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pour: Relais d'alimentation rapide à limitation automati- que de la pression, particulièrement destiné aux freins pneumatiques.
Dans les freins pneumatiques et plus spécialement dans les freins automatiques, il importe de pouvoir recharger très rapidement les réservoirs auxiliaires des véhicules après freinage; cette alimentation rapide peut être obtenue en mettant la conduite générale du frein en communication avec une source d'air à forte pression telle que le réservoir principal de la locomotive. Mais si l'alimentation n'est pas arrêtée assez tôt, il peut se faire que les réservoirs auxiliaires soient chargés à une pression plus forte que la pression de régime dans la
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conduite générale et il en résulte des freinages intempes- tifs.
La présente invention a pour objet un relais d'alimentation rapide qui supprime cet inconvénient et permet dtobtenir automatiquement une égalisation parfaite de la pression des réservoirs auxiliaires et de la conduite générale à la fin de 1'alimentation. La particularité essentielle de ce relais consiste en ce qu'un double clapet contrôlant à la fois l'admission du fluide à forte pression dans la conduite générale ainsi qu'un ori-
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fice d'échappenent de cette conduite, est actionné? lors de l'alimentation, par la pression du réservoir auxiliaire et par une pression constante agissant en opposition avec la première, cette pression constante pouvant être par exemple celle d'un ressort ou une pression fournie par l'appareillage du frein, par exemple par un détendeur.
La description qui va suivre, en regard du des- sin annexé, donné '- titre d'exemple, fera bien comprendre de quelle manière l'invention peut être réalisée.
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La fie. 1 représente s.:;l1énatiquel.:ellt un ,;L's::1ier mode d'exécution du relais.
La fig. 2 représente une variante.
La fi. 3 est un graphique montrant la variation de la pression dans la séduite générale et dans le réser- voir auxiliaire lors d'un desserrage des freins.
Les fig. 4 et5 sont également des graphiques montrant les variations de la pression dans la conduite générale, les réservoirs auxiliaires et les cylindres à frein, lors dtun freinage d'urgence et d'un freinage modéré.
La fig. 6 représente le relais objet de l'invention @
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combiné avec une valve servant à l'alimentation de la conduite générale pendant la marche.
La fig. 7 représente le dispositif objet de l'invention combiné avec le robinet du mécanicien, ce dernier se trouvant dans la position d'alimentation, lors du desserrage des freins.
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La fie. 8 représente sohéiiiatiquement en plan les différentes positions que oeuf occuper la poignée du robinet.
Les fig. 9, 10.,Il montrent les connexions établies par le robinet respectivement dans les positions de marche, de freinage progressif et de freinage d'urgence.
Dans le schéma de principe de la fig. l, 1 dési- gne le réservoir auxiliaire, 2 la conduite générale et 3 une tubulure raccordée à une source d'air comprimé à forte pression, par exemple au réservoir principal de la loco- motive. La conduite générale 2 est raccordée à un compar- timent 4 du relais 5 dont une des parois est constituée par un diaphragme 6 et qui comporte les deux sièges d'un double clapet 7. Le siège central 8, prévu sur une tige solidaire du diaphragme 6 et d'un second diaphragme 6a de même section, est en communication avec 1''atmosphère par l'orifice 9 de la chambre comprise entre les deux diaphragmes 6,6a. Le siège périphérique 10 permet la mise en connexion de la chambre 4 avec la tubulure 3 reliée à la source à forte pression.
Le réservoir auxiliaire 1 est raccordé par ailleurs au compartiment 11 du relais 5 délimité par le diaphragme inférieur 6a et un troisième diaphragme 12 de surface plus grande, Sur sa face opposée, ce diaphragme 12 est soumis à l'action d'une pression cons- tante, par exemple celle d'un ressort 13. Les déplacements
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vers le haut du diaphragme 12 sont transmis à l'ensemble des diaphragmes 6, 6a et de la tige creuse par l'inter- médiaire d'une butée 14.
Au début du desserrage des freins,la pression est faible dans le réservoir 1 et la force prépondérante du r-ssort 13 déplace vers le haut l'ensemble des diaphragmes 12, 6, 6a, de so-te que le clapet 7 démasque le siège 10 et que l'air comprimé arrivant en 3, passe Clans la. conduite 3 et le réservoir 1 qui se remplit. Au fur et à césure du remplissage, la pression au-dessus du diaphragme 12 augmente. Lorsque la pression dans le réservoir auxiliaire revient égale à celle fournie par le ressort 13, l'admission est cou- pée.
A ce moment, la pression est la même dans la con- duite que dans le réservoir auxiliaire et un excédent de pression dans le réservoir détermine un déplacement vers le bas des diaphragmes 5, 6a donc l'ouverture du clapet d'échappement 8-., jusqu'à égalisation des pres- sions.
Soit, x la pression admise dans le compartiment 4, y la pression régnant dans le réservoir auxiliaire 1 et dans le compartiment 11; p la pression constante déter minée par le ressort 13; s la section des diaphragmes 6 et 6a; S la section du diaphragme 12, l'équation d'équilibre est: x . s - y . s + y . S - p . S = 0 d'où. x = (p - y) S/s ¯y s
La pression x est donc égale à la pression du réservoir auxiliaire 1 plus une certaine quantité varia- ble ( p - y ) qui va en diminuant au fur et à mesure s que la pression y se rapproche de p ; pour y = p, on a x = y = p.
Dans l'équation précédente, on a négligé les
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efforts se produisant sur le ulapet 7, ce dernier pouvant être un clapet équilibré supportant sur ses deux faces des efforts identiques,
Pratiquement, le relais est installé sur la locomotive entre le réservoir auxiliaire de celle-ci, le réservoir principal et la conduite générale.
La fig. 2 montre une installation ainsi réalisée.
Un voir:en 1 le réservoir auxiliaire de la locomotive, en 2 la conduite générale, en 5 le boîtier du relais compor- tant les différents compartiments et diaphragmes décrits, ainsi que le clapet équilibré 7 ; 14 la triple valve auxiliaire ordinaire intercalée entre conduite générale 2, réservoir/1 et. cylindre de frein 15 ; en 16 le réservoir principal; en 17, la soupape d'alimentation ordinaire et en 18 le robi- net du mécanicien.
La pression régnant dans le compartiment 12a du relais sur le diaphragme 12 est ici une pression d'air constante fournie par la soupape d'alimentation 17,
La fig. 3 illustre le fonctionnement du relais, la courbe en traits pleins 19 représentant la variation de la pression dans la conduite générale et la courbe en pointillé 20 la variation de la pression dans le réservoir auxiliaire. Au début, la pression ------ dans la conduite est très furte puisque c'est la pression du réservoir principal admise au clapet 7 par le ruccord 3, cette pres- sion diminue en même temps que la pression du réservoir auxiliaire augmente; les deux pressions finissent par s'égaliser et on a en définitive dans le réservoir auxi- liaire et la conduite, la pressiun de régime supposée égale à 5 kg.
La courbe de la fig. 4 montre les variations de pressiun dans la conduite générale (courbe en traits forts 21)
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dans le réservoir auxiliaire (courbe en pointillés 22) et dans le cylindre de frein (courbe 23), lors d'un freinage
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d'urgence. La pression qui était de 5 kg. dans la c,,n--,,.ite et dans le réservoir auxiliaire, diminue, la pression du réservoir auxiliaire devient égale à colle du cylindre
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à frein; au desserrage', la pression dans la c=cuï;,e devient très forte et elle diminue sn m%rie temps 'lue la pression dans le réservoir auxiliaire augmente, jucÇ;,èl f1. 4#=-lisatïcn¯ la fie. 5 contre de mê.,l9 les variations de pres- sion lors d'un freinage progressif..
Le relais peut être combiné avec la valve chargée d'alimenter la conduite générale pendant la ::arche
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(appelée ordinairer-ent v:.lve ou soupape d'alirientation) u-,ie on l'a représenté su2 lu. fiS. 6. Sur 6t figure, le robinet du mécanicien est supposé blacé dans la position de marche.
La conduite générale 2 est reliée par le robinet au régulateur raccordé en 18a et au tube 25 qui communique avec le diaphragme. 26 de la valve d'alimentation ainsi qu'avec le diaphragme 12 du relais. par suite d'une
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fuite dans la Gü,7,du-Lte, la pression baisse au-dessous de la pression de régime, l'effort au-dessus du 12a>haénle 26 de lu valve d'alimentation devient inférisur à l'offert du ressort 27 convenablement taré et le clapet 28 soulevé
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par la tige creuse 29 solidaire u ciamrae 6, est ouvert, perMettant à l'air du réservoir principal 16 lie pénétrer dans la conduite.
Lors du desserrage consécutif à un freinage, le
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robinet du uécanicisn est *lacé dans une position telle qu'il met en cuii,iJ1ii-s tio-ii lj. conduite 3 avec la branche de la tuyauterie 2a aboutissant c.ans le co.;:partizent 4
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du relais tandis que la pression au-dessus du diaphragme 12 est fournie par le régulateur. Le relais fonctionne alors comme décrit ci-dessus.
Dans la variante des fi, 7 à 11, le relais est combiné avec le robinet du Mécanicien.. Ses organes, qui sont désignés par les mêmes chiffres de référence que ci-dessus, sont logés dans un boîtier attenant à ce robinet et dont les diverses communications sont commandées par la glace mobile de ce dernier. Cette glace entraînée par la poignée 38 peut occuper diverses positions indiquées en plan fig. 8. La position représentée sur la-fig. 7 (po- sition 1, fig. 8) correspond au desserrage des freins.
Le canal 30, relié au réservoir auxiliaire non figuré, est raccordé par la glace du robinet au compartiment 11, entre les diaphragmes 12 et 6a tandis que la face supérieure du diaphragme 12 est reliée par 31 et 32 à la chambre 33 d'une double valve 34. L'un des sièges 35 de cette valve est fixe tandis que l'autre 36, est prévu sur un diaphragme qui peut être chargé plus ou moins à l'aide d'un ressort 37, lu compression de ce ressort étant elle-même variable en fonction de la position de la poignée 38 du robinet, grâce à une came 39 tournant avec cette poignée et agissant sur ledit ressort par un levier 40.
Le siège 36 permet l'échappement à l'atmosphère de l'air contenu dans la chambre 33, tandis que le siège 35 est relié par un canal 41 à la chambre supérieure 42 du robinet, qui communique par 43 avec le réservoir principal raccordé en 3. On voit que, de la sorte, la double valve 34 et le ressort 37 jouent le rôle d'un détendeur qui laisse pénétrer par 32 et 31 au- @
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dessus du diaphragne 12, de l'air comprimé à une pression qui est exactement aosée a la pression ---------- de régime par -a compression du ressort 37.
Le clapet 7 du relais admet alors dans la conduite générale 2 l'air comprimé venant du réservoir principal 3 jusqu'à, ce que les pressions dans cette conduite et dans le réservoir auxiliaire soient égales à la pression de régime (par exemple 5kg.) suivant le pro- cessus décrit précédemment. Dans cette position du robi- net, le compartiment 33 et la valve 34 communiquent également par 44 avec le régulateur ordinaire connecté en 45.
Dans la position de ,=aiche représentée fig. 9 (position II fig.8) le relais n'est plus en service. La face supérieure du grand diaphragme 12 est à l'atmosphère par 31 et 46 ; leconduit 50 relié au réservoir auxiliaire est isolé, la chambre 11 du relais comprise entre le grand diaphragme 12 et le diaphragme 6a est connectée par 47 et 32 à la chambre 33 de la double valve qui entretient par c:nséqueJt la pression de régime dans cette chambre 11.
Le régulateur est relié par 44 et 48 à la chambre 4 du double clapet 7; l'ensemble des diaphragmes
6,6a et de ce clapet 7 joue ainsi le rôle de valve d'a- limentation de la conduite générale 2; une fuite de =elle-ci se trouvant immédiatement compensée pur sa mise en liaison avec le réservoir principal connecté en 3, grâce L l'ouverture du clapet 7.
Au début d'un freinage normal, la poignée placée dans la position III (fig. 8) donne les communications représentées sur la fig. 10. Le ressort 37 se trouve alors légèrement décomprimé par la came 39, ce qui amène, par
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exemple, une diminution de pression de 500 gr. dans la chambre 11 entre le diaphragme 12 et le diaphragme 6a.
Dans ces conditions, le clapet 7 met la conduite générale 2 à l'atmosphère par le conduit 9 jusqu'à. ce que la pres- sion diminue également de 500 gr. dans cette conduite. Au fur et à mesure que l'on déplace la poignée 38 du robinet entre les positions III et IV (fig. 8) la compression du ressort 37 diminue, les connexions restant établies comme à la fig, 10.
La pression diminue donc également dans la conduite générale, Dans la position IV, la tension du ressort 37 de la valve 34 sera par exemple de 3 le.5, tension correspondant au freinage complet , On voit donc que le robinet ainsi associé au relais permet une progres= sion absolue dans le freinage par un déplacement de la poignée 38 de sens constant, Pendant tout le freinage, le canal 41 qui alimentait la valve 34 dans la position de marche (fig. 7), est isolé de façon à éviter les alimen- tations de la conduite générale au cours du freinage (dis- position spéciale aux freins non modérables au desserrage; pour un freinage modérable au desserrage, le canal 41 serait en communication constante avec le réservoir prin- cipal).
La fig. Il représente les communications que donne le robinet pour un freinage d'urgence,(position V fig.8) la tension du ressort 37 est nulle, la conduite générale est mise à l'atmosphère par 48 et 46, de même que la face supérieure du diaphragme 12.
Il va de soi que les modes d'exécution dédrits ci-dessus ne sont donnés qu'à titre d'exemple et pourraient être modifiés sans sortir puur cela du cadre de la présente invention.
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