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Robinet de commande pour freins continus automatiques à air comprimé,
La présente invention a pour objet un robinet de commande pour frein continu automatique à air comprimé, ayant comme caractéristique fondamentale que, soit les diminutions, soit les augmentations de pression que le mécanicien doit exécuter dans la conduite générale du frein automatique pour le serrage ou le déserra.ge sont obtenus indirectement au moyen de variations de pression effectuées dans une chambre déterminée du robinet.
Cette variation de pression qui est, avec un tel
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procédé, aisément contr8lable par le mécanicien, et qui est exécutée toujours dans une manière uniforme indépendamment de la composition du train remorqué, provoque une variation analogue dans la pression de la conduite générale qui est portée à une valeur déterminée et/une valeur qui est mainte- nue même si des sorties de la conduite elle-même survenaient jusqu'à ce qu'on exécute une nouvelle variation de pression dans la chambre du robinet déjà mentionnée,
Le robinet, objet de la présente invention, présen- te en outre d'autres caractéristiques qui seront remises en évidence, au fur et à mesure et au cours de la description.
Les dessins çi-joints montrent à titre d'exemple comment l'invention peut être réalisée en pratique.
Sur les dessins ci-joints :
La figure 1 est une coupe verticale du robinet de commande dans la deuxième position.
La figure 2 montre en coupe verticale la position prise par la soupape plane dans le robinet dans la première position.
La figure 3 montre en coupe verticale la position prise par la soupape plane dans le robinet dans la troisiè- me position.
La figure 4 montre en coupe verticale la position prise par la soupape plane dans le robinet dans la quatrième position.
La figure 5 montre en coupe verticale la position prise par la soupape plane dans le robinet dans la cinquième position.
La figure 6 montre en coupe verticale la position prise par la soupape plane dans le robinet dans la sixième position.
La figure 7 montre en coupe verticale la position
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prise par la soupape plane dans le robinet dans la huitième position.
Dans l'exemple représenté, le robinet est constitué par quatre corps principaux réunis par une fixation à bride et séparant entre eux quatre chambre!, c'est à dire la chambre -a- en communication constante avec le réservoir principal non indiqué dans la figure - au moyen du canal 10 ; la chambre-b- dont le volume est augmenté au moyen du réservoir-z- (petit réservoir) ; lachambre -c- en communication constante avec l'atmosphère au moyen de l'orifice -11-; la chambre -den communication constante avec la conduite générale au moyen du canal -3-,
Enfin, dans le corps inférieur se trouve la chambre -een communication constante avec le réservoir principal au moyen du canal -10- .
Dans la chambre -a-, une soupape plane -p- établit des communications déterminées, suivant la position qu'elle prend pendant la manoeuvre du robinet de commande tandis que dans le corps inférieur deux soupapes v et v1 réunies entre elles, peuvent établir la communication entre la chambre -d- (conduite générale) et la chambre -e- (réservoir principal) ou la chambre -c-- (atmosphère) suivant la position prise par le piston à diaphragmes -s- qui sépare les chambres -b- et -d- de la chambre -c-.
Le robinet suivant la présente invention présente cinq positions principales et deux accessoires qui correspondent aux diverses phases du fonctionnement, ainsi que celà sera décrit ci-après.
Sur le coté du robinet se trouve la soupape de réglage -r- qui limite la valeur de la pression pouvant être atteinte dans la chambre-b- lorsque le robinet se trouve dans la deuxième ou dans la troisième position.
Cette soupape de réglage est constituée par un piston
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-13- à diaphragmes, sur lequel la pression même de la chambre d'un côté -b- agit/ à rencontre d'un ressort -12-.
Le fonctionnement de la soupape de réglage est le sui- vant : Si l'action du ressort-12- est prédominante, le pis- ton -13- prend la position plus élevée tout en maintenant en position d'ouverture la soupape-15- de sorte que l'air de la chambre -a- (réservoir principal) peut arriver à la cham- bre-b- pourvu que le robinet soit dans la deuxième ou la troisième position, c'est à dire que l'ouverture -f- prati- quée dans la soupape -p- communique avec le canal -4-; dans le cas contraire, le piston -13- prend la plus basse, ce qui détermine l'ouverture de la soupape -14- de sorte que l'air de la chambre -b- se décharge dans 1(atmosphère à travers le trou calibré -16-.
En cas d'équilibre entre les forces agissant sur le piston -13-, celui-ci prend une poàtion intermédiaire tout en maintenant en position de fermeture les deux valves -14- et-15-.
Le fonctionnement du robinet complet est le suivant : la charge normale du frein est exécutée normalement tout en plaçant le robinet de commande dans la deuxième position ' fig. 1).
Dans cette position, la chambre -a- (réservoir princi- pal) est mise en communication avec la chambre -b- au moyen des canaux -f- -4- et-19- ainsi que de la soupape -15- de la soupape de réglage d'alimentation ; à cet effet, dans la cham- bre-b- et dans le petit réservoir -z- s'établira une pression dépendant de la charge du ressort -12-.
La pression qui s'est ainsi établie dans la chambre-b- provoque l'abaissement du piston à diaphragmes -s- et par conséquent l'ouverture de la soupape -v-, de sorte que la cham- bre-e- (réservoir principal) est mise en communication avec la chambre -d- (conduite générale).
La soupape-v- se fermera seulement lorsque la chambre
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-d- (conduite générale) aura atteint la même pression que celle qui s'est établie dans la chambre -b-.
Lorsque les capacités du frein sont chargées complètement à la pression d'un régime normal, le robinet se trouve dans la troisième position (fig. 3) (position de marche), dans laquelle en outre de celles déjà existantes s'établit une communication entre la chambre -b- et la conduite générâle à travers les conduits -2- -h- -1-.. En cas de faibles sorties ou fuites de la conduite générale, celles-ci sont directement compensées par la soupape de réglage d'alimentation à travers les canaux : -f- -4-, -17- -2- -h- -1- sans l'intervention du piston à diaphragmes -s de façon à provoquer l'ouverture de la soupape-v-, étant donné qu'entre la chambre -b- et la conduite générale la différence de pression est insignifiante.
Dans le cas où la sortie ou fuite de la conduite générale est d'importance (par exemple pour l'ouverture d'un signal d'alarme) la pression qui s'établit dans la chambre -b- est inférieure à celle du fégime normal, par conséquent àl'échappement vers la conduite générale qui se produit à travers les canaux-2- -h- -1-, et l'intervention du piston à diaphragmes -s-, se produit dans des conditions telles qu'il est possible de maintenir aùs.si dans la conduite générale une pression inférieure à celle du régime normal d' une valeur polus ou moins importante, selon la quantité de la sortie, de sorte que le mécanicien, par l'observation des manomètres, peutimmédiatement se rendre compte d'une manoeuvre éventuelle du signal d'alarme exécutée sur un véhicule du train,
Avant de parler des phases successives on doit observer que dans les figures 2,3, 4, 5, 6 et 7 se référant à ces phases on a représenté la seule soupape plane avec les communications correspondantes tandis que les positions
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des différents organes mobiles devront se rapporter à. la fig. 1 avec l'aide de la description.
La preuve du maintien des capacités du frein est donnée de la manière suivante : Les diverses capacités du frein étant chargées complètement à la pression de régime normal, le mécanicien peut se rendre compte des pertes in existant aux organes du frein en plaçant le robinet en 4ème position (fig. 4). Toutes les communications établies par la soupape plane restent interrompues à l'exception de celle existant entre la chambre -b- et la conduite générale à travers les conduits 2, h, 1.
L'abaissement éventuel de pression de la conduite générale dû aux sorties est pour cela ressenti dans une égale mesure aussi dans la chambre -b- ; par conséquent, le piston à diaphragmes -s- reste inerte et le mécanicien, au moyen de l'observation du manomètre joint ' au petit réservoir (chambre -b-) peut se rendre compte si les conditions de maintien du frein sont normales.
Le freinage graduel est exécuté en portant le robinet en 4ème position (fig. 6) et en l'y laissant le temps suffisant pour que dans le réservoir-z- (chambre b) 'se produise la dépression voulue et en le reportant ensuite en 5ème position (f ig. 5).
Par l'effet de la dépression, le piston -s- est poussé vers le haut et l'air de la conduite générale se décharge dans l'atmosphère à travers la soupape -vl- la canal 6 et l'orifice de décharge 11 jusqu'à ce que sa pression soit descendue à la même valeur qui s'est établie en -b.
Aussitôt que le robinet est placé en sème posi- tion, la chambre -b- est en communication avec l'atmosphère au moyen des canaux -2- et-5- et du creux -m- et l' ohverture de la soupe -v1-, est prompte eu égard au petit volume de la chambre elle-même. De plus, avant d'arriv er à l'orifice taré
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-11- de décharge, l'air provenant de la conduite générale trou ve la chambre -c- qui possède un volume avantageux et se répand dans celle-ci instantanément en donnant ainsi lieu à une brusque dépression dans la conduite générale susceptible de hâter la propagation du freinage également lors des freinages graduels qui sont les plus fréquents en service.
La chambre d'expansion -c- a de ce fait des fonctions de chambre accélératrice.
Lors d'une manoeuvre ultérieure en sixième position du robinet, on a la répétition du phénomène décrit ci-dessus.
En remettant le robinet en position neutre (5ème position) après un freinage graduel, toutes les communications commandées par la soupape plane-p- sont interrompues, et, comme on l'a dit, l'air de la conduite générale continue à se déverser dans l'atmosphère jusqu'à ce que dans la conduite même se soit établie la même pression que celle existant dans la chambre -b- et dans le réservoir -z-.
En position neutre (5èmeposition), la pression de la conduite générale ne subit aucune variation puisque dans le cas de diminution de pression due aux inévitables sorties ou fuites, l'abaissement du piston à diaphragmes -s)- et l'ouverture de la soupape-v- se produisent jusqu'à amener à nouveau la pression de la conduite à la valeur existant auparavant conservée par le petit réservoir -z- et par la chambre -b-.
Le freinage rapide est exécuté en portant le robinet en 7ème position (fig. 7).
Dans cette position, la conduite générale -3- et la chambre -b- (petit réservoir -z-) sont mises en communication entre elles et avec l'atmosphère au moyen du creux -m- pratiqué au-dessous de la soupape plane et du canal -5-.
Pendant cette décharge, la pression de la conduite générale sera sensiblement supérieure à celle de la chambre -b-
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par suite du volume considérable en air de la première ; le piston -s- pendant cette phase sera donc poussé dans sa position élevée et pourra de ce fait maintenir ouverte la soupape de décharge v1 au travers de laquelle l'air de la conduite générale pourra être aussi évacué.
Comme on l'a vu en parlant du freinage graduel, en produisant une dépression dans la chambre -b-, la même dépression est ressentie dans la conduite générale en don-' nant ainsi lieu à un freinage déterminé.
Pendant ce temps, le robinet a été placé en 4ème position -(neutre).
Si l'on veut diminuer le degré de freinage, on devra provoquer le phénomène inverse.
On obtiendra pour cela le débrayage graduel -(c'est à dire on ôtera le frein) tout en plaçant le robinet pendant quelques secondes dans la 2ème ou dans la 3ème position, et en le reportant après rapidement en 5ème position.
Pendant le temps où le robinet est laissé dans la
2ème ou dans la 3ème position, la chambre a (réservoir principal) est mise en communication avec la chambre -b-) (petit réservoir -z-) à travers la soupape de réglage d'alimentation, au moyen des canaux-f- -4- et-17- de sorte que la pression en-b- sera augmentée dans une césure déterminée.
Si l'on suppose que précédemment, le piston à diaphragmes -s- était en équilibre (soupape v et vl, toutes les deux fermées) , l'augmentation de pression dans la chambre -b- rompt l'équilibre lui-même et le piston -s- est poussé vers le bas en provoquant l'ouverture de la soupape -v- et en mettant ainsi le réservoir principal en communication avec la conduite générale jusqu'à ce que cette dernière aura rejoint la pression régnant dans la chambre -b- et le piston-sprendra encore sa position d'équilibre .
Lors d'une manoeuvre subséquente du robinet en 2ème
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ou Sème position, on aura la répétition du phénomène jusqu'à ce que, ayant rejoint dans la chambre -b- la pression de régime déterminée par la soupape de réglage d'alimentation, la conduite générale aura pris également la même pression.
Comme on l'a vu les variations de pression dans la con duite générale pour obtenir le freinage ou le desserrage graduel, ne sont pas produites directement, mais elles sont dues aux variations de pression provoquées par le mécanicien dans la chambre -b- (petit réservoir).
Le desserrage rapide est exécuté en plaçant le robinet en première position fig. 2).
On aura alors la communication directe entre la chambre -a- (réservoir principal) et la conduite générale -3- grêce à l'ouverture -f- pratiquée dans la soupape plane.
En même temps, la même chambre -a- est mise en communication avec la chambre -b- au moyen de l'ouverture -g- pratiquée dans la soupape plane et du canal-8-, tandis que le creux -h- pratiqué également dans la soupape plane mettra en communication entre eux les canaux -'1- et-2- qui vont respectivemeht à la chambre-b- et à la conduite générale.
Dans la première position,de desserrage rapide, on a une alimentation abondante de la conduite générale, celle-ci étant en communication avec le réservoir principal qui se trouve à une pression élevée. En outre, la communication qui s'établit entre les chambres -a- et-b- empêche une ouverture intempestive de la soupape -v1- de décharge.
Si l'on veut exécuter le desserrage rapide et complet du frein, on devra maintenir en permanence le robinet @ en 1ère position dans un temps déterminé. La durée d'un tel temps qui devra être mise en harmonie avec les caractéristiques du frein dont les véhicules sont munis peut être déterè minée aisément si le robinet est laissé en première position jusqu'à ce que la pression du petit réservoir z perçue par un manc mètre aura atteint une valeur fixée d'avance supérieure à
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selle du régime normal de la conduite ; par exemple la valeur deKg. 5,5.
Sur le canal mettant en communication la chambre -b- et le petit réservoir est montée une soupape de retenue (soupape sphérique) -19- et l'alimentation du petit réservoir doit passer par un orifice calibfé -20- dont l'ouverture sera opportunément réglée afin d'obtenir l'alimentation du petit réservoir dans le temps susdit.
La soupape de retenue-19- fait en sorte que , dans la phase de freinage graduel, après l'évacuation de l'air, de la chambre -b-, celle-ci se met instantanément en équilibre avec le petit réservoir -z- aussitôt que le robinet est placé en position neutre.
Après la manoeuvre en première position, le robinet est amené en 2ème position et alors la surpression existant dans le petit réservoir-z- est éliminée, l'air se décharge dans latmosphère au travers de l'orifice calibré -16- situé au-dessous de la soupape-14- qui est ouverte , étant donné que la pression qui s'exerce sur le piston -13vainc la charge du ressort-12-.
Pendant tout le temps employé par le réservoir pour descendre à la pression normale de 5 Kg./cm2 le piston - à diaphragmes -s- restera abaissé et au travers de la soupape-v- on aura ultérieurement une abondante alimentation de la conduite générale avec une décharge de la pression décroissant au fur et à mesure, jusqu'à ce que le réservoir sera descendu à la pression d'un régime normal.
L'alimentation de la conduite générale à travers la soupape-v- continuera ensuite , si celà est nécessaire, jusqu'à ce qu'on aura rejoint pour toute la longueur du train la pression de régime normal.
Si pour une éventualité quelconque, quelques véhicules, après avoir ramené la conduite à sa valeur de régime,
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restent freinés, on devra, pour les débrayer, augmenter la pression de régime de la conduite générale tout en chargeant bien davantage le ressort -12- de la soupape de réglage d'a- limentation.
Après avoir obtenu le débrayage complet du train, on retourne à la valeur normale de la pression du régime tout en déchargeant jusqu'à la valeur primitive le ressort -12-.
Dans ce cas, le piston -13- s'abaisse, la soupape -14- s'ouvre et le contenu de la chambre-b- et du petit réservoir -z- se déchargea dans l'atmosphère à travers l'orifice cali- bre-16-. Dans le même temps, au moyen des canaux -1- et -2-, l'air de la conduite générale pénètre dans la chambre b éga- lement à travers un trou calibré de sorte qu'il en résultera définitivement un abaissement de la pr ession de la chambre -b- du à la différence de charge de deux trous susdits.
L'abaissement de pression de la chambre -b- et du pe- tit réservoir-z- sera suivi de celui de la conduite géné- rale dont le contenu se déchargera au travers de la soupape -v -, maissans provoquer des freinages intempestifs si la durée duphénomène -dépendant de la charge de l'ouverture calibrée-16-a été justement réglée suivant la sensibilité des soupapes du frein.
On a ainsi l'élimination de la surcharge qui a lieu d'une manière complètement indépendante de la composition du train remorqué, puisque l'ouverture de la soupape-v- sera plus ou moins grande sealon le volume d'air à évacuer.
Il est entendu que le dessin ne constitue qu'une
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forme d'exécution schématique,donnée seulement comme exemple .pratique prit ir:ue d' application de l'invention, celle-ci pouvant varier dans ses formes et dispositions sans s'écarter de la conception sur laquelle se base l'invention.