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Triple Valve pour Frein Automatique réglable à air comprimé
On connaît plusieurs types de triple-valves pour les freins continus à air comprimé et de conduites corrs pondantes pour la connexion des différentes parties dont ces triple-valves sont constituées,
Parmi les types différents de triple-valves con- nues, il y en a qui permettent notamment de régler la dé charge du cylindre du frein;
ces triple-valves sont basées sur l'emploi d'un certain nombre de diaphragmes élastiques, à parois de forme circulaire, encastrés ou fixés d'une ma nière étanche le long de leur bord, dont un ou plusieurs sont percés de manière à permettre le passage d'un côté à
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l'autre d'un élément destiné à relier les organes de l'élé- ment qu'on peut a,ppeler "êquipe ment mobile de la, distribu- tion", organes qui se trouvent des deux côtés du diaphrag me ou de la paroi percée en question;
le passa.ge de cet or- gane de connexion doit se produire d'une manière étanche (par rapport au diaphragme ou à la, paroi percée) et cet or- gane de connexion est principalement nécessaire dans les types connus par suite de l'élasticité variable des diffé rents diaphragmes produite par les dimensions de leurs dia- mètres qui sont nécessairement fort différentes d'un dia.- phra,gme à l'autre; ce que l'on vient de dire à l'égard des diaphragmes élastiques, doit se rapporter aussi aux pistons mobiles munis de garnitures à éta.nchéité parfaite.
Dans d'autres types connus de triple-valves, on a déjà employé un organe nommé "uniformateur" ayant pour but d'assurer une alimentation et une décharge à pression à peu près uniforme dans toutes les triple-valves d'un cn voi, malgré les différentes conditions d'alimentation ou de décharge (causées par des phénomènes physiques et iné- vitables) de chaque triple-valve successive; ces uniforma- teurs sont cependant employés indépendamment du type de convoi (marchandises ou voyageurs) dont les véhicules font partie.
Dans les types connus les connexions sont effec- tuées de manière à ne pas éviter des inconvénients déter- minés (tarissement des réservoirs auxiliaires - suralimen- tation des réservoirs auxiliaires et de commande -entrée en action intempestive du frein d'un véhicule par rapport aux autres véhicules - blocage de tous les freins du con- voi à l'occasion de changement de locomotive ou locomoteur et par conséquent du système de commande et d'alimentation
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et de ses caractéristiques, etc......
La présente invention a pour objet une triple- valve pour frein automatique réglable à air comprimé à dia- phragmes (ou pistons avec garnitures parfaites ou analo- gues), susceptible d'éliminer les inconvénients indiqués ci-dessus en réalisant les avantages opposés. Les différen- tes caractéristiques de la triple-valve suivant la présen- te invention et les principes fondamentaux sont souvent liés réciproquement comme on verra par la suite.
Une première caractéristique de la triple-valve consiste en ce que l'ensemble des organes mobiles destinés à commander les variations de pression dans le ou les cylin- dres des freins, c'est-à-dire l'équipement mobile, est dis- posé de manière à former, avec l'enveloppe qui le contient, les différentes chambres dans lesquelles se produisent les différentes pressions nécessaires chaque fois séparément; mais cela de telle manière que les parois délimitant cha- que chambre ne présentent pas des garnitures pour des or- ganes frottants. La réalisation pourra être accomplie en constituant ces parois sous forme de pistons à garnitures parfaitement étanches le long du bord ou, de préférence par des diaphragmes élastiques en une pièce et encastrés le long de leur bord qui sera de préférence circulaire.
Pour la simplicité de l'explication on envisage- ra ce cas ensuite.
Une deuxième caractéristique particulière pour le cas où l'on ferait usage de diaphragmes, consiste en ce que les organes mécaniques rigides compris entre deux diaphragmes successif 9, forment, avec les diaphragmes eux- mêmes, l'équipement mobile destiné à effectuer les diffé- rentes amenées d'air en venant du ou des cylindres des
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freins ou en allant vers ceux-ci.
Grâce à, cette caracté- ristique on peut aussi atteindre une troisième caractéris tique consistant en ce que, en donnant aux organes méca,ni- ques rigides indiqués ci-dessus la forme d'espaceurs des diaphragmes élastiques, l'ensemble de ces organes et dia phragmes, tout en étant composé de parties mécaniquement indépendantes, constitue un système unique, avec ses dif- férentes parties toujours en contact réciproque par suite de l'action des différentes pressions agissant sur les dia- phragmes, Cette troisième caractéristique permet d'empê- cher toute fuite d'air et elle est rendue possible par une construction spéciale de la triple-valve suivant la pré- sente invention, c'est-à-dire que les diaphragmes (ou les pistons) sont de dimensions égales ou peu différentes en- tre elles.
Cela est à son tour possible, soit grâce à une disposition appropriée des différentes chambres de la tri- ple-valve, limitées par les diaphragmes ou les pistons, dans lesquelles les différentes pressions devront régner pour obtenir les mouvements de commande appropriés de l'é- quipement mobile, soit grâce à une connexion appropriée de ces chambres et des différentes parties du frein d'un vé- hicule;
cette disposition et cette connexion sont faites de manière à ce que, d'une manière correspondante aux va- leurs pratiques admissibles ou fixées pour les différentes pressions et pour leurs valeurs maxima et minima, les pres- sion ou les différentes pressions agissant sur les diaphrag- mes (ou sur les pistons) prennent une valeur maxima. ou mi- nima, qui différera, le moins possible d'un diaphragme à l'autre ou d'un piston à l'autre. De cette façon, il est possible d'obtenir dans les différents diaphragmes des dé- formations convenables tout en ma.intenant, dans le matériel
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de chaque diaphragme, des sollicitations de déformation contenues dans les limites admissibles avec le matériel dont ils sont constitués.
Les caractéristiques précéden- tes réalisent aussi le but de rendre l'équipement mobile plus rapide dans ses mouvements -qui peuvent ainsi être maintenus de petite amplitude - et plus précis dans son fonctionnement d'une manière correspondant à la formation dans le ou les cylindres du frein de variations de pres- sion exactement correspondantes à celles produites dans la conduite.
Les appareils ou parties constituant la triple- valve pour l'un des véhicules du convoi sont en substance les suivants et ils sont reliés entre eux au point de vue des effets et commandes réciproques : a) changeur automatique de l'ouverture de passage ou uniformateur; b) chambre accélératrice, c) accélèrateur-insérieur, d) soupape de retenue, e) équilibreur.déchargeur automatique comportant, en- tre autre, l'équipement mobile de commande des pas- sages d'air au ou aux et du ou des cylindres des freins, f) les conduites de connexion appropriées, g) dispositifs à ouvertures étalonnées pour les diffé- rents régimes de freinage.
Les appareils constituant l'équipement du frein d'un véhicule, comportent outre la triple-valve et les parties mentionnées ci-dessus: h) le réservoir auxiliaire i) la conduite principale et les organes relatifs j) le ou les cylindres du frein, la timonerie, les brides et les organes correspondants.
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Outre les caractéristiques fondamentales indiquées précédemment, la triple-valve suivant la présente invention présente aussi les caractéristiques suivantes: - l'uniformateur ou changeur automatique du trou de passa- ge de l'a. ir vers la. conduite du frein et de celle-ci est disposé de manière à pouvoir faire varier et enregistrer son action sur cet air en fonction de la longueur de la, conduite principale - ou du convoi - et du type de convoi train de marchandises ou train de voyageurs -;
cela par exemple pourra être fait avec une ou plusieurs conduites auxilia.ires partant de l'uniforma.teur et présentant des ro- binets ou dispositifs analogues, en éliminant au moyen de ces conduites une ou plusieurs parties de l'uniformateur ou en faisant varier aussi les caractéristiques sur les- quelles est basé le fonctionnement de celui-ci, de sorte que l'effet et le fonctionnement de l'uniformateur sont proportionnés et réglables comme ci-dessus.
- le réservoir auxiliaire est, comme on l'indiquera plus loin, relié de manière spéciale aux autres parties de la triple-valve; de cette façon on a.rrive à éviter, avec une certitude absolue qu'il puisse s'épuiser, et à ne pas de- voir donner à ce réservoir des capacités variables et stric- tement en relation avec les différents types de convoi dont le véhicule peut faire partie.
- la. chambre accélératrice est destinée, comme dans les ty- pes connus, à déterminer une action accélératrice de propa- gation des dépressions dqns la conduite principale, action qui est propottionnelle aux résistances offertes par la con- duite au passage de l'air comprimé pour chaque valeur de la pression qui y existe au début.
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- l'accélérateur- inséreur est un dispositif destiné : a) à effectuer la charge du réservoir auxiliaire de manière à augmenter sa pression ( lorsque cela est néces- saire) jusqu'à la porter à la valeur de la pression existant dans la conduite principale du train, b) à envoyer, au début d'une action de freinage, de l'air sous pression de la conduite à la chambre accéléra- trice (si dans le réservoir il existe une pression plus grande que celle régnant dans la conduite du frein) et ce- la dans le but d'obtehir une plus grande vitesse de propa- gation dans la conduite du frein que la dépression provo- quée par le machiniste, c) envoyer de l'air sous pression de la chambre accélé- ratrice au ou aux cylindres des freins lorsque la pression dans le réservoir auxiliaire est plus faible que celle ré- gnant dans la conduite, d)
interrompre immédiatement la communication entre le réservoir auxiliaire et la conduite du frein aussitôt que la pression de ce réservoir est un peu supérieure à celle régnant dans la conduite, en évitant ainsi un retour abon- dant d'air dans la conduite, e) permettre par contre un faible retour d'air du ré- servoir auxiliaire à la conduite du frein lorsque la diffé- rence entre les pressions régnant dans le réservoir auxi- liaire ou dans la conduite du frein est inférieure à une certaine valeur convenablement petite.
De ce qui précède il,résulte que, tandis que, com- me on sait, par les dispositifs analogues existants dans les triple-valves connues, on obtient seulement une phase de fonctionnement, et précisément seulement une action ac célératrice de la propagation des diminutions de la pres- sion produite dans la conduite du frein, et d'établir des
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connexions déterminées entre les différentes conduites de la triple valve, dans l'accélérateurinséreur suivant la présente invention on peut obtenir, à volonté, différentes phases de fonctionnement distinctes, et d'une manière plus précise:
a) tant que la différence de pression entre le réser voir auxiliaire et la conduite du frein est faible et infé- rieure à une valeur donnée obtenue en évacuant très lente- ment l'air de la conduite (par exemple pour le changement de la locomotive pour laquelle les organes d'alimentation du frein sont étalonnés pour une valeur plus petite que la pression maxima de régime du frein, ou pour une surcharge accidentelle du frein due à la manoeuvre incorrecte des organes de commande), obtenir une décharge partielle de ce réservoir (et une diminution correspondante de la pression maxima de régime du frein), et cela sans faire agir intem pestivement les freins;
b) lorsque cette différence dépasse une limite déter. minée (c'est-à-dire, lorsqu'on doit faire agir les freins légèrement) un organe, actionné par cette différence de pression, ferme rapidement la communication entre le ré servoir auxiliaire et la conduite principale du frein, en évitant ainsi un retour important d'air à la conduite, re tour qui serait dangereux puisqu'il réduirait la réserve d'air du réservoir a.uxiliaire et causerait un retard dans le fonctionnement des triple-valves des autres véhicules du convoi ;
onobtient cela tout en maintenant ouverte la, communication entre la chambre accélératrice et le ou les cylindres du frein, c lorsque cette différence se maintient ou augmente, c'est-à-dire lorsqu'on veut d'une manière décisive cmmen cer un freinage normal ou brusque, eu égard à la phase préeé-
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dante, pendant que la communication entre le réservoir auxi- liaire et la conduite reste fermée, on interrompt la com- munication entre la chambre accélératrice et le ou les cylindres des freins et .on ouvre celle entre cette charnu bre et la conduite en provoquant l'action accélératrice mentionnée ci-dessus avant toute autre action de la tri ple-valve.
De plus, tandis que dans les types connus l'orga ne destiné à éviter l'épuisement du frein (décharge exces- sive du réservoir auxiliaire) ne fait pas complètement par tie de l'accélérateur il est commandé par le même disposi- tif qui commande les alimentations ou les décharges du ou des cylindres des freins , suivant la présenter invention, par contre, l'organe ne ressent pas le premier (au point de vue de l'endroit et de temps) l'effet des variations de pression dans la conduite du frein; il fait partie de l'accélérateur-inséreur et c'est lui qui effectue les com- mandes nécessaires pour éviter cet épuisement du frein ; outre c'est le seul organe affecté à ce but.
Il s'ensuit que, suivant la présente invention, on parvient à éviter avec certitude cet épuisement puisque, comme cela résulte des considérations sur les conduites de jonction, l'équili- breur est alimenté par le réservoir auxiliaire ou par la conduite du frein suivant que dans le premier ou dans le deuxième il y a une pression inférieure, avec les types connus, au contraire, cette caractéristique de fonctionne- ment peut manquer, puisque la décharge du cylindre de frein est toujours en substance commandée par la pression existant dans la conduite du frein ou par celle du courant d'air qui se dirige de la conduite vers le réservoir auxiliaire;
cela a pour conséquence que si, dans les types connus, la pression est trop forte dans la conduite principale, la pres.
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sion du cylindre du frein devient trop petite par rapport à celle atteinte simultanément par le réservoir auxiliaire, et par conséquent la, pression dans ce cylindre n'est pas suffisante pour produire, pendant l'opération successive de freinage dans le cylindre du frein, la pression maxima nécessaire pour le fonctionnement,
Une réalisation pratique pour l'accélérateur-in séreur suivant la présente invention peut être basée sur l'emploi d'un élément actionné par les différences de pres- sion mentionnées ci-dessus, capables de réaliser les com- munications ou connexions mentionnées ci-dessus et présen tant, dans ce but, une résistance déterminée variable a.u mouvement,
soit pour l'intercalation ou l'enlèvement d'un rert ou d'un autre dispositif- comme, par ex., un tiroir- soit par d'autres moyens analogues; l'élément mobile indi diqué ci-dessus effectuant ces communications ou connexions soit directement au moyen de ses détails ou de ses carac- téristiques constructives, soit indirectement au moyen de détails ou de caractéristiques constructives d'organes qu'il met en mouvement à son tour.
- la soupa.pe de retenue ou dispositif correspondant suivant la présente invention est en partie analogue dans ses fonctions aux dispositifs analogues prévus dans les triple- valves de type connu, mais elle diffère d'eux soit par sa constitution soit, simultanément et substantiellement, par son fonctionnement.
Tandis que dans les types connus, la soupape de retenue empêche tout retour d'air, ce qui sert à maintenir tous les inconvénients dus à des surcharges éventuelles ou bien elle présente des organes susceptibles de permettre le retour d'air aussi dans les cas où il se- rait dangereux pour le fonctionnement régulier du frein, dans le cas visé par la présente invention au contraire,
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cette soupape est toujours ouverte, par exemple au moyen d'un ressort, lorsque le réservoir auxiliaire est rempli à la pression de régime, et elle reste généralement fermée lorsque la pression régnant dans le réservoir auxiliaire est inférieure à la pression maxima de régime du frein;
mais cette soupape, établie d'après la nouvelle concep- tion visée par la présente invention, comporte, outre les organes,usuels et notamment une soupape, aussi des moyens susceptibles de créer une résistance déterminée au pas- sage de l'air dans les deux directions, et des moyens susceptibles de permettre ce passage en sens inverse au sens normal pourvu qu'il ne se produise pas avec une inten sité trop forte; il s'ensuit que la soupape en questio.,, suivant la présente invention, a les caractéristiques sui vantes:
elle est conformée de manière à ce que, lorsqu'elle est dans une position permettant le passage de l'air pen- dant le remplissage du frein, elle développe, quelle que soit la pression avec laquelle l'air arrive de la condui- te, une résistance de valeur donnée; cette résistance dé- pend de la vitesse avec laquelle l'air d'alimentation traverse la soupape pour produire dans les différentes chambres de l'équilibreur des pressions différentes par suite de pertes de charge,à travers la soupape elle-même, et pour obtenir ainsi, de manière plus sûre que dans les types connus, que les différentes parties se disposent dans des positions et des conditions permettant la charge de l'ensemble;
simultanément cette résistance évite la formation dans l'équilibreur de pressions supérieures à la pression maxima de régime voulue (c'est-à-dire, elle évite la surcharge)'.
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- elle est conformée en outre de manière à ce que cette résistance soit automa.tiquement éliminée à fur et mesure qu'on s'approche de la fin de la. charge, c'est-à- dire, des conditions où toutes les parties sont prêtes pour le fonctionnement, en obtenant ainsi d'atteindre surement l'équilibre des pressions dans les différents éléments de la triple valve.
- en outre cette soupape est conformée de manière à fonctionner comme dispositif de retenue seulement lore que l'air déterminant le fonctionnement du frein tend à reculer sous son action avec une vitesse trop prononcée (par exemple, pour un commencement de freinage ou pour une intervention automatique des freins, etc..), tandis qu'elle permet un faible retour de cet air si celui-ci tend à reculer en faible quantité (par exemple, lorsque cela est requis par la diminution de la, valeur de la pres- sion maxima de régime établi pour le frein, comme pour des petites pertes d'air dans la conduite, ou pour élimi- ner une surcharge accidentelle du frein, etc,,).
Une réalisation pourra être basée sur l'emploi d'un ressort tendant à maintenir ouverte la soupape, la réaction de ce ressort pouvant être rapidement vaincue grâce à l'effort causé par le retour de l'air à travers cette résistance, seulement dans le cas où ce retour se produit avec une vitesse dépassant une certa.ine valeur.
...l'équilibreur...déchargeur automatique comprenant, en- tre autres, l'équipement mobile commandant le passage de l'air au ou aux et du ou des cylindres du frein, diffère en substance des dispositifs analogues connus des autres types de triple valves.
En effet, outre les caractérisit ques précédemment indiquées en ce qui concerne le confor
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mation des diaphragmes, l'absence de diaphragmes percés et pourvus de moyens de maintien de l'étanchéité qui per- mettent le mouvement de l'équipement mobile constitué par une seule pièce et traversant un ou plusieurs diaphragmes, outre la disposition des différentes chambres, grâce à laquelle en fonction des valeurs usuelles et voulues des pressions dans les différentes phases, il est possible d'utiliser des diaphragmes différant peu entre eux, outre la constitution de l'équipement mobile en plusieurs parties agissant entre elles comme un tout unique à tra - vers les diaphragmes et utilisant l'élasticité de ceux-ci;
- l'équilibreur suivant la présente invention présen- te de préférence des caractéristiques spéciales de consti- tution, capables de réaliser des avantages déterminés de fonctionnement, et précisément: - les différentes ouvertures étalonnées sont dispo- sées à l'extérieur des chambres de l'équilibreur, ce qui évite de devoir démonter l'équilibreur lui-même dans le cas ou de la poussière ou toute autre cause provoquerait l'obstruction de ces ouvertures.
- Les soupapes de distribution contenues dans l'équi- libreur sont pourvues d'un système pour leur réglage, de sorte qu'elles ne sont pas commandées directement par les diaphragmes ou par l'équipement mobile, mais elles le sont par celui-ci en passant par un organe réglable qui permet le réglage indépendamment des dimensions des organes de l'équipement mobile, organes qu'il peut arriver de devoir remplacer ce qui causerait une opération difficile de nouveau réglage.
- les soupapes de distribution en question sont au nombre de deux et, contrairement aux autres types connus, elles comportent des moyens de réglage qui sont indépen
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dants pour chaque soupape; cela. aussi,a pour but d'évitcr les difficultés de réglage que le remplacement d'organes amènerait à cause des différences inévitables de mesures.
- l'équilibreur, afin d'avoir dans une chambre déter minée exactement la même pression que celle régnant dans le cylindre du frein, et d'éviter dans cette chambre des compressions, présente une communication directe et libre entre cette chambre et ce cylindre; - l'équilibreur comporte une soupape qui peut établir ou interrompre la. communication entre le réservoir auxi.. lia.ire et une autre conduite qui, par des orifices régla- bles, conduit au ou aux cylindres du frein;
et cela dans le but d'éviter des surpressions et d'obtenir un fonction nement précis de l'équipement mobile. l'équilibreur présente en outre une autre soupape pouvant établir ou interrompre le communication entre la chambre indiquée ci-dessus qui est en communication direc- te et libre avec le cylindre du frein et un conduit qui, par un orifice réglable, arrive à l'atomphèren une telle disposition étant adoptée afin d'éviter des contrepres- sions et d'obtenir encore un fonctionnement exact de l'é- quipement mobile.
- l'équilibreur présente une chambre dans laquelle règne constamment la pression atmosphérique; cette cham- bre, à la différence des types connus, n'est jamais tra- versée pa.r aucun courant d'air sous pression, et cela a lieu afin d'éviter des contrepressions et d'obtenir un fonctionnement précis de l'équipement mobile. L'élimina- tion de surpressions et contre pressions atteint le but consistant en ce que l'appareil peut fonctionner toujours avec une sensibilité constante et d'une manière prompte depuis le début jusqu'à la fin de chaque opération de frei
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nage et de relâchement.
Les différentes chambres de l'équilibreur sont séparées par des diaphragmes ou pistons de manière à ce que la rupture d'un diaphragme quelconque ou la perte d'é- tanchéité de la garniture de l'un quelconque des pistons cause la communication automatique entre la chambre con- tigue au diaphragme ou piston en question et la conduite principale, et aussi la communication entre la conduite principale et les cylindres du frein ; entre la. conduite et l'atmosphère si le diaphragme est endommagé, en obtenant en tout cas la mire en action énergique et automatique des freins au moins de tous les autres véhicules du convoi;
dans les types connus, par contre, l'inconvénient précité met hors de service le frein du véhicule en question, il ne produit pas l'effet utile indiqué et il ne donne au person- nel du train aucun avertissement de l'accident qui est ar- rivé.
Tout ce qui précède a lieu tout en maintenant la caractéristique de fonctionnement bien connue, c'est-à-diie que la pression dans le cylindre du frein correspondant à un degré déterminé de freinage voulu est indépendante de la course du piston du cylindre du frein, laquelle,'à son tour dépend de la condition d'usure des machines, et elle est aussi sous la dépendance de défauts éventuels d'étanchéité du piston lui-même.
Les conduites de connexion sont susceptibles d'effectuer des liaisons spéciales entre les différentes parties ; on doit particulièrement noter ce qui suit: a) les connexions sont de nature à ce que l'équili- breur soit automatiquement alimenté, dans une des chambres, tuojours par la plus petite des pressions régnant dans le
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réservoir auxiliaire et dans la conduite du frein, en obte- nant ainsi que le frein ne puisse pas s'épuiser. b) les connexions sont telles que les pressions pré- vues pour les différentes chambres de l'équilibreur se réalisent exactement ;
eneffet, les conduits prévus relient ces chambres directement aux organes ou éléments du frein correspondants, de manière à ce que les causes variables de pertes ou d'augmentations de pression produites par des robinets, étranglements, etc.. ont lieu dans des positions telles que leurs effets ne se font pas sentir dans ces chambres, c) les connexions sont telles que les organes de ré- glage du temps de passage de l'air au ou aux cylindres du frein sont disposés sur la conduite d'alimentation du cy lindre du frein et non pas, comme dans les types connus, sur la conduite de connexion du ou des cylindres du frein avec la chambre de l'équilibreur qui est établie pour fonc- tionner avec la pression de ce ou de ces cylindres.
d) on dispose un conduit qui est relié au réservoir auxiliaire et qui relie l'ouverture d'entrée de la soupape de retenue à la chambre de la soupape commandant les passa- ges d'air du réservoir auxiliaire au ou aux cylindres du frein, en obtenant ainsi que le début de ce passage (pour une opération de freinage) produit la, fermeture immédiate de la soupape de retenue, e) De la conduite principale du frein part un conduit qui va au réservoir auxiliaire et à l'équilibreur en pas- sant par le régulateur, f) Du réservoir auxiliaire part un conduit qui, par la soupape de retenue, va à la chambre de l'équilibreur qui est destinée à avoir la pression maxima de régime.
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g) Du réservoir auxiliaire part un conduit qui va au ou aux cylindres du frein par une soupape ou tiroir ou dis- positif analogue soumis à l'action de l'équilibreur. h) Du branchement qui de la conduite principale va à l'équilibreur en passant par le régulateur, comme dit ci dessus, part un conduit qui est en communication avec le réservoir auxiliaire seulement lorsque la pression y exis- tant est plus petite que celle régnant dans la conduite ;
et cela dans le but d'empêcher que l'équipement mobile de l'équilibreur soit commandé par une pression supérieure à celle régnant dans le réservoir auxiliaire, en évitant air+ si, comme déjà dit, l'épuisement du frein, c'est-à-dire l'épuisement de la réserve d'air contenue dans le réservoir auxiliaire. i) Il y a encore une communication directe entre le cylindre du frein et la chambre de l'équilibreur destinée à fonctionner à la pression existant dans le cylindre du frein ; de cette façon on obtient, comme on l'a dit ci-des- sus, que dans cette chambre de l'équilibreur règne exacte... ment la pression voulue.
1) les conduits sont conformés de manière à satisfaite aux conditions précédemment indiquées à savoir que les dif- férentes ouvertures étalonnées, par exemple au moyen de robinets, sont établies à l'extérieur du corps de la triple valve pour permettre, entre autre, d'être aisément surviel lées et remplacées et par conséquent que les canaux inté- rieurs de la triple valve soient fort larges de manière à empêcher tout risque d'obstruction,
Avant de passer à la description détaillée d'un type de triple valve établi d'après la présente invention, il faut expliquer que, bien que les différentes parties indiquées précédemment concourent, grâce à leurs caracté-
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ristiques respectives de constitution et de fonctionnement former un tout unique,
les caractéristiques de fonction- nement de l'une des pa.rties sont de nature à augmenter les possibilités de bon fonctionnement des autres parties, et qu'il sera cependant possible , éga.lement peut-être avec des résultats moindres, d'utiliser des parties détachées de la triple valve suivant la présente invention en rempla- cement de parties correspondantes d'autres triple-valves ou en addition à celles-ci.
Dans les dessins annexés on a montré uniquement à titre d'exemple et schématiquement une forme de réalisa- tion de l'objet de la présente invention.
La figure 1 montre le dispositif au moment où les différentes parties de la triple valve sont alimentées par l'air de la conduite (remplissage du frein);
Les figures 2', 2 2 montrent trois coupes séparées d'un même robinet de commande dans une position différente de celle indiquée à, la figure 1.
En se rapportait particulièrement à la réalisa- tion illustrée à seul titre d'exemple dans la planche de dessin annexée, on voit que la triple valve se compose de quelques dispositifs établis de manière appropriée dans un seul corps qui présente une bride principale d'accouple- ment (non représentée) nécessaire pour le montage sur le véhicule.
Les différents dispositifs communiquent entre eux et avec les autres appareils du frein au moyen de canaux ménagés dans le corps lui-même de la triple valve, dont quelques uns débouchent à l'extérieur sur la bride princi- pale d'accouplement,
Les dispositifs cités comportent: a) Un robinet d'isolement 1, qu'on peut manoeuvrer à la ma.in, du type normal à broche conique (1) dans laquelle
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est ménagé le canal de communication (2). Au-dess de ce ro binet, qui sert à isoler tout l'équipement du frein de la conduite, on peut placer le filtre (3). b) L"accélérateur-inséreur D composé d'un piston (4) muni, sur sa face de gauche, d'un rebord annulaire (5) et sur sa face de droite, d'un rebord annulaire (6).
Ces re bords qui possèdent des diamètres différents prennent ap- pui respectivement contre les garnitures(8 et 7) fixées au corps de la triple valve, suivant que le piston (4) est poussé contre l'une d'elles à l'extrémité de gauche ou à l'extrémité de droite de sa course. Les rebords (5 et 6) forment contre ces garnitures une fermeture parfaitement étanche à l'air. Le piston (4) est pourvu d'une bande élas- tique (13) et commande le tiroir (9) glissant sur un miroir approprié sur lequel débouchent les canaux (66-68-69-70).
Ce tiroir présente une cavité (10) qui établit ou interrompt des communications convenables entre les canaux cités ci. dessus, suivant la position que le tiroir lui-même vient oc cuper. Dans ce tiroir est en outre ménagé un trou (14) qui le traverse complètement en direction verticale. Ce trou est, à son tour, traversé par une cavité cylindrique (15), dans laquelle glisse, à frottement doux et sans nécessité de for mer une étanchéité hermétique à l'air, l'obturateur cylindri relié que (16), commandé par le piston (4), auquel il est/mécaniw quement au moyen de sa tête (17) pénétrant dans une cavité appropriée, ménagée sur la tige du piston (4).
L'obturateur (16) présente une partie postérieure ayant le même diamètre que celui de la cavité 15 et une partie antérieure (18) de diamètre inférieur: Un jeu approprié (20) existant entre le guide (19) du piston (4) et le tiroir (9) permet à l'in terrupteur (16) d'obstruer complètement le trou (14) avant que le tiroir (9) se soit déplacé de gauche à droite. Le
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piston (4), pour accomplir toute sa course de gauche vers droite, se déplacera. par conséquent en deux temps, c'est-à- dire : que d'abord, il entrainera avec lui l'obturateur (16) seul en déterminant presque la fermeture complète du trou (14); au deuxième temps il entraînera avec lui également le tiroir (9) qui sera poussé, dans le mouvement vers la droite, par le guide (19) .
Pendant le mouvement de droite à gauche, le piston (4) déplacera d'abord l'obturateur (16) qui ouvrira ainsi complètement le trou (14). Ensuite, la tige du piston (4) viendra faire contact avec l'extrémité droite du tiroir (9) et poussera celui-ci de droite à gauche jusqu'au bout de la course. Un ressort (12) sert à maintenir suffisamment com- primé le tiroir (9) contre le miroir. c) La chambre accélératrice F, de capacité déterminée, ménagée dans le corps de la triple-valve. d) L'uniformateur ou variateur automatique E est cons- titué par un piston (21), mobile entre deux chambres cylin- driques (q) et (r). La chambre (q) est en communication di- recte et constante avec la conduite principale du frein par les canaux 65-63 et le robinet (1) .
La chambre (r) commu- nique directement et constamment par le canal (68) avec les organes de la triple-valve qui effectuent les variations du degré de freinage et l'alimentation des réservoirs du véhi- cule. Le piston (21) est maintenu normalement en position centrale d'équilibre par suite des actions opposées de deux ressorts (22) à tension égale. Ces ressorts communiquent des poussées opposées au piston (21) par l'intermédiaire des guides (23) fixés aux tiges du piston lui-même, et ils trou- vent aux côtés opposés deux appuis rigides contre le corps de l'appareil.
Sur la surface cylindrique des chambres (q) et (r) est ménagé en position centrale un canal (k) dont
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l'ouverture va régulièrement en décroissant depuis une va- leur maxima au centre (x) jusqu'à une valeur minima (y) à l'extrémité opposée de ce canal.
Lorsque le saut de pression qui s'établit, par suite des manoeuvres du frein, entre les chambres (q et r) ou vice-versa, produit sur le piston (21) dans un sens ou dans le sens inverse, une poussée supérieure à la tension de l'un des deux ressorts égaux (22), ce piston se déplace vers la chambre ayant la pression qui est le moindre en comprimant l'un ou l'autre des ressorts (22). Par suite de ce déplacement l'ouverture du canal (k) laissée libre par le piston (21) sera plus petite que la valeur maxima dépen- dant du sa.ut de pression agissant sur le piston lui-même et de la tension opposée du ressort qui, par suite de ce déplacement, a été comprimé.
La portée à travers l'ouver- ture du canal (k) ainsi réduite sera par conséquent plus petite, en atteignant une nouvelle position variable d'é- quilibre du piston (21) pour laquelle la poussée causée par l'air en rapport avec la portée de l'ouverture étran- glée du piston (21) est égale à la tension augmentée du ressort (22) comprimé. Pour des sauts de pression maxima entre la chambre (q) et la chambre (r) l'ouverture (y) laissée libre par le piston (21) sera minime, tout comme la portée de cette ouverture sera. minime.
Dans tous les autres cas, la portée de l'ouverture du canal (k) variera suivant la variation du saut de pression entre la chambre (q) et la chambre (r) d'après une loi déterminée dépendant des lois de variation'de la tension des ressorts (22) par rap- port aux raccourcissements subis et à la configuration par- ticulière de l'ouverture du canal (k), e) le régulateur (A) dans lequel se trouve la soupape (24) commandée par le piston (25). Lorsque les freins sont complètement relâchés, le piston (25) est poussé vers la position extrême supérieuredesa course par le ressort 27
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ayant une tension appropriée.
Dans cette position le piston (25) appuie fortement, par sa garniture (27) contre le re- bord angulaire (28) ménagé dans le corps de la triple-valve de manière à interrompre hermétiquement toute communica- tion entre la chambre (d) et la chambre(e). Le rehord an- nulaire (28) possède un diamètre sensiblement inférieur à celui du piston (25). Le piston (25) communique à la soupa- pe (24) la poussée vers le haut par l'intermédiaire de la tige (29) de la soupape elle-même, qui pénéètre, avec un jeu approprié, dans la cavité cylindrique (30) ménagée sur la partie supérieure du pis ton, La chambre (e) est en com munication directe et constante avec l'atmosphère par le trou (31) ménagé dans le corps de la triple-valve.
Si dans la, chambre (d) s'établit une pression suffisante pour exer- cer sur le piston (25), en relation avec le diamètre du bord annulaire (28), un effort plus grand que celui exercé par le ressort (26), le piston commencera sa course vers le bas, course qu'il a-ccomplira. ensuite rapidement parce qu'aussi. tôt qu'il se sera éloigné du rebord annulaire (28), le pis- ton (25) présentera toute sa surface à l'effet de la dif- férence de pression entre la chambre (d) et la chambre(e).
Sa position extrême inférieure atteinte, le piston (25) ap- puiera, par son bord annulaire (32) , contre la. garniture fixe (33) disposée dans le corps de la triple valve, et fermera hermétiquement tout passage d'air entre la chambre (d) et la chambre (e). Lorsque le piston (25) se trouve dans sa position extrême inférieure, la valve (24) reste fermée, et est poussée contre son siège par le ressort de rappel (34), de sorte que toute communication entre les chambres (c) et (d) est hermétiquement interrompue.
La tension du ressort (26) est cependant sensiblement plus forte que celle du ressort de rappel (34).
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f) La soupape de retenue ou de non retour (R) consti- tuée par une soupape à chapeau ordinaire (35), dont la tige est conformée de manière à présenter une série d'ailettes circulaires parallèles (36), espacées l'une de l'autre.
Un même nombre d'ailettes parallèles (37), en forme d'an- neau circulaire, sont ménagées dans le corps de la triple valve, immédiatement au-dessous le siège (39) de la soupape (35), Un ressort de rappel (38), de tension faible sert à retenir normalement suspendue la soupape (35) en 'position ouverte où elle prend appui contre l'arrêt fixe (40).
Dans cette position de la soupape (35), chaque ailette (36) se trouve au milieu de l'intervalle existant entre deux ailettes successives (37). Etant donné que le diamètre intérieur des ailettes annulaires (37) est égale au diamè- tre extérieur des ailettes circulaires (36), l'air comprimé, pour passer de la chambre (g) à la chambre (f), séparées par la soupape (35), est obligé d'effectuer, lorsque cette valve est ouverte, un parcours tatueux entre les espaces libres des ailettes, en rencontrant ainsi une résistance déterminée invariable. L'air comprimé communique une pous sée aux ailettes (36), mobiles avec la soupape, pour passer de la chambre (f) à la chambre (g).
Dans ce dernier cas, cette poussée est telle que la soupape se ferme à nouveau immédiatement, en comprimant le ressort (38) avant que la quantité d'air la plus minime soit passée de la chambre (f) à la chambre (g). Dans la position de fermeture de la sou pape (35), les ailettes 36 se trouveront dans le même plan que celui sur lequek se trouvent les ailettes fixes corres pondantes (37) de sorte que tout passage d'air reste inter- rompu. g) l'équilibreur-déchargeur automatique (B), dans le- quel sont placés trois pistons ou diaphragmes élastiques 41-42-43 qui séparent quatre chambres où règnent normale.
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ment des pressions différentes l'une'de l'autre.
Dans la chambre (h) règne la pression de la conduite tant que cet- te pression est inférieure ou égale à celle régnant dans le réservoir auxiliaire S. Aussitôt que la pression dans la conduite principale devient égale ou supérieure à celle régnant dans le réservoir auxiliaire, la même pression que celle de ce réservoir règnera dans la chambre (h). Dans la chambre (i) règne constamment la pression existant dans le cylindre ou les cylindres du frein. Dans la chambre (1) y règne constamment la pression atmosphérique, qui/est main tenue par une communication permanente (48), ménagée dans le corps de la triple valve.
Dans la chambre (m) nommée chambre de compensation, règne constamment la pression ma xima de régime du frein, L'action des différentes pres- sions mentionnées ci-dessus sur les pistons ou diaphragmes
45 (41-42-43) qui, avec les pistons espaceurs 44-46-47 et les tiges correspondantes (49 et 50) forment un équipement mobile indissoluble (étant donné le sens suivant lequel les pressions agissent), détermine le développement d'une force résultante directe, suivant les cas (ou bien, suivant la valeur des pressions simples agissant sur l'équipement mobile), vers le haut ou vers le bas.
Sous l'action de cette force résultante, tout l'équipement est susceptible de se déplacer respectivement dans un sens et dans l'autre, Dans ce mouvement est entrainée également la tige de com. mande (50) qui fonctionne en même temps comme tige pour les pistons espaceurs (44 et 45). La tige de commande (50) dé termine l'ouverture et la fermeture, suivant le sens de dé- placement de l'équipement mobile, des soupapes (51) d'ali mentation et(52) ( de décharge ), au moyen des bras (53 et 54) fixés à la tige (50) et formés par une seule pièce.
Aux extrémités de ces bras sont disposé des bras (55 et 56
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servant à régler aisément et rapidement la distribution .
Ce réglage est accompli d'une manière telle qu'un certain jeu puisse exister entre les contacts des bras (53 et 54) avec les tiges des soupapes respectives (51 et 52), de ma- nière à ce qu'il y ait une position intermédiaire d'équi libre de l'équipement mobile et que, même pour des dépla- cements suffisamment petits de cette position, les soupa- pes (51 et 52) soient toutes les deux simultanément fer mées. Lorsque l'équipement mobile se déplace définitive- ment vers le haut, la vis de réglage (35) la sou- pape (51) qui est normalement maintenue fermée contre son siège par le ressort de rappel (57).
Le bras (54) qui est solidaire du bras (53), comprime alors le ressort de rappel (58) qui sert à maintenir fermée la soupape 52 Par conséquent, pour les déplacements vers le haut de l'équi- pement mobile, la soupape (52) restera toujours fermée et le ressort (58) permettra un mouvement relatif du bras (54) par rapport à la tige de la soupape (52) elle-même.
Lorsque l'équipement mobile se déplace définitivement vers le bas, la soupape (51) reste fermée, et la vis de réglage (55) abandonne le contact avec la tige de la soupape (51) mentionnée ci -dessus; Tandis que le bras (54), en faisant contact avec la vis de réglage (56), ménagée dans la tige de la soupape, entraîne cette soupape dans son mouvement et la soulève de son siège. La tige de commande (50) est maintenue dans une position invariable qui exclut toute rotation autour de son axe longitudinal, par la dent (59) qui peut glisser avec un mouvement alterné dans la rainure (60) ménagée dans l'anneau de guide (61). Cet anneau est fixe, dans le corps de la triple-valve. La soupape (52) sépare la chambre (i) de la chambre (p).
La soupape (51) sépare la chambre (n) de la chambre (o), et l'extrémité
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inférieure de la tige de cette soupape (51), qui est façon- née en labyrinthe pour permettre une certaine retenue de l'air, sépare la chambre (o) de la chambre (1) . h') Ouvertures variables pour les régimes de freina- ge. Les différentes ouvertures citées ci-dessus sont dis posées sur un même robinet de type normal à clef conique avec découpures (r', r", r r" ") ; cette clef (62) comporte deux séries de trous, établis de manière appro priée, par lesquels passe l'air comprimé.
L'une de ces séries de trous est adaptée pour le régime de freinage "vide" et l'autre pour le régime de freinage "charge" pour les trains...marchandises. On peut passer d'un régime à l'autre en effectuant à la main, la rotation d'environ 90 de la clef (62). Pour passer du régime de freinage relatif aux trains marchandises celui relatif aux trains voyageurs, il suffira de remplacer, par une manoeuvre fa. cile et rapide, la clef (62) du robinet sur laquelle sont ménagées deux autres séries de trous de passage pour l'air comprimé. L'une de ces séries est adaptée pour le régime de freinage "marchandises" et l'autre pour celui "voya... geurs".
On passe de l'un à l'autre de ces régimes en ef fectuant une analogue rotation d'environ 90 de la clef conique (62'),
Canaux, Le canal (63), par lequel l'a,ir arrive di- rectement et librement de la conduite principale; se di vise en deux canaux (64 et 65) . Le canal (64) amène l'air directement et librement à l'accélérateur-inséreur (D).
Sur la chambre (a) de l'accélérateur se branche le canal (66) qui amène directement l'air de la, conduite au miroir du tiroir (9), Le canal (65) arrive à l'uniformateur ou variateur (R) du trou de passage de l'air, par.-,,lequel l'air comprimé est obligé de passer avant d'arriver au canal 60
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ou de revenir de celui-ci qui débouche sur le miroir du tiroir (q). Sur le canal (68) se branche le canal (67) qui conduit à la chambre (h) de l'équilibreur et déchar- geur automatique (B). De l'uniformateur se détache le ca- nal (89) qui, par la découpure (r') du robinet amène l'air au canal (68) de sorte que l'air passant par ce canal (89) et seulement cet air, n'est pas obligé de traverser l'uniformateur pour arriver à la conduite ou en venir.
Le canal 71-72-73 met en communication directe et oonstante le réservoir auxiliaire (S) et la chambre (g) au-dessous de la soupape de retenue (R), Cette chambre (g) est aussi en communication directe et constante, par le canal (73-72), avec la chambre (n) dans laquelle se trou ve la soupape d'alimentation (51) de l'équilibreur. Le canal (74) maintient en communication directe et constante la ohambre (f) placée au-dessus de la soupape de retenue (R), avec la chambre (m) de l'équilibreur.
Le canal (75) maintient en communication directe et constante la chambre (o) au-dessous de la soupape (51), de l'équilibreur; et la chambre (c) dans laquelle se trou- ve la soupape (24) du régulateur A
Le canal (77) établit une communication directe et constante entre la chambre (i) de l'équilibreur avec la chambre (d) placée au-dessus du piston (25) du régulateur (A). De ce canal (77) part le canal (76) qui mène direcw tement et librement au cylindre du frein (T), de sorte qu'il en résulte une communication directe et constante entre la chambre (i) de l'équilibreur et le cylindre du frein (T).
Le cylindre du frein (T) sert au freinage de la tare du véhicule tandis que le cylindre du frein (C) sert à freiner la charge utile du véhicule lui-même.
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Bur le canal (75) est branché le canal (78) qui traverse la découpure (r") du robinet et le canal (78) (qui relie directement et librement ce canal (78) et le canal (76), mène au cylindre du frein (T). Le même canal (78), en continuant traverse la découpure (r"') du robi net, et conduit aussi au cylindre du frein C
Du canal ( 77) part le canal (70 qui débouche sur le miroir du tiroir (9),
Du miroir du tiroir (9) part le canal (69) qui conduit directement et librement à la chambre accéléra- trice (F).
De la chambre (p) placée au-dessous de la oupa pe de vidange (52) de l'équilibreur, part le canal (85) qui par l'intermédiaire de la découpure r du robinet, main- tient cette chambre (p) constamment en communication avec l'atmosphère.
Le canal (48) maintient en communication cons- tante et directe avec l'atmosphère la chambre (1) de l'é quilibreur (B) .
Le trou (31) ma.intient en communication constan. te et directe avec l'atmosphère la chambre (e) placée au- dessous du piston (25) du régulateur (A).
Le trou (14) du tiroir (9), lorsque celui-ci se trouve à sa position extrême gauche, établit une communica tion directe et libre entre le canal (48) et la chambre (b) de l'accélérateur (D), cette chambre étant constamment en communication directe avec le réservoir auxiliaire (S), par le canal 71
La cavité (10) du tiroir (9) établit une communi- cation directe et libre entre la conduite principale et la chambre accélératrice (F) par les canaux (63-64) et 66-10
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ê9), lorsque le tiroir (9) se trouve,à sa position extré
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me de droite:
au contraire, cette cavité (10) établit une communication directe et libre entre la chambre accéléra- trice (F) et le cylindre ou cylindres du frein par les canaux 69-19-70-76-T et aussi à travers les canaux (69- 10-70-76-78-78-r c lorsque le tiroir (9) se trouve à sa position extrême gauche.
En ce qui concerne la figure 1, on voit que, lorsque le robinet d'isolement (1) est fermé, l'air com- primé ne peut passer de la conduite principale àux organes de la triple-valve, et par conséquent tous les appareils du frein du véhicule se trouvent à la pression atmosphé rique et le véhicule peut être utilisé comme s'il était à conduite blanchet
Le piston 4 de l'accélérateur (D) peut prendre une position quelconque de sa courte, de même que le ti- roir ,(9) qu'il commande.
L'uniformateur (E) reste dans une position inva- riable.
Le piston (25) du régulateur (A) sera maintenu appuyé contre le rebord annulaire (28) par suite de l'ef. fort exercé par le ressort (26). De cette manière la sou-- pape (24), qui est maintenue soulevée par le piston (25) , sera overte et comprimera le ressort de rappel (34).
La soupape de retenue (R) sera ouverte étant don- né qu'elle est maintenue soulevée par le ressort de rap- pel 38
L'équipement mobile de l'équilibreur (B) se trou- vera dans une position quelconque, qui pourra être la po- sition normale d'équilibre ( où les deux soupapes 51 et 52 sont fermées), ou bien une autre position quelconque où l'une ou l'autre des soupapes 51 et 52 peut être ouverte.
Le robinet avec ses découpures (r', r r r pourra se trouver dans une position quelconque cor-
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respondant à un régime donné de freinage.
Pour illustrer le fonctionnement du frein, il conviendra de considérer d'abord les phénomènes qu'on ren contre pu qu'on peut rencontrer pendant la phase de rem plissage initial ou pendant la phaqe de réalimentation (après un freinage); on considérera ensuite les phénomè, nes qu'on rencontre ou qu'on peut rencontrer durant une opération de freinage ; ensuite les phénomènes pendant une opération de relâchement graduel et enfin les manoeu- vres nécessaires pour faire varier le régime de fonction. nement du frein suivant le type et la longueur du convoi et suivant que le véhicule est vide ou chargé.
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Rem liesage ou ?réalimenta,tion du frein Fi u.re 1)
Supposons que la conduite principale contienne l'air comprimé à la pression de régime du frein, ou même à une pression inférieure.
Si l'on ouvre le robinet (1), l'air comprimé pénètre dans le conduit (63) et att eitn simultanément les canaux 64 et 65. Par suite de la présence à l'extrémitédu canal 65 de l'uniformateur (E) qui offre une résistance déterminée au passage de l'air, l'air comprimé pénètre d'abord en grande quantité,par le canal (64), dans la chambre (a.) de l'accélérateur et pousse le piston (4) à sa position extrême de gauche.
Par suite de cette position du piston (4), le tiroir 9 commandé par ce piston, couvri- ra l'embouchure du canal (66), il mettra celle du canal (68) en communication avec l'ouverture (14) et mettra en communication, par la cavité (10), le canal (69), qui conduit à la chambre accélératrice (F), aved le canal (70) 'qui conduit au cylindre du frein,
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L'air comprimé entre ensuite dans la chambre 9 du variateur et, par la rainure (k) dont 1"ouverture de passage est calculée en fonction du déplacement du pis ton (21) poussé par le courant d'air actif, il atteint la chambre (r) de l'uniformateur lui-même,après quoi il se dirige vers le canal (68) par l'ouverture (14), vers la chambre (b) de l'accélérateur, et vers le réservoir auxiliaire (S)
par le canal 71
L'air comprimé peut ainsi alimenter abondamment le réservoir auxiliaire
Du réservoir auxiliaire, l'air comprimé arrive par les canaux 14 et 69 au canal 67 et atteint la chambre (h) de l'équilibreur (B), en poussant vers le bas l'équi pement mobile. Par ce déplacement, l'équipement mobile produit la fermeture de la soupape d'alimentation 51 et le ouverture de la soupape de vidange (52).
Simultanément l'air comprimé du résefvoir auxi- liaire arrive par les canaux 72 et 73 à la chambre (g) de la soupape de retenue E et, en traversant les espaces libres entre les deux séries d'ailettes 36 et 37, la sou- pape 35 étant ouverte, il atteint la chambre (f) et, par le canal (74) il arrive à la chambre (m) où il se rassem ble.
Il est à noter que, par suite de la résistance offerte par les ailettes (36 et 37) de la soupape (R), l'air comprimé arrive à la chambre (m), avec une pression légèrement inférieure à celle avec laquelle il arrive à la chambre (h) par le canal (67), de sorte que l'équi- pement mobile de l'équilibreur, par suite de cette diffé rence de pression, se déplace d'une manière décisive vers le bas et reste dans cette position. Cela est obtenu grâce à l'égalité des surfaces des pistons ou diaphragmes extrêmes 41 et 43.
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Le piston diaphragme 42 au contraire possède une surface qui est légèrement supérieure à celle des pistons ou diaphragmes 41 et 43.
Du canal 72 l'air comprimé atteint la chambre (n) où il s'accumulera, du fait que la soupape (51) est fermée.
Les passages d'air expliqués oontinueront jusqu'à ce que dans le réservoir auxiliaire et dans la chambre de compensation (m) on ait atteint la pression maxima de ré gime, dans le cas de remplissage complet; ou bien jusqu'à ce que dans le réservoir auxiliaire l'air ait atteint la même pression que celle régnant dans la conduite principa- le, dans le cas de réalimentation partielle du frein.,
Le remplissage ou la réalimentation étant a.insi effectué, tout passage d'air cesse.
L'équilibre des pressions entre les chambres (a) et (b) ayant été complètement atteint, le piston (4) restera dans sa position extrême de gauche,
La soupape (24) du régulateur restera ouverte.
Pour la soupape de retenue (R) il faudra distin- guer deux cas, c'est-à-dire
1 Le cas où le frein a été rempli à la pression maximum de régime. Dans ce cas cette soupape restera. ouverte.
Il.-Le cas où le frein a été partiellement réali- menté , après un remplissage complet et une vidange succes sive relative à un freinage effectué. Dans ce cas cette soupape sera formée et le restera jusqu'à ce que dans le ré servoir auxiliaire la pression maxima de régime du frein se soit rétablie.
L'équipement mobile de l'équilibreur se trouvera et conservera sa position extrême inférieure seulement dans le cas où il s'agit de remplissage complet du frein à la, pression maxima de régime, Dans tous'les autres cas, comme
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on le verra, cet équipement mobile reviendra à sa position normale d'équilibre, où les deux soupapes (51 et 52) sont fermées.
Si, pendant le remplissage ou la réalimentation complète, le frein avait été surchargé, c'est-à-dire, si dans la chambre de compensation (m) et dans le réservoir auxiliaire régnait une pression supérieure à la pression maxima de régime du frein, ou si cette pression maxima devait être réduite, on pourrait relacher les freins jusqu'à ce que, dans tous les appareils, la pression ait baissé jusqu'à la valeur voulue.
Pour vider le frein il suffit, en effet, de pro- duire lentement l'évacuation de l'air de la conduite.
,Cette évacuation étant lente, l'air comprimé de la chambre de compensation (m) peut revenir, par le canal (74) et la soupape (R), jusqu'à ce que le faible retour d'air provoque, sur les ailettes (36) une poussée suscep tible de comprimer le ressort de rappel (38) et de fermer la soupape (35). L'air peut revenir ensuite dans la cham bre (g) et atteindre par les canaux 73 et 72 le réservoir auxiliaire.
Du réservoir auxiliaire, l'air revient à la con- duite en passant par le canal 71 la chambre (b) de l'accé.. lérateur, et l'ouverture (14) du tiroir (9),
Cet afflux étant faible, l'air peut passer par a ce trou (14) sans que le piston (4) ait/commencer son mou- vement vers la droite, pour lequel une certaine différence de pression entre la chambre (b) et la chambre (a) serait nécessaire de manière à vaincre les résistances au mouve ment offertes par le piston (4).
Après que le canal (68) a été ainsi atteint, l'air comprimé du réservoir auxiliaire et dela chambre (m),
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arrive par l'uniformateur (E), les canaux (65 et 63), le robinet (I), à la conduite par laquelle il est évacué à l'extérieur.
Pendant ce faible retour d'air, le piston (4) ou l'équilibreur et l'uniformateur restent insensibles, et par conséquent les appareils du frein peuvent être déchar gés sans qu'une entrée en action intempestive du frein lui- même ait lieu.
Cependant, si la quantité d' air rappellée dans la. conduite dépasse une valeur déterminée, une différence de pression s'établit entre les chambres (b) et (a) de maniè- re à vaincre les frottements du pation (4) en fonction du diamètre de son rebord annulaire (5). Alors, le piston ci - té ci-dessus se déplace vers la droite, en parcourant une fraction de course correspondant au jeu (20) qui existe on tre le guide (19) et le tiroir (9). Ce déplacement a pour effet de produire l'obturation presque complète du trou (14) par l'obturateur (16); de sorte que la veine fluide de retour reste presque complètement étranglée, tandis que le piston (4) présente, après ce déplacement, toute sa sur- face à l'action de la, différence de pression entre les cham bres (b) et (a) .
Il en résulte que, si le rappel d'air en excès à la conduite persiste, le piston (4) achève sa course dans la deuxième phase, en déplaçant complètement le tiroir (9 et en commençant ainsi le freinage .
Freinage réglable
Le remplissage effectué, le frein estprêt à fone tionner.
Supposons que dans le robinet r r r"',r soit montée la claef (62) convenant pour les trains marnchan dises, et que le.robinet se trouve dans la position vide
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En produisant une dépression dans la conduite prin- cipale; la réduction de pression se propage, par le robinet (I) et le conduit (63) aux canaux (64 et 65) et elle atteint immédiatement la chambre (a) de l'accélérateur. La différen- ce de pression ainsi établie entre la chambre (b) et la cham- bre (a), produit le déplacement du psiton (4) vers la droite.
Ce déplacement a lieu en deux temps, comme on l'a dit plus haut, mais rapidement; c'est-à-dire que le piston (4) pro- voque d'abord la fermeture du trou (14) en effectuant le déplacement de l'obturateur (16) qui ferme ainsi, presque complètement, ce trou (14).
Le guide (19) entre ensuite en contact avec l'ex- trémité gauche du tiroir (9) qui est ainsi entrainé vers la droite au bout de sa course.
En raison de la présence de l'uniformateur, la di- minution de pression dans la conduite, pour faire agir les freins, se fait sentir dans la chambre (a) de l'accélératear avant qu'elle exerce son action dans le canal (68), et les déplacements indiqués ci-dessus du piston (4) ont liou sans que la quantité la plus minime d'air comprimé puisse reve- nir à la conduite du réservoir auxiliaire.
le tiroir (9) aura alors mis en communication par sa cavité (10), le ca- nal (66), et la canal 69 L'air comprimé de la conduite principale, (par 1-64-a-66-10-69-) arrivera à la chambre accélératrice F qui se remplira ainsi d'air, en provoquant une diminution ultérieure de pression dans la conduite, dans le but d'augmenter la vitesse de propagation de la dépres- sion effectuée par le machiniste, d'un bout à l'autre de la conduite elle-même.
La chambre (h) de l'équilibreur, qui communiquait auparavant avec le-réservoir auxiliaire également se trouve maintenant en communication seulement avec la conduite à la
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partie inférieure de l'uniformateur, par canaux (67 et 68). La dépression, augmentée par l'accélérateur, se fait sentir ensuite à travers l'uniformateur, dans le canal 78 et dans le canal (67) qui conduit à la chambre (h).'
L'équipement mobile de l'équilibreur estalors poussé définitivement vers sa. position extrême supérieure, par suite de la différence de pression entre les chambres de (m) et (h). Par suite de ce déplacement ,/1' équipement mo- bile, la soupape (62) reste fermée, tandis que la soupape (51) s'ouvre.
L'air comprimé, arrivant du réservoir auxiliaire, par le canal (72) pa.sse, en grande quantité, de la chambre n à la chambre (o) par la soupa.pe (51) qui est ouverte.
De la. chambre (o) l'air ne peut pas atteindre ra- pidement la chambre (i) de l'équilibreur,la tige de la sou pape (51), sur la course séparant la chambre (o) de la. cham- bre (i) étant façonnée en labyrinthe. L'air comprimé se dirigera alors par le canal (75) vers la. chambre (c) du régulateur (A). De la chambre (c), comme la, soupape (24) est ouverte, l'air passe à la chambre (d) et, entre dans la chambre (i) par le canal (77) et en grande quantité arrive par le canal (76), relié au canal (77) au cylindre du frein T
Ce premier passage d'air du réservoir auxiliaire au cylindre du frein (T) dure jusqu'à ce que, dans la cham bre (d) du régulateur, de même que dans la chambre (i) de l'équilibreur et dans le cylindre du frein (T) lui-même une pression capable de faire descendre le pipton (25)
ait été atteinte, ce piston étant tenu soulevé par le ressort 26 puisque la chambre (e) se trouve constamment soumise à la pression atmosphérique.
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Aussitôt que cette pression a été atteinte, le piston (25) commence son déplacement vers le bas, qui l'a- chève ensuite rapidement étant donné qu'il présente toute sa face à l'action de la différence de pression entre les chambres (d) et (e), au lieu que celle correspondant à la surface comprise entre le bord annulaire 28 La soupape (24) sera rapidement fermée par le ressort de rappel (34) et l'air ne pourra plus passer, en grande quantité, de la chambre (c) à la chambre (d).
Le passage d'air continue cependant, comme dès le début du freinage, de la chambre (o) par les canaux (75 et 78) et le conduit (79) du robinet (r").
Puisque le canal (78) se continue en (78') de ma- nière à se relier au canal (76), l'air peut continuer à passer du réservoir auxiliaire au cylindre du frein et à la chambre (i), mais en quantité relativement petite par rapport à celle qui pouvait auparavant, passer par la sou- pape (24), étant donné qu'il est maintenant obligé de pas- ser par l'étranglement (79) du robinet (r") qui se rappor- te au régime de freinage considéré.
Le passage d'air du réservoir auxiliaire au cy-
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lindre zut), continue par le chemin (71-72-(n) -51-(o) -75-78- se 79-78-76-t jusqu'à ce qu'une pression/soit rétablie dans la chambre (i) et dans le cylindre (T) qui, en agissant sur l'équipement mobile de l'équilibreur avec la pression qui s'est établie dans la conduite (et qui règne aussi dans la chambre h fasse en sorte que, la pression maxima de régime du frein (qui règne aussi dans la cliambre (m) et la pression atmosphérique (régnant dans la chambre (1), soit suscepti- bles de produire une force résultante dirigée vers le bas.
L'équipement mobile s'abaisse alors en fermant à nouveau
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la soupa.pe (51) sans toutefois ouvrir la soupape (52) , et il s'arrête da.ns une position intermédiaire d'équilibre, grâce au jeu existant entre les organes reliés à la tige de commande (50) et les soupapes (51) et (52).
Par une nouvelle dépression dans la conduite prin- cipa,le, on provoque d'une manière analogue un nouveau pas- sage d'air du réservoir auxiliaire au cylindre T jusqu'à ce que l'équipement mobile de l'équilibreur ait atteint à nouveau sa position normale d'équilibre, qui correspond à une nouvelle diminution de pression dans la chambre (h) et à une nouvelle augmentation proportionnelle de la pression dans la chambre (i) et dans le cylindre (T). Penda.nt les freinages successifs, le piston (25) restera toujours dans sa position extrême inférieure et la. soupape (24) restera fermée.
Le piston (4) de l'accélérateur gardera sa posi- tion extrême droite, tant que la pression dans le réservoir auxiliaire est supérieure à celle régnant dans la conduite.
Ayant à présent considéré le cas de freinage de la tare seulement, le cylindre (C) restera inactif et en communication constamment avec l'atmosphère par le canal (78) et les conduits (82-83-84) xxxxxxx du robinet (r"')
Dans le freinage initial, dès que la soupape (51) est ouverte, la soupape de retenue (35) se ferme très rapi- dement et elle le reste pour tous les freinages successifs d'un cycle complet.
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Un degréde freinage quelconque étantobtenu, com- me expliqué précédemment, le frein peut être relâché graduel- lement ou complètement, en augmentant la pression dans la conduité.
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Cette augmentation de pression est, en effet, res- sentie, par (1-63) dans les canaux (64-65) et dens la cliam- bre (a) de l'accélérateur. Le piston (4) ne pourra cependant se déplacer vers gauche que lorsque l'augmentation de pres- sion, produite dans la conduite, aura atteint une valeur égale supérieure à celle de la pression régnant dans le ré- servoir auxiliaire.
L'augmentation de pression est ressentie ensuite dans les canaux (66 et 67) et dans la chambre (h) de l'équi- libreur.
Dans le cas où la pression dans la conduite est encore inférieure à celle existant dans le réservoir auxi- liaire, l'air comprimé du canal (68) atteint le canal (67) et pénètre dans la chambre h L'augmentation de pression qui se produit ainsi dans la chambre (h), rompt l'équilibre de l'équipement mo- bile qui se déplacera définitivement vers le bas.
La tige de commande (50) ouvre la soupape d'éva- cuation (52) et maintient la soupape fermée (51).
L'air de la chambre (i) peut ainsi passer par la soupape (52) et la chambre (p), dans le canal (85), attein- dre le robinet r et traverser le conduit (86) de la clef (62) pour s'évacuer à l'extérieur en (88).
Simultanément l'air du cylindre (T) s'évacue à
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l'extérieur à travers (T-76-77-(1)-52-(p)-85-86-8È).
Cette évacuation cesse aussitôt que dans la cham bre (i) et de cette manière dans le cylindre (T), une pres- sion est atteinte qui, en agissant sur l'équipement mobile en même temps que la nouvelle pression qui s'est établie dans la chambre h ramène le système à l'état d'équilibre.
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L'équipement mobile, se soulève alors à nouveau à sa position normale où les soupapes (51) et (52) sont fermées.
La. réalimentation du réservoir auxiliaire a lieu seulernent lorsque la pression dans la conduite principale devient égale à celle existant dans ce réservoir.
Dans ce cas, le piston (4) est poussé à sa posi tion extrême gauche.
Le tiroir (9) aura alors amené le trou (14), qui a été complètement ouvert à nouveau par l'obturateur (16), en correspondance avec l'embouchure du canal (68), couvert l'embouchure du canal (66) et mis en cormunication par sa cavité (10) , le canal (69) et le canal (70). L'air compri- mé, qui auparavant était renfermé dans la chambre accéléra- trice (F), peut ainsi passer au cylindre du frein (T) par les canaux (69) et (70). L'air de la conduite, arrivant du canal (68) peut passer librement par le trou (14) et réali- menter ainsi le réservoir auxiliaire. La chambre (h) de l'équilibreur (B) est ainsi directement en communication avec le réservoir auxiliaire.
La décharge du cylindre du frein est maintenant réglée par la pression de réalimentation atteinte par le réservoir auxiliaire.
Rémigmes de freinage
Pour passer du régime de freinage de la tare exa- miné à celui relatif au véhicule chargé, il suffira de fai re tourner d'environ 90 la clef (62) du robinet (r'-r"- r r
Dans ce cas, l'air comprimé,. du canal (76), arri- ve au cylindre (T), et aussi au cylindre c par 78 et (83).
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L'air comprimé de la chambre (i), au lieu de s'é- vacuer à l'extérieur par le conduit (86) du robinet (r""), s'évacue par le conduit (87) de plus grande dimension.
De même l'air comprimé arrive à la chambre (i) et aux cylindres (T) et (C) en passant par le conduit (80) du robinet (r") qui est de dimensions supérieures au conduit (79).
Pour accomplir les deux régimes de freinage "voya- geurs-marchandises" on remplace la clef (92) par une a,utre clef (62').
Pour le régime "voyageurs", l'air comprimé, n'est pas obligé pour atteindre le canal (68) de passer à travers tout l'uniformateur (E), mais il en traverse seulement une partie déterminée, et arrive au canal (68) par le canal dé- rivé (89), la conduite (90), du robinet (r') et le canal (91).
En outre, de la chambre (i), l'air s'évacue à l'extérieur par le conduit (92) de (r""), et il atteint la chambre (i) et les cylindres, par le conduit (95) de (r") On passe du régime "voyageurs" au régime "marchandises" en tournant la clef (62') d'environ 90
Dans ce cas, l'air est obligé de passer à travers tout l'uniformateur (E).
Enfin l'air de la chambre (i) s'évacue dans l'at mosphère par le conduit (93) de (r"") qui a des dimensions inférieures à celles du conduit (92); et pour atteindre la chambre (i), l'air traverse le conduit (94) de (r " ) qui a aussi des dimensions inférieures à celles du conduit (95).
Bien que pour des raisons d'ordre descriptif, le texte ci-dessus et l'exemple pratique de réalisation aient été basés sur ce qui est illustré dans la planche de dessin
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annexée, bien des modifications et des additions peuvent être apportées soit aux parties séparées de la triple-valve soit à l'ensemble pane s'éloigner des caractéristiques de l'invention.
Ainsi on peut ; adopter deux robinets séparés pour les différents régimes de freinage, chaque robinet étant pourvu de la clef correspondante- modifier le type d'unifor- mateur, -modifier la position des chambres de l'équilibreur et obtenir les mêmes résultats par l'emploi de connexions à leviers à bras égaux ou différents suivant les cas et les réalisations adoptées, - modifier les dispositions des con-
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nexions faites par "l'accélérateuril1séreur", etc...etc...
REVENDICATIONS:
1 Triple-valve pour frein automatique réglable à air comprimé, caractérisée en ce que l'ensemble des orga- nes mobiles- destinés à commander les variations de pression dans le ou les cylindres du frein, c'est-à-dire l'équipement mobile, est disposé de manière à former, avec l'enveloppe qui le renferme, les différentes chambres dans lesquelles seront produites les différentes pressions nécessaires cha- que fois séparément, mais d'une manière telle que les parois délimitant chaque chambre ne présentent pas au travers d'el- les des garnitures pour des organes frottants.