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"FREIN Il\TERNATr01ML" pour TRAINà DE VOYli.GEURS et de 118RCFIAII1VTDISES MODERABLE, PROPORTIONNEL A LA CHASSE ET .EVITANT 8LT4liATIQU7EN2 LE PATINAGE DES BOUES*-
Cette invention a pour objet la combinaison d'un ensemble de moyens supprimant les manoeuvres de leviers qui,d'après les conditions proposées en Août 1927 par l'Union Internationale des Chemins de Fer (s 19),sont imposées à tous les agents des gares pour les wagons de marchandises des Réseaux Euro- péens*
Ces manoeuvres de changement de régime non contrôlables par le mécanicien et variables, selon qu'il s'agit d'un wagon destiné à circuler "VIDE"
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ou "charge" et du parcours à effectuer en "PLAI:N:
E1' ou en "1<iCélTàG1E", risquent dans des conditions défavorables d'être sujettes à erreur ou à omission, qui peuvent déterminer des dégradations au matériel ou des accidents'
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L'objet de la présente invention est de perfectionner les freins continus de chemins de fer en réalisant l'ensemble des conditions qui ont été imposées en 1908 - 1909 à tout frein contins pour traies de marchandises des Réseaux Européens par le Protocole final de la Convention Internationale de Berne du 11 liai 1909 en ce qui concerna la caractéristiques ci-après :
1 ) - Distributeur accélérateur, qui assure d'abord une première application rapide et simultanée des sabots sur tous les éléments du convoi, effets qui sont uniformisés par une action modérée puis par une action complé- mentaire, modérable au degré voulu par le mécanicien, tant au serrage qu'au desserrage, mais sans épuiser l'air des réservoirs auxiliaires en cas de frei- nages répétés à de courts intervalles'
2 ) La proportionnalité automatique des efforts de freinage à la charge variable des essieux de chaque wagon, afin d'éviter los réactions dangereuses et le patinage'
3 )- Le "patinage des roues à éviter sur rails glissants"
4 ) - Le contrôle de l'essai du frein", exercé par le mécanicien seul*
5 ) - La facilité d'adaptation progressive des dits appareils à tous les équipements des freins continus en service,
avec 1'emploi des mêmes raccords, accouplements, tuyauteries, pression d'air, robinets du mécanicien, appareils auxiliaires, timoneries, et ce, soit isolément, soit en mélange quel- conque avec les équipements des freins admis déjà en traffic international'
Aux dessins annexés !
La Fig*l est la vue en coupe de l'une des valves autorégulatrices qui assure la proportionnalité à la charge et évite le calage des roues au moyen d'une régulation automatique*
Les Fig' 2 et 3 sont des modes variés de commande dudit régulateur'
La Fig'4 est une variante avec commande par courroie'
La Fig.5est une valve régulatrice actionnée automatiquement par inertie'
La Fig'6 est un inverseur pour la commande de ladite valve*
Les Fig.7 8 et 9 sont des vues en coupe du
distributeur accélé- rateur;
Les Fig. 10, 11,12 & 13 indiquent les positions du tiroir du
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distributeur pendant les phases diverses de son action tant au serrage qu'au desserrage
La Fig.14 est une vue d'ensemble du montage sur un wagon muni d'un frein à une chambre*
Les Fig. 15 et 16 sont des diagrammes figuratifs des arrêts qui seront obtenus par une adhérence du rail = 15, avec des convois de composi- tion et d'usure des sabots identiques (200 essieux), équipés l'un en frein
HALLOT (H) l'autre en freins ordinaires (X)
Le frein continu HALLOT pour wagons de marchandises et de voya- geurs utilise en substance (Fig.14).
1 )- tous les organes de timonerie et à air comprimé de genres connus en eux-mêmes, qui sont en usage courant sur les locomotives et les wagons de voyageurs ou de marchandises déjà pourvus de freins continus du type dit "à distributeur", c'est-à-dire : - le réservoir principal (non représenté) - le robinet de manoeuvre du mécanicien (non représenté) - le réservoir auxiliaire -R- - le cylindre de frein à une chambre -H- - la timonerie et ses accessoires
2 ) les appareils spéciaux indispensables notamment pour le frei- nage des longs trains de marchandises sur pontes longues ou de fortes inclinai- sons,savoir :
a) une "Valve autorégulartrice" -V-, qui réalise sur chaque wagon la proportionnalité des efforts aux charges variables et à l'adhérence, avec sup- pression automatique du patinage des roues et des réactions dangereuses, ainsi que des irrégularités d'action dues à l'usure des sabots , d'où les arrêts amé- liorés figurés schématiquement par la courbe E de la Fig.15. b) Un distributeur-accélérateur -D- assurant sur les longues pentes la modérabilité au desserrage et la réaliment&tion sans danger des réservoirs auxi- liaires ;
au lieu et place des triples -valves*
Le gain d'arrêt qui pourra être réalisé avec la v&lve auto-régula- trice HALLOT (courbe moyenne -H- des Fig*15 et 16) par rapport à l'arrêt d'un train X, muni dentrains ordinaires et de composition identique, atteindra 48% environ, hypothèse faite que 50% des wagons ont leurs sabote non réglés et leur charge -C- réduite à c
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Ces courbes moyennes indiquent en outre qu'au point -A- (obstacle, etc----) ,où l'arrêt du train -H- est obtenu sans patinage en 218m,80 et 16sec,33 pour une adhérence # = 0,15, le train X, dont l'arrêt en -b- exige 420m,85, rencontrera ledit obstacle avec une vitesse restante égale à 68 km à l'heure.
La Fig. 16 indique les courbes moyennes des valeurs respectives des pressions Q (sabots H) et Q' (sabots X) ainsi que les variations de l'effort retardateur moyen Q f et Q'F, dans les deux trains H et X et que, pour le train X, le patinage des roues sera déterminé, pour # = 0,15, à partir de 20 km à l'heure, d'où l'abaissement brusque de la courbe pb = Q' f, à laquelle se substi- tue jusqu'à l'arrêt la valeur plus faible pb = p (patinage des roues).
On voit également que l'arrêt est retardé jusqu'à 27 sec,89 pour le train X au lieu de 16 sec.33, durée de l'arrêt du train H, dans lequel la pression des sabots+.. 1..6 n'est diminuée ni par l'usure des sabote, ni par les variations de la charge, puisque toutes les régulations s'opèrent en bloc et automatiquement, sans qu'il soit nécessaire de manoeuvrer sur chaque wagon aucun levier de régulation.
La valve autorégulatrice -V- reliée au cylindre H peut 'être com- mandée par un régulateur tel, par exemple, que le régulateur à boules installé sur l'un des essieux -1- du wagon et dont le collier mobile -3-, refoulé par le ressort à boudin -18-, commande des goujons -4- solidaires d'un collier évidé -6- dont la gorge entraîne la fourchette -7- d'un levier-8-, oscillant autour d'un axe -9- fixé au châssis-
La fourchette -7- est aménagée pour rester toujours En prise avec le collier -8- et n'être influencée ni par le jeu latéral de l'essieu -1-, ni par le déplacement vertical du châssis.
Le levier-8- de commande, par l'intermédiaire d'une bielle -10-, un tiroir -11- monté dans un carter -12-' Ce tiroir peut mettre en communication deux orifices : l'un-13- communique par un tuyau -14- avec la chambre du cylin- dre de frein ; l'autre-15- peut communiquer avec l'extérieur: mais il est obturé par une soupape -16- de réglage, tarée par un ressort réglable -17-.
Un ressort -18- tend à ramener le régulateur en position de repos et le ressort -R- main- tient le tiroir en position*
L'appareil étant au repos (position du dessin), la fourchette -7- est maintenue contre le collier -6- par le ressort -E- et le tiroir -11- est
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monté de telle sorte qu'il mette les orifices -13- et-15- en communications dispositions variables avec les buts 'poursuivis'
Lorsque les roues sont en rotation, le régulateur -2- entraîne la fourchette-7- mouvement qui déplace le tiroir -11- vers la droite, en faisant cesser toute communication entre le cylindre et l'atmosphère,-mais, si par excès de pression ou pour une cause quelconque, les roues ont tendance à venir au calage, ce ralentissement réduira l'action du régulateur -3- et, sous l'action prépondérante du ressort-18-,
les orifices -13- et-15- seront remis en correspondance partielle ou totale ,ce qui évacuera par fractions à l'exté- rieur, par le canal 15, l'air en excès en soulevant la soupape-16-. Toutefois, disposition indispensable, celle-ci est tarée de façon à maintenir toujours dans le cylindre unepression minima donnée, réglée par la compression donnée au ressort -17- par l'écrou -20- soit à la main, soit par tout moyen approprié (levier de manoeuvre, etc......\.
La pression exercée étant ainsi réduite dans le cylindre, les roues et le régulateur reprendront leur rotation normale; mais les mêmes efforts de régulation se reproduiront identiquement au cas où l'augmentation de la va- leur des frottements des sabots de frein l'exigerait, ce qui réalise par consé- quent la condition 7 précidée :
"éviter le patinage"
Le régulateur qui agit sur la valve de réduction est caractérisé par ce fait qu'il est combiné de manière à rester inopérant pendant la première phase de la réduction de la vitesse du convoi, afin de maintenir le plus haut degré de pression d'air effective dans les cylindres et à n'entrer en jeu que lorsqu'il y a réduction importante de la force vive des masses tournantes, cor- respondant à 20 km à l'heure par exemple*
C'est à partir de ce moment seulement que l'air est brusquement évacué par le déplacement du tiroir;
mais, aussitôt que par réduction de la pression fluide la relation Qf < P# est rétablie, la roue tend à reprendre la vitesse du convoi réduite à 50 km. par exemple-
La pression dans le cylindre de frein acquiert par suite une nou- velle valeur qui pour cette vitesse est devenue inférieure à la limite dange- reuse Qf # P# mais qui atteindra bientôt de nouveau une valeur trop grande, du fait de l'accroissement rspide de la valeur du coefficient de frottement des blocs (f). Les mêmes effets de régulation se reproduiront donc automatiquement
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jusqu'à ce que, s'il s'agit d'un arrêt, la vitesse limite de 20 km devienne celle du convoi lui-même.
A ce moment, la valve de réduction autre à nouveau en action; mais tout est organisé pour que, dans la course continue du tiroir, la réduction de la pression ne s'exerce plus que d'une façon lente et dégres- sive, calculée pour éviter automatiquement la valeur dangereuse P mais, caractéristique essentielle de l'invention, sans descendre toutefois au-des- sous d'une pression minima utile, celle, par exemple égale à 0,40 P ou toute autre qui sera réglée par le ressort -16- du clapet -17-, notamment par l'in- termédiaire de toute pièce profilée commandant le tiroir, du genre de celles qui sont employées afin de rosier la vitesse d'écouleront des fluides ou la valeur des pressions fluides (cames de poussée, etc....)
*
La sécurité des longs convois dans les profils accidentés exige en effet que l'air comprimé même en excès soit économisé le plus possible, afin de maintanir constamment dans les réservoirs la plus grande réserve d'é- nergie.
Les cylindres de frein doivent également toujours conserver la pression minimun qui est indispensable pour les freinages de service ou autres en vitesse réduite-
La compression initiale dudit ressort de réglage ou le réglage de tout autre organe équivalant, fluide ou électrique, se fera par toutes dispo- sitions connues en eles-mêmes (vissage, pignon commandé par une crémaillère, etc .....
) soit automatiquement en utilisant l'un des moyens de régulation dé- crits dans les trevets du déposant, soit par tous dispositifs à main, tels que ceux de genres connus compostant toutes graduations repères, soit môme au moyen du levier de manoeuvre à deux positions, qui serait prescrit en trafic inter- national pour les autres modèles de wagons admis'
En outre, tout est combiné pour que le ressort taré -18- ne com- mence ses effets de régulation qu'au moment seulement où la résultants de toutes les actions variables et complexes, qui agissant sur la roue et concou- rent activement et réactivement à son freinage, aura déterminé la prépondé- rance de l'effort retardateur Q f,
c'est-à-dire le changement de la condition da non patinage Q f p
Cette valve "autorégulatrice" peut s'appliquer à tous les systèmes de freins à air comprimé d'un modèle quelconque (Westinghouse, etc.*.), sans
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modifier ni leur mode d'action propre, ni la jeu du leviar de manoeuvra "Vide" "Chargé", qui peut être conservé parallèlement pour toutes autres régulations accessoires.
L'appareil peut être monté de façon différente, avec toutes règles de détail qui seraient préférées- Il pourra noamment n'entrer en rotation que lors du coup de frein. A cet effet (Fig. Z. et 3), le régulateur -2- est monté sur un arbre a'aparellèle à l'axe de l'essieu -1- et supporté par deux paliers -21- et -22- portant des bielles -23- et -24- pouvant osciller autour des axes -25- et -26- de deux supports-27- et-28 fixés à une traverse -29- du châssis.
La bielle -24- est reliée à une bielle -30- commandée par une bielle -31- par l'intermédiaire d'un ressort 32. Cette bielle 31 reçoit sont mouvement d'un levier -33- actionné par le piston -34- d'un cylindre de frein -H-, qui ac- tionne en même temps la timonerie -38- des freins' L'arbre l' porte un galet
37 destiné à être mis en contact avec le bandage d'une roue -38-' Le collier 6 du régulateur 2 entraîne la fourchette 7, qui est montée à rotule sur la tra- verse 29, et, par la bielle 10, la fourchette 7 commande le tiroir 11 ainsi que précédemment*
Le cylinare de frein H est relié, d'une part, par le tuyau 14 à l'orifice 13 de la chambre du tiroir 11 , d'autre part,
par un tuyau 39 à la triple valve ou distributeur D et au réservoir auxiliaire Re
Lorsque l'air sous pression est admis dans le cylindre de frein H (Fig'2), le piston 34 agit sur le levier 33, qui, par l'intermédiaire des biel- les 31 et 3 amène le galet 37 en contact avec le bandage de la roue 38 et le régulateur 2 entre en jeu
Il est évident que la bielle 24 peut être commandée par tel levier de timonerie qu'il plaira d'adopter, soit par exemple, les leviers des sabots de freins, ou par toute bielle de cette timonerie-
En Fig*4 (variaante de 2 et 3) , l'arbre 1' n'est plus mis en ro- tation par un galet de friction 37, mais par une courroie 10 montée d'une part sur une poulie 41, clavetée sur l'arbre 30, et d'autre part, sur une ampoule 42,
montée sur l'essieu 1 ou sur toute autre partierotative' Les poulies 41 et 42 seront à joues très larges pour empêcher la courroie de tomber*
Le mâme dispositif qu'en Fig.2 et 3 pourra être établi pour ten- dre la courroie 40 au moment du coup de frein et ne faire tourner le régula-
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tour 2 qu'à ce seul moment'
Il va sans dire que tous autres moyens connus peuvent être employé* pour la commande du régulateur 2 (engrenages, embrayages ou actions électriques, etc...).
La régulateur, au lieu d'être actionné par la force centrifuge, pourra être d'un type qui fonctionnera par "inertie".
A cet effet, Fige 5, sur l'essieu 1 ou sur tout arbre qui sera solidaire de sa rotation, sera montée una vis 43 sur laquelle peut se visser un volant 44, fileté dans l'alésage. En se vissant ce volant se déplacera, soit vers la droite, soit vers la gauche.
Un carter 45, fixé sur l'essieu 1 enveloppera le système, Les faces du carter 45 seront percées de trous dans lesquels pourront passer des axes 46 et 47, reliés respectivement à deux poulies à gorge 48 et 49, qui seront main- tenus en position par des ressorts 50 et 51 agissant sur les aacas 46 et 47
Dans les gorges des poulies 48 et 49 passant deux fourchettes 52 et 53, destinées à enregistrer les mouvements latéraux des poulies à gorges.
La fourchette 53 est articulée en 54 sur la châssis et commande une bielle 56 reliée au tiroir, décrit précédemment, et non représenté* La four- chatte 53, pivote en 56 et le levier 57 qui la prolonge est reliée par une bielle 58 à la fourchette 52*
Le fonctionnement est le suivant : En marche normale, par suite du frottement existant entre la vis et la partie écrou du volant 44, le volant se trouve entraîné dans la rotation du système.
Si la rotation a lieu dans le sens de la flèche et si un coup de frein trop violent a tendance à caler les roues et, par suite l'essieu 1, la vis 43 tend à s'arrêter* Le volant 44 ayant emmagasiné une certaine force vive tournera sur la vis 43 et se déplacera par exemple vers la gauche en venant atta- quer les axes 45 et en comprimant les ressorts. Les axes 46, la poulie 48 et la fourchette 32 se déplaceront alors vers la gauche et la bielle 55, suivant son mouvement, manoeuvrera le tiroir (non représenté) pour évacuer l'air en excès dans le cylindre de frein.
Les roues se remettent en mouvement, le volant 44 libérera les axes 46 et par suite la système reprendra sa position première et le cylindre de
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frein se trouvera isolé de l'atmosphère.
Le volant 44 reprendra la vitesse de l'essieu 1 et les mêmes efforts pourront se reproduire.
Dans le cas de rotation dans le sens inverse de celui de la flèche et au cas de tendance au calage des roues, le volant 44 attaquera les axes 47 et la poulie 49. Celle-ci déplacera la fourchette 53 qui, pivotant en 56, agira par le levier 57 et la bielle 58 sur la fourchette 52 et sur la bielle 55, qui produira sur la tiroir le même mouvement que précédemment.
La pression du cylindre de frein se trouvera de fait, à chaque ins- tant, à la valeur maximum exigée pour la charge du wagon et l'adhérence des roues. Par suite, le freinage sera maximum et le calage des roues sera évité.
La Fig. 6 est une commande spéciale au régulateur fonctionnant et} vue de réduire la pression d'air qui est en excès dans tout cylindre à air com- primé, et dont la vis de commande peut être actionnée, au moment du freinage seulement, par un inverseur automatique, commandé lui-même par tout dispositif de genre connu, tel que celui de la Fig. 5 par exemple.
Cet inverseur est nécessaire à ce type spécial de régulateur, afin qu'il tourne toujours dans le même sens, quel que soit le sens de rotation des roues.
A cet effet, l'arbre 1', qui reçoit le mouvement des roues par tout dispositif approprié, (flexible, courroie ou engrenages), porte deux pignons 62 et 63, montés sur lui et toujours en prise avec une roue conique 64. montée sur un arbre 65. Les arbres 11 et 65 sont maintenus en position, dans des paliers supportés par un carter 66, fixé au châssis du véhicule. Chacun des pignons 62 et 63 porte un embrayage à cliquet (ou de tout autre système équivalent 67 et 68) solidaire de l'arbre 1', mais pouvant coulisser sur lui dans des lumières 69 et 70 pratiquées sur l'arbre 1'. Des ressorts 71 et 72 maintiennent l'encliquetage.
Quel que soit le sens de rotation de l'arbre 1, ce sera donc l'un ou l'autre des encliquetages 67 ou 68 qui attaquera le pignon avec lequel il est embrayé et le mouvement transmis à l'arbre 65 sera toujours de même sens. L'ar- bre 65 porte une vis 73, sur laquelle peut se déplacer un volant fileté 74, dont le mouvement angulaire est limité par un ergot 75, porté par un arbre 76, portant la poulie à gorge 6, qui transmet elle-même ce mouvement à la fourchette 7 de commande du tiroir du régulateur.
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Le mouvement du volant 74 a été explique plus haut, et son rôle de régulateur de pression fluide a été décrit.
Les mouvements latéraux transmis à la fourchette 7 par la volant 74 pendant les périodes de calage ou de non calage produiront l'évacuation de l'air en excès dans le cylindre de frein ou le maintient de la pression tant que la pression de calage n'est pas atteinte et ce, soit par le jeu de soupapes telles que celles da genresconnus en eux-mêmes, soit par le déplacement de tiroirs, combinés pour les effets de réduction de la pression de freinage qui sont re- cherchés.
Ces appareils permettent seuls par leur automaticité de réaliser, sans patinage des roues, le problème complexe de l'uniformité d'action du frei- nage sur tous les wagons, qui est la base essentielle de tout frein continu pour longs convois de marchandises*Leur action est absolument indépendante du degré de la modérabilité du freinage, ainsi que de la composition du train considéré, les timoneries de chaque wagon, ainsi que leur cylindre et lour réservoir auxi- liaire, étant, bien entendu, calculés sur la base de l'effort maximum aux sabota, qui sera préféré par les Commissions Internationales.
Le distributeur-accélérateur D (Fig. 8 à 15) se compose de deux carters -81- et -82-, dans lesquels se déplace un train de pistons 83 et 84, de diamètre différents, dont l'étanchéité est assurée au moyen de segments 85 et 86-
Ces pistons sont reliés rigidement par une tige 87, qui commande au moyen d'une pièce 88 un tiroir 89, pouvant se déplacer sur une glace 90, percée de trois orifices a, b.
et c, (Fig.9)
Le trou a est en communication avec l'atmosphère (Fig.8) la trou b et communiquent respectivement avec le cylindre -H- et le réservoir auxiliai- re -E- (non représenté)*
Le prolongement 91 de la tige 87 commande, par 1'intermédiaire d'une pièce 92, un tiroir 93 et un tiroir 94, ce dernier monté avec un certain jeu et se déplaçant sur une glace 95, dont l'orifice d(fig. 8 et 9) est relié au cylindre de frein'
La dérivation de la conduite générale c est reliée directement à la chambre 96, où se déplace le piston 83, par le canal 97 Cette chambre 96 porte une rainure 98, disposée de telle façon que, lorsque les pistons 84 et 83
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se trouvent complètement à droite,
la communication est établie entre la cham- bre 96 et la chambre 99 dans laquelle se meut le tiroir 89.
Un orifice 100 teille dans la glace 90 (Fig'9) met en relation constante cette chambre 99 et le réservoir auxiliaire -R- par l'intermédiaire d'un canal de faible section 101, percé dans un clapet taré 102
Un canal 103 met en communication le cylindre de frein avec la chambre 104, où se meut le piston 84.
Un joint 106 assure l'étanchéité entre les chambres 99 et 104.
Ces bouchons purgeurs 106, munis d'une lumière 107, permettent l'évacuation des liquides qui, après un certain temps de marche, se déposeraient dans le distributeur-
Les carters 81 et 82 sont fermés respectivement par des bouchons filetés 108 et 109, ce dernier percé d'un orifice 110 de façon que la face droite du piston 4 soit toujours en relation avec l'atmosphère.
En position de marche normale du convoi, c'est-à-dire les freins se étant totalement désserrés, les organes/trouvent dans la position des fig. 8 et 9 et le tiroir 89 est lui-même dans la position de la fig. 10 par rapport à la glace 90.
Cette position du tiroir obture l'orifice 0 communiquant avec le réservoir auxiliaire et fait communiquer les orifices a et b, c'est-à-dire le cylindre de frein avec l'amosphère. D'autre part, l'air sous pression arrivant de la conduite générale ± par le canal 97 passe dans la chambre 96, puis, par la rainure 98, s'écoule dans la chambre 99 et, par l'orifice 100 et le canal 101 du clapet 102, dans le réservoir auxiliaire R Daus cette position, les freins se trouvent donc désserréa et le réservoir auxiliaire est alimenté nor- malement par la conduite générale c'Dans un freinage modéré, le train de pis- tons 83 et 84, qui était précédemment complètement à droite et à l'état déqui- libre,
se trouve attiré vers la gauchedu fait de la diminution de pression sur la face gauche du grand piston 83, la dimension de la rainure 98 ne per- mettant pas la vidange du réservoir auxiliaire, ni de la chambre 99 de la quan- tité d'air nécessaire à rétablir t'équilibre.
Dans ce mouvement, le tiroir 89 est donc déplacé vers la gauche et vient couper par rapport à la glace 90 la position de la Fig.11, dans laquel- le :
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a) Les orifices a et b sont isolés, ce qui coupe la communication du cylindre H avec l'atmosphère. b) Les orifices c et b commencent à communiquer, ce qui a pour effet d'envoyer, par le clapet 102, puis par le canal calibré 101, une certaine quantité d'air du réservoir auxiliaire dans le cylindra de frein, ainsi que dans la chambre 104 par le canal 102, afin d'opérer la mo&érabilité par action diffé- roeitielle sur la face gauche du piston 84.
D'autre part, la légère chute de pression du réservoir auxiliaire abaissa la pression existant sur la face droite du piston 82.
Au fur et à mesure de l'élévation de pression dans le cylindre de frein H, la résultante des forces exercées sur le train de pistons 83 et 84 qui, précédement, avait entraîné l'ensemble du système vars la gauche, va donc s'annuler, puis cnanger de sens.
A ce moment, le train se trouvera légèrement entrainé vers la droite et prendra la position de la Fig. 13. dite "d'équilibre" après freinage modéré, position dans laquelle les orifices a, b et c sont complètement isolés les uns des autres.
. Le cylindre de frein se trouve alors complètement isolé de l'atmos- phère et du réservoir auxiliaire' De même ce dernier ne communique plus avec la conduite générale puisque la segment 85 du piston 83 a dépassé l'extrémité de la rainure d'alimentation 98.
Pour une dépression de valeur donnée dans la conduite générale C. on obtient par conséquent, une pression résultante dans la cylindre de frein, qui dépend de la valour de la dépression faite par le mécanicien dans la con duits générale, d'où modérabilité au serrage.
D'autre part, lorsque, sous l'action de cette dépression, le train de pistons 83 et 84 est déplacé vers la gauche, la pièce 92 entraîne le tiroir 93, qui coulisse d'abord sur le tiroi.r 94, ce dernier ne se trouvant entraîné que lorsque les orifices de chacun des deux tiroirs 93 et 94, se recouvrent Le mouvement continuant, les trois urifices ainsi superposés viennent passer au-dessus de l'orifice calibré d de la glace 95 et une quantité déterminée d'air de la conduite générale dans le cylindre de frein H, ce qui a pour effet d'aug- genter la vitesse de propagation de l'onde de dépression dans la conduite géné- rale et de servir "d'accélérateur" , tout en augmentant parallèlement dans le
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cylindre la pression,
destinée à produire une première application rapide et uniforme des blocs sur l'ensemble des wagons du convoi. Toutes dispositions des tiroirs 93 et 94 et des orifices sont agenagées à ne pas permettre au dispositif de fonctionner pendant le retour du train de pistons vers la droite, et ceci, afin de ne pas modifier la valaur de la dépression établie dans la con- duite générale.
Si l'on opère une ou plusieurs autres dépressions dans la conduite générale, les mêmes effets se reproduiront donc et la pression au cylindre de frein augmentera à chacun la dépression nouvelle et ce, d'une quantité sensible- ment proportionnelle à la valeur de la dépression qui en est la cause.
Pour desserrer les freins, le mécanicien ayant fait remonter la pression de la conduite générale d'une quantité déterminée, le train de pistons
83 et 84, reçoit alors sur la face gauche du piston 83, une pression addition- nelle, qui rompt l'équilibre existant après le freinage et ramène le train de pistons vers la droite, ce qui tend à amener le tiroir 89 dans la position de la Fig. 10, pour laquelle l'orifice c est isolé et les orifices a et b communi- quant, ce qui a pour effet d'évacuer une partie d'air contenu dans le cylindre à l'atmosphère et de recharger partiellement le réservoir auxiliaire.
De ce fait, la pression diminuant sur la face gaucne du piston 84 et augmentant sur la face droite du ptstan 83, par suite de l'afflux de l'air de la conduite par la rainure 98, le train de pistons, lorsque la pression aura suffisamment diminué dans le cylindre, sera entraîné à nouveau vers la gauche et viendra reprendre la position "d'équilibre après freinage" précédemment dé- crite, le tiroir 89 venant dans la position de la Fig. 13.
Il s'en suit que, pour une valeur donnée de la suppression exercée dans la conduite, on obtient une chute de pression d'une valeur correspondante dans le cylindre de frein, d'où modérabilité au desserrer e'
De nouvelles surpressions dans la conduite produiront à nouveau les mêmes effets et donneront à nouveau les phases successives de desserrage, dont la valeur sera proportionnelle au rechargement de la conduite générale et du réservoir auxiliaire.
Pour obtenir le desserrage total, il suffit de mettre le robinet du mécanicien à la position correspondante, ce qui met les organes dans la position de marche normale du convoi (Fig.10), dont les effets ont été décrits
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plus haut' Le cylindre de frein se vidange alors partiellement, puis complè0 tement dès que le réservoir auxiliaire est réalimanté à la pression de la con- duite générale-
Si le mécanicien crée une forte dépression dans la conduite géné- rale, le train de pistons vient se placer complètement à gauche et le tiroir 89, prend la position de la Fig.11 isolant l'orifice 2 et découvrant en totalité, en les reliant, les orifices b et c' La même pression s'établit alors dans le cylindre de frein et le réservoir auxiliaire, car, du fait de la valeur élevée créée dans la conduite générale,
la résultante des forces agissant sur le train de pistons est toujours de même sens et de valeur différente de zéro.
La valeur du freinage obtenu est alors maximum, l'accélérateur fonctionnant dans ce cas ainsi qu'il a été décrit précédemment Il est recom- mandé de doter les conduites blanches de tous moyens connus, dont la capacité de tout volume approprié, jouera le même rôle que celui du cylindre de frein, de manière à uniformiser la vitesse de propagation des ondes dépressives dans les longs convois.
On obtient le desserrage commeindiqué plus haut.
Il est avantageux, pour éviter les réactions dans les longs convois, d'obtenir au début du freinage une admissicn très rapide d'une certaine quantité d'air dans tous les cylindres de frein, afin de mettre tout d'abord les sabots en contact avec le bandage avec une pression modérée, msis dans un temps aussi faible que possible sur tous les wagons.
Cette première application étant assurée, l'air ne doit plus être admis ensuite dans les cylindres que progressivement et avec tous dispositifs déjà brevetés par le déposant pour retarder cette admission dans les cylindres des premiers wagons, qui subissent les premiers, les effets de la dépression et ce, afin d'éviter les tassements dangereux sur les véhicules de tête, qui peu- vent donner lieu à des ruptures d'attelages.
C'est pour ces buta qu'il a été prévu un clapet tard (102 Fig.2) placé dans la bride du distributeur allant au réservoir auxiliaire, dans lequel un prifice calibré, à section réduite 21 a été ménagé-
Ce clapet 102 guidé et taré de telle façon qu'il ne peut se lever de son siège que lorsque la différence des pressions existant dans le réservoir auxiliaire et le cylindre dépassera une valeur donnée.
Au début du freinage, pendant la levée du clapet 102, le remplisse.-
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ge du cylindre se fait très rapidement. Mais, dès que le clapet 102 est retom- bé sur son siège, le cylindre de frein ne peut plus êtrealimenté, pour les wagons de marchandises, que par le seul canal 101, calibré à une dimension talla qu'il ne permette que doucement l'écoulement du fluide et par suite le remplis- sage du cylindre à la pression recherchée, afin de réaliser, régulièrement sur l'ensemble des éléments d'un convoi, la plus grande uniformité d'action des freins et éviter ainsi les tassements sur la tête du convoi-
Un dispositif non représenté (tirette ou poussoir, etc .... ) est prévu pour maintenir le clapet 102, ouvert dans les wagons introduits dans les trains courts de voyageurs ou autres.
La rainure d'alimentation 96 du réservoir auxiliaire a été pratiquée assez réduite, afin que lors des surpressions exercées dans la conduite géné- rale, l'onde ne soit pas absorbée par des rentrées d'air trop abondantes dans les réservoirs auxiliaires des voitures de tête, ce qui retarderait d'autant le desserrage des voitures de queue et pourrait occasionner des ruptures d'at- telages.
Il y a intérêt également, pour les trains destinés à descendre de longues pentes, à compléter le distributeur de manière à permettre la recharge en air comprimé du réservoir auxiliaire la plus rapide possible, sans desserrer les sabots au delà d'une certaine limite, au moyen d'une valve de sûreté*
A cet effet (Fig.7), l'air du réservoir auxiliaire R (tuyau 141) agit sur un piston 142, monté sur une tige 143 et taré par un ressort 144, la tige 143 commande un tiroir 145 pouvant se déplacer sur la glace 146, d'une pièce 147, montée dans l'axe du cylindre hermétique 140. Une tubulure 148 de la pièce 147 permet de relier l'appareil par un tuyau (non représenté) à l'ori- fice d'échappement (a) du distributeur décrit plus haut ou de la visser direc- tement.
Des lumières 149 et des trous 150 percés dans le bouchon 151 fermant la pièce 147 ,font communiqués la chambre du tiroir 145 avec l'atmosphère.
Le ressort taré 144 amène le tiroir 145 à obturer l'orifice de'la tubulure 148, tant que la pression de réalimentation du réservoir auxiliaire n'a pas atteint une valeur suffisante pour faire remonter le tiroir 143 de la quantité néessaire pouvant permettre l'évacuation complète de l'air du cylin- dre par les orifices 149.
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Il est prévu également comme propriété exclusive de l'invention l'adjonction de tel ou tel de ses éléments ou des agencements de ses appareils aux systèmes déjà admis ou à admettre en trafic international en combinaison avec les organes et les règles de freinage en vigueur.
On se réserve en outre d'utiliser la combinaison d'emploi de tels ou tels des appareils décrits pour les longs trains avec une valve de queue, actionnée soit par des appareils émetteurs d'ondes de choc extra rapides, soit électriquement, soit autrement, pour mettre en jeu d'abord les freins de queue, puis l'ensemble des freins du convoi avec une dépression concurremment faite en tête, afin d'éviter les réactions entre les divers éléments du train.
L'invention n'est donc pas limitée aux organes représentés à- titre d'exemple, ni à telle ou telle forme de tiroir ou d'agencement des orifices, ni à telle organisation ou commande du régulateur de la pression fluide, tous autres moyens et toutes autres formes ou modifications étant prévus et pouvant être imaginés pour répondre aux mêmes buts, sans sortir du cadre de l'inven- tion-
REVENDICATIONS.
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EMI1.1
"BRAKE Il \ TERNATr01ML" for TRAINà OF TRAVELERS and 118RCFIAII1VTDISES MODERABLE, PROPORTIONAL TO HUNTING AND. AVOIDING 8LT4liATIQU7EN2 SLUDGE SKATING * -
This invention relates to the combination of a set of means eliminating the maneuvers of levers which, according to the conditions proposed in August 1927 by the International Union of Railways (s 19), are imposed on all agents of the stations for freight wagons of the European Networks *
These regime change maneuvers not controllable by the mechanic and variable, depending on whether it is a wagon intended to travel "EMPTY"
EMI1.2
or "load" and the distance to be done in "PLAI: N:
E1 'or in "1 <iCélTàG1E", may under unfavorable conditions be subject to error or omission, which may cause damage to the equipment or accidents'
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The object of the present invention is to improve the continuous brakes of railways by fulfilling all the conditions which were imposed in 1908 - 1909 on any continuous brake for freight traffic of the European Networks by the Final Protocol of the Convention. Berne International of 11 liai 1909 with regard to the following characteristics:
1) - Accelerator distributor, which firstly ensures a first rapid and simultaneous application of the shoes on all the elements of the convoy, effects which are standardized by a moderate action then by a complementary action, moderate to the degree desired by the mechanic, both when tightening and releasing, but without exhausting the air in the auxiliary reservoirs in the event of repeated braking at short intervals'
2) The automatic proportionality of the braking forces to the variable load of the axles of each wagon, in order to avoid dangerous reactions and slipping.
3) - The "wheel slip to avoid on slippery rails"
4) - Checking the brake test ", carried out by the mechanic alone *
5) - The ease of progressive adaptation of said devices to all continuous brake equipment in service,
with the use of the same fittings, couplings, pipes, air pressure, engineer's valves, auxiliary devices, wheelhouses, and this, either separately or in any mixture with the brake equipment already admitted in international traffic '
In the accompanying drawings!
Fig * l is a sectional view of one of the self-regulating valves which ensures proportionality to the load and prevents wheel chocking by means of automatic regulation *
Figs '2 and 3 are various modes of controlling said regulator'
Fig'4 is a variant with belt drive '
Fig. 5 is a regulating valve actuated automatically by inertia '
Fig'6 is an inverter for controlling said valve *
Figs. 7 8 and 9 are sectional views of the
accelerator distributor;
Figs. 10, 11, 12 & 13 indicate the positions of the drawer of the
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distributor during the various phases of its action both in tightening and loosening
Fig. 14 is an overall view of the assembly on a wagon fitted with a single chamber brake *
Figs. 15 and 16 are figurative diagrams of the stops which will be obtained by an adhesion of the rail = 15, with convoys of identical composition and wear of the shoes (200 axles), one equipped with brakes
HALLOT (H) the other in ordinary brakes (X)
The HALLOT continuous brake for freight and passenger wagons mainly uses (Fig. 14).
1) - all wheelhouse and compressed air components of the types known per se, which are in current use on locomotives and passenger or freight wagons already fitted with continuous brakes of the so-called "distributor" type, c 'that is to say: - the main reservoir (not shown) - the mechanic's maneuvering valve (not shown) - the auxiliary reservoir -R- - the single-chamber brake cylinder -H- - the linkage and its accessories
2) special equipment which is essential in particular for braking long freight trains on long spans or steep inclines, namely:
a) a "Self-regulating valve" -V-, which carries out on each wagon the proportionality of the forces to the variable loads and to the adhesion, with automatic suppression of wheel slip and dangerous reactions, as well as action irregularities due to wear of the shoes, hence the improved stops shown schematically by curve E in Fig. 15. b) A distributor-accelerator -D- ensuring, on long slopes, moderation in release and safe refueling of the auxiliary tanks;
instead of the triple -valves *
The gain in stopping that can be achieved with the HALLOT self-regulating v & lve (average curve -H- in Figs * 15 and 16) compared to stopping a train X, fitted with ordinary gears and of identical composition , will reach approximately 48%, assuming that 50% of the wagons have their shoes not adjusted and their load -C- reduced to c
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These average curves also indicate that at point -A- (obstacle, etc ----), where the train -H- is obtained without skidding in 218m, 80 and 16sec, 33 for a grip # = 0 , 15, train X, whose stop at -b- requires 420m, 85, will encounter said obstacle with a remaining speed equal to 68 km per hour.
Fig. 16 indicates the average curves of the respective values of the pressures Q (shoes H) and Q '(shoes X) as well as the variations of the average retarding force Q f and Q'F, in the two trains H and X and that, for train X, the wheel slip will be determined, for # = 0.15, from 20 km per hour, hence the abrupt lowering of the curve pb = Q 'f, which is replaced by until the stop the lower value pb = p (wheel slip).
We also see that the stop is delayed up to 27 sec, 89 for train X instead of 16 sec. 33, duration of the stopping of train H, in which the pressure of the shoes + .. 1..6 n 'is reduced neither by the wear of the shoes, nor by the variations of the load, since all the regulations are operated in block and automatically, without it being necessary to operate on each wagon any regulating lever.
The self-regulating valve -V- connected to cylinder H can be controlled by a regulator such as, for example, the ball regulator installed on one of the axles -1- of the wagon and whose mobile collar -3-, pushed back by the coil spring -18-, controls the studs -4- integral with a hollow collar -6- whose groove drives the fork -7- of a lever-8-, oscillating around an axis -9 - fixed to the frame -
The fork -7- is designed to always remain in engagement with the collar -8- and to be influenced neither by the lateral play of the axle -1-, nor by the vertical displacement of the chassis.
The control lever-8-, via a connecting rod -10-, a slide -11- mounted in a casing -12- 'This slide can put two orifices into communication: one-13- communicates by a pipe -14- with the chamber of the brake cylinder; the other-15- can communicate with the outside: but it is closed by an adjustment valve -16-, calibrated by an adjustable spring -17-.
A spring -18- tends to return the regulator to the rest position and the spring -R- keeps the spool in position *
The device being at rest (position of the drawing), the fork -7- is held against the collar -6- by the spring -E- and the drawer -11- is
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mounted in such a way that it puts the ports -13- and-15- in communication variable arrangements with the 'pursued' purposes
When the wheels are rotating, the regulator -2- drives the fork-7- movement which moves the spool -11- to the right, stopping all communication between the cylinder and the atmosphere, -but, if by excess of pressure or for any reason whatsoever, the wheels tend to stall, this slowing down will reduce the action of the regulator -3- and, under the predominant action of the spring-18-,
the orifices -13- and-15- will be brought back into partial or total correspondence, which will exhaust in fractions to the outside, through the channel 15, the excess air by lifting the valve-16-. However, an essential arrangement, this is calibrated so as to always maintain in the cylinder a minimum given pressure, regulated by the compression given to the spring -17- by the nut -20- either by hand or by any appropriate means ( operating lever, etc ...... \.
The pressure exerted being thus reduced in the cylinder, the wheels and the governor will resume their normal rotation; but the same regulation efforts will be reproduced identically if the increase in the value of the friction of the brake shoes so requires, which consequently fulfills condition 7 specified:
"avoid skating"
The regulator which acts on the reduction valve is characterized by the fact that it is combined so as to remain inoperative during the first phase of the reduction of the speed of the convoy, in order to maintain the highest degree of effective air pressure. in the cylinders and to come into play only when there is a significant reduction in the live force of the rotating masses, corresponding to 20 km per hour for example *
It is only from this moment that the air is abruptly evacuated by the movement of the drawer;
but, as soon as by reduction of the fluid pressure the relation Qf <P # is re-established, the wheel tends to resume the speed of the convoy reduced to 50 km. for example-
The pressure in the brake cylinder consequently acquires a new value which for this speed has fallen below the dangerous limit Qf # P # but which will soon reach too great a value again, due to the rspid increase. the value of the friction coefficient of the blocks (f). The same regulation effects will therefore be reproduced automatically
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until, if it is a stop, the speed limit of 20 km becomes that of the convoy itself.
At this time, the other reduction valve again in action; but everything is organized so that, in the continuous stroke of the spool, the reduction of the pressure is exerted only in a slow and degressive manner, calculated to automatically avoid the dangerous value P mais, essential characteristic of the invention, without however going below a minimum useful pressure, that, for example equal to 0.40 P or any other which will be regulated by the spring -16- of the valve -17-, in particular by the in - intermediate of any profiled part controlling the drawer, of the kind used in order to increase the speed of the fluids flowing or the value of the fluid pressures (thrust cams, etc.)
*
The safety of long convoys in rugged profiles requires that compressed air, even in excess, be saved as much as possible, in order to constantly maintain the greatest reserve of energy in the tanks.
The brake cylinders must also always maintain the minimum pressure which is essential for service or other braking at reduced speed.
The initial compression of said adjusting spring or the adjustment of any other equivalent member, fluid or electric, will be effected by any arrangements known per se (screwing, pinion controlled by a rack, etc. .....
) either automatically by using one of the regulating means described in the patents of the applicant, or by any hand device, such as those of known types composing all reference graduations, or even by means of the operating lever with two positions , which would be prescribed in international traffic for the other models of wagons admitted '
In addition, everything is combined so that the calibrated spring -18- does not start its regulating effects until the result of all the variable and complex actions, which act on the wheel and compete actively and reactively. when braking, will have determined the preponderance of the retarding force Q f,
i.e. the change of the non-slip condition da Q f p
This "self-regulating" valve can be applied to all compressed air brake systems of any model (Westinghouse, etc. *.), Without
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modify neither their own mode of action, nor the play of the "Empty" "Loaded" maneuver leviar, which can be kept at the same time for all other accessory regulations.
The device can be mounted in a different way, with all the rules of detail that would be preferred. In particular, it could only rotate when the brake is applied. For this purpose (Fig. Z. and 3), the regulator -2- is mounted on a shaft parallel to the axis of the axle -1- and supported by two bearings -21- and -22- bearing connecting rods -23- and -24- which can oscillate around the axes -25- and -26- of two supports-27- and-28 fixed to a cross member -29- of the chassis.
The connecting rod -24- is connected to a connecting rod -30- controlled by a connecting rod -31- via a spring 32. This connecting rod 31 receives its movement of a lever -33- actuated by the piston -34- a brake cylinder -H-, which at the same time activates the linkage -38- of the brakes 'The shaft l' carries a roller
37 intended to be placed in contact with the tire of a wheel -38- 'The collar 6 of the regulator 2 drives the fork 7, which is mounted with a ball joint on the cross member 29, and, by the connecting rod 10, the fork 7 controls drawer 11 as before *
The brake cylinare H is connected, on the one hand, by the pipe 14 to the orifice 13 of the chamber of the spool 11, on the other hand,
by a pipe 39 to the triple valve or distributor D and to the auxiliary tank Re
When the pressurized air is admitted into the brake cylinder H (Fig'2), the piston 34 acts on the lever 33, which, by means of the connecting rods 31 and 3, brings the roller 37 into contact with the wheel tire 38 and regulator 2 comes into play
It is obvious that the connecting rod 24 can be controlled by such linkage lever that it will be desirable to adopt, either for example, the brake shoe levers, or by any connecting rod of this linkage-
In Fig * 4 (variable from 2 and 3), the shaft 1 'is no longer rotated by a friction roller 37, but by a belt 10 mounted on the one hand on a pulley 41, keyed on shaft 30, and on the other hand, on a bulb 42,
mounted on axle 1 or on any other rotating part 'The pulleys 41 and 42 will have very wide cheeks to prevent the belt from falling *
The same device as in Figs. 2 and 3 could be established to tighten the belt 40 when the brake is applied and not rotate the regulator.
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turn 2 only at this moment '
It goes without saying that all other known means can be used * for controlling regulator 2 (gears, clutches or electric actions, etc.).
The regulator, instead of being operated by centrifugal force, could be of a type which will operate by "inertia".
For this purpose, Fig. 5, on axle 1 or on any shaft which will be integral with its rotation, will be mounted una screw 43 on which a flywheel 44 can be screwed, threaded in the bore. By screwing this steering wheel will move, either to the right or to the left.
A casing 45, fixed on axle 1 will surround the system. The faces of casing 45 will be drilled with holes through which shafts 46 and 47 can pass, connected respectively to two grooved pulleys 48 and 49, which will be kept in place. position by springs 50 and 51 acting on aacas 46 and 47
In the grooves of the pulleys 48 and 49 passing two forks 52 and 53, intended to record the lateral movements of the grooved pulleys.
The fork 53 is articulated at 54 on the frame and controls a connecting rod 56 connected to the slide, described previously, and not shown * The fork 53, pivots at 56 and the lever 57 which extends it is connected by a connecting rod 58 to the fork 52 *
The operation is as follows: In normal operation, as a result of the friction existing between the screw and the nut part of the flywheel 44, the flywheel is driven in the rotation of the system.
If the rotation takes place in the direction of the arrow and if a too violent brake stroke tends to block the wheels and, consequently, the axle 1, the screw 43 tends to stop * The flywheel 44 having stored a certain amount of live force will turn on the screw 43 and will move for example to the left by attacking the pins 45 and compressing the springs. The axes 46, the pulley 48 and the fork 32 will then move to the left and the connecting rod 55, following its movement, will operate the spool (not shown) to evacuate the excess air in the brake cylinder.
The wheels start moving again, the flywheel 44 will release the axes 46 and as a result the system will resume its original position and the cylinder
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brake will be isolated from the atmosphere.
The flywheel 44 will resume the speed of axle 1 and the same forces can be reproduced.
In the case of rotation in the opposite direction to that of the arrow and in the case of a tendency to wedge the wheels, the flywheel 44 will attack the pins 47 and the pulley 49. This will move the fork 53 which, pivoting at 56, will act by the lever 57 and the connecting rod 58 on the fork 52 and on the connecting rod 55, which will produce the same movement on the slide as before.
The pressure of the brake cylinder will in fact be, at each instant, at the maximum value required for the load of the wagon and the grip of the wheels. As a result, braking will be maximum and wheel stalling will be avoided.
Fig. 6 is a special control to the operating regulator and} for reducing the air pressure which is in excess in any compressed air cylinder, and the control screw of which can be actuated, at the time of braking only, by an inverter automatic, itself controlled by any device of known type, such as that of FIG. 5 for example.
This reverser is necessary for this special type of governor, so that it always turns in the same direction, regardless of the direction of rotation of the wheels.
For this purpose, the shaft 1 ', which receives the movement of the wheels by any suitable device (flexible, belt or gears), carries two pinions 62 and 63, mounted on it and always in engagement with a bevel wheel 64. mounted. on a shaft 65. The shafts 11 and 65 are held in position, in bearings supported by a housing 66, fixed to the frame of the vehicle. Each of the pinions 62 and 63 carries a ratchet clutch (or any other equivalent system 67 and 68) secured to the shaft 1 ', but able to slide on it in slots 69 and 70 made on the shaft 1'. Springs 71 and 72 maintain the snap.
Whatever the direction of rotation of shaft 1, it will therefore be one or other of the catches 67 or 68 which will attack the pinion with which it is engaged and the movement transmitted to the shaft 65 will always be the same. meaning. The shaft 65 carries a screw 73, on which a threaded handwheel 74 can move, the angular movement of which is limited by a lug 75, carried by a shaft 76, carrying the grooved pulley 6, which itself transmits this movement to the control fork 7 of the regulator spool.
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The movement of the flywheel 74 has been explained above, and its role as a fluid pressure regulator has been described.
The lateral movements transmitted to the fork 7 by the flywheel 74 during the stalling or non-stalling periods will produce the evacuation of the excess air in the brake cylinder or maintain the pressure as long as the stall pressure does not is not achieved and this, either by the valve clearance such as those of types known per se, or by the displacement of spools, combined for the effects of reduction of the braking pressure which are sought.
By virtue of their automaticity, these devices alone make it possible to achieve, without wheel slip, the complex problem of the uniformity of braking action on all wagons, which is the essential basis of any continuous brake for long freight convoys. This action is absolutely independent of the degree of moderability of braking, as well as of the composition of the train considered, the linkages of each wagon, as well as their cylinder and heavy auxiliary tank, being, of course, calculated on the basis of the maximum effort at sabota, which will be preferred by the International Commissions.
The distributor-accelerator D (Fig. 8 to 15) is made up of two housings -81- and -82-, in which a train of pistons 83 and 84, of different diameters moves, the sealing of which is ensured by means of segments 85 and 86-
These pistons are rigidly connected by a rod 87, which controls by means of a part 88 a slide 89, able to move on a mirror 90, pierced with three orifices a, b.
and c, (Fig. 9)
The hole a is in communication with the atmosphere (Fig. 8) the hole b and communicate respectively with the cylinder -H- and the auxiliary tank -E- (not shown) *
The extension 91 of the rod 87 controls, by means of a part 92, a drawer 93 and a drawer 94, the latter mounted with a certain clearance and moving on a mirror 95, the orifice d (FIG. 8 and 9) is connected to the brake cylinder '
The branch of the general pipe c is connected directly to the chamber 96, where the piston 83 moves, by the channel 97 This chamber 96 carries a groove 98, arranged in such a way that, when the pistons 84 and 83
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are completely to the right,
communication is established between room 96 and room 99 in which drawer 89 moves.
An orifice 100 scoops in the ice 90 (Fig'9) puts this chamber 99 in constant relation to the auxiliary reservoir -R- via a channel of small section 101, drilled in a calibrated valve 102
A channel 103 puts the brake cylinder in communication with the chamber 104, where the piston 84 moves.
A seal 106 provides the seal between the chambers 99 and 104.
These drain plugs 106, provided with a light 107, allow the evacuation of liquids which, after a certain period of operation, would settle in the distributor.
The housings 81 and 82 are closed respectively by threaded plugs 108 and 109, the latter pierced with an orifice 110 so that the right face of the piston 4 is always in relation with the atmosphere.
In the normal running position of the convoy, that is to say with the brakes being completely released, the components / are in the position of FIGS. 8 and 9 and the drawer 89 is itself in the position of FIG. 10 compared to ice 90.
This position of the spool closes the orifice 0 communicating with the auxiliary reservoir and makes the orifices a and b, that is to say the brake cylinder, communicate with the atmosphere. On the other hand, the pressurized air arriving from the general pipe ± through the channel 97 passes into the chamber 96, then, through the groove 98, flows into the chamber 99 and, through the orifice 100 and the channel 101 of the valve 102, in the auxiliary reservoir R In this position, the brakes are therefore released a and the auxiliary reservoir is normally supplied by the main pipe c 'In moderate braking, the set of pistons 83 and 84, which was previously completely to the right and in a balanced state,
is attracted to the left due to the decrease in pressure on the left face of the large piston 83, the dimension of the groove 98 not allowing emptying of the auxiliary tank, nor of the chamber 99 of the quantity of air necessary to restore balance.
In this movement, the slide 89 is therefore moved to the left and intersects with respect to the mirror 90 the position of Fig. 11, in which:
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a) Ports a and b are isolated, which cuts off the communication of cylinder H with the atmosphere. b) Ports c and b start to communicate, which has the effect of sending, through valve 102, then through calibrated channel 101, a certain quantity of air from the auxiliary reservoir into the brake cylinder, as well as into the chamber 104 via the channel 102, in order to operate the mobility by differential action on the left face of the piston 84.
On the other hand, the slight drop in pressure from the auxiliary reservoir lowered the pressure existing on the right side of piston 82.
As the pressure rises in the brake cylinder H, the resultant of the forces exerted on the train of pistons 83 and 84 which, previously, had driven the entire system to the left, will therefore be cancel, then change the meaning.
At this moment, the train will be pulled slightly to the right and will take the position of Fig. 13. said "equilibrium" after moderate braking, position in which the orifices a, b and c are completely isolated from each other.
. The brake cylinder is then completely isolated from the atmosphere and from the auxiliary reservoir. Similarly, the latter no longer communicates with the general pipe since the segment 85 of the piston 83 has passed the end of the supply groove 98 .
For a depression of a given value in the general pipe C., therefore, a resulting pressure is obtained in the brake cylinder, which depends on the value of the depression made by the mechanic in the general pipe, hence moderation when tightening. .
On the other hand, when, under the action of this depression, the train of pistons 83 and 84 is moved to the left, the part 92 drives the drawer 93, which first slides on the tiroi.r 94, the latter being entrained only when the orifices of each of the two drawers 93 and 94 overlap The movement continuing, the three holes thus superimposed come to pass above the calibrated orifice d of the glass 95 and a determined quantity of air of the brake pipe in the brake cylinder H, which has the effect of increasing the speed of propagation of the vacuum wave in the general pipe and of serving as an "accelerator", while at the same time increasing in the
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cylinder pressure,
intended to produce a rapid and uniform first application of the blocks on all the wagons of the convoy. All arrangements of the drawers 93 and 94 and of the orifices are arranged so as not to allow the device to operate during the return of the train of pistons to the right, and this in order not to modify the value of the depression established in the pipe. general.
If one or more other depressions are made in the brake pipe, the same effects will therefore be reproduced and the pressure in the brake cylinder will increase the new depression each time, by an amount substantially proportional to the value of the brake cylinder. depression which is the cause.
To release the brakes, the mechanic having raised the pressure of the general pipe by a determined amount, the set of pistons
83 and 84, then receives on the left face of the piston 83, an additional pressure, which upsets the existing balance after braking and returns the piston train to the right, which tends to bring the slide 89 into the position of Fig. 10, for which the orifice c is isolated and the orifices a and b communicating, which has the effect of evacuating a part of the air contained in the cylinder to the atmosphere and of partially recharging the auxiliary reservoir.
Therefore, the pressure decreasing on the left face of the piston 84 and increasing on the right face of the ptstan 83, as a result of the influx of air from the pipe through the groove 98, the train of pistons, when the pressure will have sufficiently decreased in the cylinder, will be driven again towards the left and will come back to the position "of equilibrium after braking" previously described, the spool 89 coming into the position of FIG. 13.
It follows that, for a given value of the suppression exerted in the pipe, one obtains a pressure drop of a corresponding value in the brake cylinder, hence moderation when loosening e '
Further overpressures in the pipe will again produce the same effects and again give the successive loosening phases, the value of which will be proportional to the reloading of the general pipe and of the auxiliary tank.
To obtain total loosening, it suffices to put the mechanic's valve in the corresponding position, which puts the components in the normal running position of the convoy (Fig. 10), the effects of which have been described.
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higher 'The brake cylinder is then partially drained, then completely as soon as the auxiliary reservoir is re-energized to the pressure of the general pipe.
If the mechanic creates a strong depression in the general pipe, the train of pistons is placed completely on the left and the spool 89, takes the position of Fig. 11 isolating the orifice 2 and uncovering it entirely, by connecting them. , ports b and c 'The same pressure is then established in the brake cylinder and the auxiliary reservoir, because, due to the high value created in the brake pipe,
the resultant of the forces acting on the train of pistons is always of the same direction and of value other than zero.
The braking value obtained is then maximum, the accelerator operating in this case as described previously It is recommended that the white pipes be fitted with all known means, the capacity of which of any appropriate volume will play the same. role than that of the brake cylinder, so as to standardize the propagation speed of depressive waves in long convoys.
The loosening is obtained as indicated above.
It is advantageous, in order to avoid reactions in long convoys, to obtain at the start of braking a very rapid admission of a certain quantity of air into all the brake cylinders, in order to first put the shoes in contact. with the bandage with moderate pressure, msis in as little time as possible on all wagons.
This first application being ensured, the air must then be admitted into the cylinders only gradually and with all devices already patented by the applicant to delay this admission into the cylinders of the first wagons, which are the first to suffer the effects of the depression. in order to avoid dangerous settling on the leading vehicles, which can lead to broken couplings.
It is for these buta that a late valve has been provided (102 Fig. 2) placed in the distributor flange going to the auxiliary tank, in which a calibrated orifice, with reduced section 21 has been made.
This valve 102 guided and calibrated in such a way that it can only rise from its seat when the pressure difference existing in the auxiliary tank and the cylinder exceeds a given value.
At the start of braking, while the valve 102 is raised, fill it.
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age of the cylinder is done very quickly. But, as soon as the valve 102 is returned to its seat, the brake cylinder can no longer be supplied, for freight wagons, except by the single channel 101, calibrated to a talla dimension that it only gently allows the 'fluid flow and consequently filling of the cylinder to the desired pressure, in order to achieve, regularly on all the elements of a convoy, the greatest uniformity of action of the brakes and thus avoid settling on the head of the convoy
A device (not shown) (pull tab or push-button, etc.) is provided to keep the valve 102 open in the wagons introduced into short passenger trains or others.
The supply groove 96 of the auxiliary tank has been made sufficiently small, so that during the overpressures exerted in the general pipe, the wave is not absorbed by too abundant inflows of air into the auxiliary tanks of the passenger cars. head, which would delay the loosening of the rear cars by as much and could cause the couplings to break.
It is also advantageous, for trains intended to descend long slopes, to complete the distributor so as to allow the compressed air recharge of the auxiliary tank as quickly as possible, without loosening the shoes beyond a certain limit, at by means of a safety valve *
For this purpose (Fig. 7), the air from the auxiliary reservoir R (pipe 141) acts on a piston 142, mounted on a rod 143 and calibrated by a spring 144, the rod 143 controls a slide 145 which can move on the mirror 146, of a part 147, mounted in the axis of the hermetic cylinder 140. A pipe 148 of the part 147 makes it possible to connect the device by a pipe (not shown) to the exhaust port (a ) of the distributor described above or screw it in directly.
Lights 149 and holes 150 drilled in the plug 151 closing the part 147, communicate the chamber of the drawer 145 with the atmosphere.
The calibrated spring 144 causes the spool 145 to close the orifice of the tubing 148, as long as the back-up pressure of the auxiliary reservoir has not reached a value sufficient to cause the spool 143 to rise by the amount necessary to allow the complete evacuation of air from the cylinder through orifices 149.
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As exclusive property of the invention, provision is also made for the addition of such or such of its elements or of the arrangements of its devices to the systems already admitted or to be admitted in international traffic in combination with the components and the braking rules in force.
We also reserve the right to use the combination of use of such or such devices described for long trains with a tail valve, actuated either by devices emitting extra fast shock waves, or electrically, or otherwise, to bring into play first the tail brakes, then all the brakes of the convoy with a depression simultaneously made at the head, in order to avoid reactions between the various elements of the train.
The invention is therefore not limited to the members shown by way of example, nor to such and such form of slide or arrangement of orifices, nor to such organization or control of the fluid pressure regulator, any other means. and all other forms or modifications being provided and which can be imagined to meet the same aims, without departing from the scope of the invention.
CLAIMS.