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"perfectionnements aux appareils de freins à fluide sous pression".
L'invention se rapporte aux appareils de freins à fluid sous pression pour véhicules de chemins de fer ou autres du même genre dans lesquels l'admission du fluide sous pression à un ou plusieurs cylindres de frein et son échappement sont commandés par un distributeur,soit directement ou indirectement en faisant varier la pression de la conduite générale.
L'invention a pour objet des dispositifs au moyen desquels l'action de freinage provoquée par le fonctionnement du distributeur peut avoir son intensité réglée en rapport avec la vitesse du véhicule. Le but à atteindre est d'assurer que
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pend au coefficient maximum de friction entre les sabots et les roues à différentes vitesses. Ainsi on évite les risquas de bloquage des roues à un moment quelconque du ralentissement du véhicule.
Suivant la principale'particularité de l'invention, la pression. dans le cylindre de frein pendant un serrage des freins est automatiquement réglée en rapport avec la vitesse du véhicule au moyen d'un régulateur centrifuge, par exemple à boules, de telle façon que lorsqu'on effectue un serrage des freins,
l'admission du fluide sous pression au cylindre de frein est automatiquement coupée dès que la pression dans le cylindre de frein correspond à l'effort tangentiel maximum exercé sur les roues par les sabots de frein à la vitesse de rotation des roues au moment du serrage des freins.Une nouvelle admission du fluide sous pression au cylindre de frein est effectuée si la vitesse de rotation des roues vient à augmenter et au contraire la pression du cylindre de frein est automatiquement réduite lorsque la vitesse de rotation diminue.
Ce réglage de l'effort de freinage exercé est en outre effectué de façon qu'il ne fasse pas obstacle au serrage ou au desserrage desfreins dans des conditions qui n'atteignent pas celles requises pour provoquer le maximum de ralentissement mentionné plus haut, Ainsi le mécanicien reste toujours maître du contrôle du freinage, tandis qu'il peut obtenir le ralentissement maximum du véhicule sans risque de bloquer lesroues,
L'invention va être décrite à titre d'exemple en se référant au dessin schématique annexé qui montre comment l'invention peut s'appliquer à un appareil de frein dans lequel la commande des freins est effectuée en faisant varier la pression de la 9 enduite générale par la manoeuvre du robinet du mécanicien.
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On voit sur le dessin que l'appareil de frein comprend une triple valve 1 accompagnée d'un réservoir auxiliaire 2.
L'admission du fluide sous pression du réservoir 2 au cylind de frein 3 et son échappement se font à la suite des variations de pression de la conduite générale 4 provoquées par la manoeuvre du robinet du mécanicien (non figuré sur la des sin).
La communication par la conduite 5 de la triple valve 1 avec le cylindre de frein 3 est commandée par une valve de réglage 6 dont le fonctionnement est à son tour commandé par une valve pilote 7 dont le corps cylindrique 8 renferme un piston 9,tandis qu'une chambre 10 est réservée dans la parti, inférieure du corps 8.
L'espace 11 au-dessus du piston 9 communique librement avec l'atmosphère et dans cet espace se trouve un ressort de compression 12 intercalé entre la piston 9 et la tête de guidage 13 d'une tige 14. Cette tige est reliée par un mécanisme indiqué schématiquement à un régulateur centrifuge 15 par exemple à boules qui est actionné d'une manière queloon- que convenable par l'essieu 16 du véhicule. Dans ces conditi lorsque la vitesse du véhicule augmente,le régulateur exerce sur la tige 14 une poussée dont l'amplitude croît proportion nellement à la vitesse.
La communication entre l'espace 11 au-dessus du piston 9 et l'espace 17 en dessous de ce piston est commandée par une soupape 18 jumelée à une soupape 19 qui commande la communication entre l'espace 17 et la chambre 10 qui communique elle-même par une conduite 20 avec la conduite 21 allant à un réservoir principal ou à toute autre source de fluide sous pression.
Le dispositif de la valve de réglage 6 est analogue à celui de la valve pilote 7. Il comprend un corps cylindrique 22 renfermant un piston supérieur 23 et un piston inférieur 84 ; un ressort de compression 25 est intercalé entre les
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deux pistons dans l'espace 26 qui communique librement avec l'atmosphère. l'espace 27 au-dessus du piston 23 communique par une conduite 28 avec l'espace 17 de la valve de réglage 7, tandis que l'espace 29 au dessous du piston 24 communique par un conduit 30 avec le cylindre de frein 3. Une tige filetée 31 disposée dans la partie supérieure du corps 22 sert à régler la compression initiale du ressort 25,tandis que le piston 24 est muni par en dessous d'une tige de butée 32 qui limite sa course descendante.
La communication entre les espaces 26 et 29 au-dessus et au-dessous du piston 24 est commandée par une soupape 33 jumelée à une soupape 34 qui commande la communication entre l'espace 29 et une chambre d'alimentation 35 ménagée dans la partie inférieure du corps 22. Un léger ressort 36 tend à appliquer la soupape 34 sur son siège et la chambre 35 communi- que avec la conduite 5 débouchant dans la chambra de la triple valve 1 reliée au cylindre de frein.
Le fonctionnement de l'appareil est le suivant:
Lorsque les freins sont desserrés et dans les conditions de marche, le piston 24 de la valve de réglage occupe la posi- tion montrée sur le dessin où l'on voit que la soupape 34 est ouverte. Le cylindre de frein 3 communique avec l'atmosphère par la conduite 30,l'espace 23,la chambre 35, la conduite 5 et l'orifice d'échappement de la tripla valve 1.
Lorsque le véhicule est stationnaire,le réglage de la compression du ressort 25 est déterminé par la tige 31 qui a été ajustée en conséquence.
Lorsque le véhicule est en marché,la pression du fluide dans l'espace 27 est rendue proportionnelle à la vitesse du véhicule de la façon suivante:
Sous l'action du mécanisme centrifuge 15, la tête 13 de la tige 14 est enfoncée dans le cylindre 7,elle comprime le ressort 12 qui abaisse le piston 9,celui-ci en descendant
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ferme la soupape 18 et ouvre la soupape 19. La conduite 21 admet le fluide sous pression dans l'espace 27 au-dessus du piston 23 par la conduite 20, la chambre 10, la soupape ouverte 19, l'espace 17 et la conduite 28. Dès que la pression dans les espaces 27 et 17 correspond à la compression du ressort 12 et par suite à la vitesse du véhicule, le piston 9 remonte, la soupape 19 se referme et le fluide sous pression n'arrive plus dans l'espace 27.
Au cas où la vitesse du véhicule diminue,la compression du ressort 12 est réduite en conséquence, le piston 9 remonte, il ouvre la soupape 18 et le fluide s'échappe des espaces 17 et 27 jusqu'à ce que sa pression corresponde à la vitesse réduite du véhicule.
Lorsqu'un serrage des freins est effectué de la manière ordinaire par l'intermédiaire de la triple valve 1, le fluide est admis du réservoir auxiliaire 2 au cylindre da frein 3 par la conduite 5, la chambre 35, la soupape 34 ouverte, l'espace 29 et la conduite 30 et tant que la pression établie dans le cylindre de frein 3 et dans l'espace 29 par le robinet du mécanicien ne dépasse pas la pression antagoniste due à la compression primitive du ressort 25 augmentée de la pression du fluide dans l'espace 27 qui s'exerce sur le piston 23, le piston 24 reste dans la position montrée sur le dessin et la soupape 34 reste ouverte.
Toutefois, lorsque le véhicule est arrêté,le mécanicien par la seule manoeuvre du robinet de frein peut établir dans le cylindre de frein une pression allant jusqu'à la valeur correspondant à la compression initiale du ressort 25 et lors. que le véhicule est en marche, il peut s'établir dans le cylindre de frein sous l'action de la triple valve une pression correspondante à la compression plus grande du ressort 25 due à la pression régnant dans l'espace 27 qui est proportionnelle à la vitesse du véhicule.
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Si, toutefois. la pression dans le cylindre de frein dépassa la valeur mentionnée, le piston 24 est soulevé par la pression du cylindre de frein régnant dans l'espace 29, ce qui permet à la soupape 34 de se'fermer sous l'action du ressort 36 at l'admission du fluide au cylindre de frein est interrompue.
On voit ainsi que l'admission du fluide au cylindre de frein 3 est contrôlée par le mécanicien de la manière ordi- naire seulement jusqu'à ce que la pression établie dans le cylindre de frein soit proportionnelle à la vitesse du véhi- cule.
Lorsque la vitesse du véhicule diminue,sous l'action du freinage, l'amplitude de la poussée exercée sur la tige 14 par le mécanisme centrifuge 15 diminue proportionnellement, il en résulte que la compression du ressort 12 est réduite et le piston 9 peut remonter pour ouvrir la soupape 18, ce qui réduit d'une façon correspondante la pression dans l'es- pace 17 et dans l'espace 27 de la valve de réglage 6.
Alors le piston 23 remonte et réduit la compression du ressort 25, le piston 24 remonte à son tour sous l'action de la pression du cylindre de frein qui s'exerce dans l'espace 29; la soupape 33 s'ouvre et le fluide s'échappe du cylindre de frein 3 par la conduite 30, l'espace 29, la soupape 33 et l'espace 26 jusqu'à ce que la pression du cylindre de frein soit réduite à une valeur correspondante à la compression réduite du ressort 25.
Ensuite le piston 24 redescend pour fermer à nouveau la soupape 33 et empêcher que le fluide 0 on.. tinue à s'échapper du cylindre de frein 3,
On voit ainsi que la pression du cylindre de frein et l'effort de freinage exercé sont automatiquement réduits à et mesure que la vitesse du véhicule diminue/dans tous les cas l'effort de freinage est réglé à une valeur qui ne permet pas le blocage des roues du véhicule.
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Toutefois, 1'invention permet au mécanicien de régler à sa volonté l'intensité du freinage pourvu qu'elle ne ris pas de bloquer les roues.
Evidemment,l'invention n'est pas limitée aux détails particuliers d'exécution décrits,seulement indiqués à titr< d'exemple.
REVENDICATIONS.
1.-.Appareil de frein à fluide sous pression pour veniez de chemins de fer et autres véhicules analogues, dans lequel l'admission du fluide sous pression à un ou plusieurs cylind de frein,ainsi que son échappement,s ont commandespar un dis tributeur, soit directement ou indirectement, en faisant vari la pression de la conduite générale et dans lequel l'action du freinage est aussi proportionnée à la vitesse du véhicule dans lequel la pression obtenue dans le cylindre de frein pendant un serrage des freins est automatiquement réglée en rapport avec la vitesse du véhicule par un régulateur centrifuge du type à bouler dans le but proposé.
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"improvements to pressurized fluid brake apparatus".
The invention relates to pressurized fluid brake apparatus for railway vehicles or the like in which the admission of the pressurized fluid to one or more brake cylinders and its exhaust are controlled by a distributor, either directly or indirectly by varying the pressure in the brake pipe.
The invention relates to devices by means of which the braking action caused by the operation of the distributor can have its intensity adjusted in relation to the speed of the vehicle. The goal is to ensure that
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hangs at the maximum coefficient of friction between shoes and wheels at different speeds. This avoids the risk of blocking the wheels at any time when the vehicle is slowing down.
According to the main feature of the invention, the pressure. in the brake cylinder during application of the brakes is automatically adjusted in relation to the speed of the vehicle by means of a centrifugal governor, for example with balls, so that when applying the brakes,
the admission of pressurized fluid to the brake cylinder is automatically cut off as soon as the pressure in the brake cylinder corresponds to the maximum tangential force exerted on the wheels by the brake shoes at the speed of rotation of the wheels at the time of tightening A new admission of pressurized fluid to the brake cylinder is carried out if the rotational speed of the wheels increases and, on the contrary, the pressure of the brake cylinder is automatically reduced when the rotational speed decreases.
This adjustment of the braking force exerted is also carried out so that it does not obstruct the tightening or loosening of the brakes under conditions which do not reach those required to cause the maximum deceleration mentioned above, thus the mechanic always remains in control of the braking, while he can obtain the maximum deceleration of the vehicle without risk of locking the wheels,
The invention will be described by way of example with reference to the accompanying schematic drawing which shows how the invention can be applied to a brake apparatus in which the brake control is effected by varying the pressure of the coating. general by operating the mechanic's valve.
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It can be seen in the drawing that the brake apparatus comprises a triple valve 1 accompanied by an auxiliary reservoir 2.
The admission of the pressurized fluid from the reservoir 2 to the brake cylinder 3 and its exhaust are made following the pressure variations of the general pipe 4 caused by the operation of the mechanic's valve (not shown on the figure).
Communication through line 5 of triple valve 1 with brake cylinder 3 is controlled by an adjustment valve 6, the operation of which is in turn controlled by a pilot valve 7, the cylindrical body 8 of which contains a piston 9, while 'a room 10 is reserved in the lower part of the body 8.
The space 11 above the piston 9 communicates freely with the atmosphere and in this space is a compression spring 12 interposed between the piston 9 and the guide head 13 of a rod 14. This rod is connected by a mechanism shown schematically to a centrifugal governor 15, for example with balls, which is actuated in some suitable manner by the axle 16 of the vehicle. Under these conditions when the speed of the vehicle increases, the regulator exerts on the rod 14 a thrust whose amplitude increases proportionally to the speed.
The communication between the space 11 above the piston 9 and the space 17 below this piston is controlled by a valve 18 paired with a valve 19 which controls the communication between the space 17 and the chamber 10 which communicates -even by a pipe 20 with the pipe 21 going to a main tank or to any other source of pressurized fluid.
The device of the adjustment valve 6 is similar to that of the pilot valve 7. It comprises a cylindrical body 22 containing an upper piston 23 and a lower piston 84; a compression spring 25 is interposed between the
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two pistons in the space 26 which communicates freely with the atmosphere. the space 27 above the piston 23 communicates via a line 28 with the space 17 of the adjustment valve 7, while the space 29 below the piston 24 communicates via a conduit 30 with the brake cylinder 3. A threaded rod 31 disposed in the upper part of the body 22 serves to adjust the initial compression of the spring 25, while the piston 24 is provided from below with a stop rod 32 which limits its downward stroke.
The communication between the spaces 26 and 29 above and below the piston 24 is controlled by a valve 33 paired with a valve 34 which controls the communication between the space 29 and a supply chamber 35 provided in the lower part. of the body 22. A light spring 36 tends to apply the valve 34 on its seat and the chamber 35 communicates with the pipe 5 opening into the chamber of the triple valve 1 connected to the brake cylinder.
The operation of the device is as follows:
When the brakes are released and under running conditions, the piston 24 of the control valve occupies the position shown in the drawing where the valve 34 is seen to be open. The brake cylinder 3 communicates with the atmosphere through line 30, space 23, chamber 35, line 5 and the exhaust port of tripla valve 1.
When the vehicle is stationary, the compression setting of the spring 25 is determined by the rod 31 which has been adjusted accordingly.
When the vehicle is in motion, the pressure of the fluid in the space 27 is made proportional to the speed of the vehicle as follows:
Under the action of the centrifugal mechanism 15, the head 13 of the rod 14 is pressed into the cylinder 7, it compresses the spring 12 which lowers the piston 9, the latter in descending
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closes valve 18 and opens valve 19. Line 21 admits pressurized fluid into space 27 above piston 23 through line 20, chamber 10, open valve 19, space 17 and line 28. As soon as the pressure in spaces 27 and 17 corresponds to the compression of the spring 12 and consequently to the speed of the vehicle, the piston 9 rises, the valve 19 closes and the pressurized fluid no longer reaches the cylinder. space 27.
In the event that the speed of the vehicle decreases, the compression of the spring 12 is reduced accordingly, the piston 9 rises, it opens the valve 18 and the fluid escapes from the spaces 17 and 27 until its pressure corresponds to the reduced vehicle speed.
When the brakes are applied in the ordinary way through the triple valve 1, the fluid is admitted from the auxiliary reservoir 2 to the brake cylinder 3 through line 5, the chamber 35, the valve 34 open, the space 29 and line 30 and as long as the pressure established in brake cylinder 3 and in space 29 by the mechanic's valve does not exceed the counter pressure due to the primitive compression of the spring 25 increased by the pressure of the fluid in the space 27 exerted on the piston 23, the piston 24 remains in the position shown in the drawing and the valve 34 remains open.
However, when the vehicle is stopped, the mechanic by the sole operation of the brake valve can establish in the brake cylinder a pressure up to the value corresponding to the initial compression of the spring 25 and then. that the vehicle is moving, it can be established in the brake cylinder under the action of the triple valve a pressure corresponding to the greater compression of the spring 25 due to the pressure prevailing in the space 27 which is proportional to vehicle speed.
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However, if. the pressure in the brake cylinder exceeded the mentioned value, the piston 24 is raised by the pressure of the brake cylinder prevailing in the space 29, which allows the valve 34 to close under the action of the spring 36 at the admission of fluid to the brake cylinder is interrupted.
It can thus be seen that the admission of the fluid to the brake cylinder 3 is controlled by the mechanic in the ordinary manner only until the pressure established in the brake cylinder is proportional to the speed of the vehicle.
When the speed of the vehicle decreases, under the action of braking, the amplitude of the thrust exerted on the rod 14 by the centrifugal mechanism 15 decreases proportionally, it follows that the compression of the spring 12 is reduced and the piston 9 can go up. to open the valve 18, correspondingly reducing the pressure in the space 17 and in the space 27 of the control valve 6.
Then the piston 23 rises and reduces the compression of the spring 25, the piston 24 rises in turn under the action of the pressure of the brake cylinder which is exerted in the space 29; valve 33 opens and fluid escapes from brake cylinder 3 through line 30, space 29, valve 33 and space 26 until the pressure in the brake cylinder is reduced to a value corresponding to the reduced compression of spring 25.
Then the piston 24 goes down again to close the valve 33 again and prevent the fluid 0 on .. continues to escape from the brake cylinder 3,
It can thus be seen that the pressure of the brake cylinder and the braking force exerted are automatically reduced to and as the speed of the vehicle decreases / in all cases the braking force is set to a value which does not allow locking. wheels of the vehicle.
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However, the invention allows the mechanic to adjust the intensity of the braking at will, provided that it does not risk locking the wheels.
Obviously, the invention is not limited to the particular details of execution described, only indicated by way of example.
CLAIMS.
1 .-. Pressurized fluid brake apparatus for coming from railways and other similar vehicles, in which the admission of the pressurized fluid to one or more brake cylinders, as well as its exhaust, are controlled by a distributor , either directly or indirectly, by varying the pressure of the brake pipe and in which the braking action is also proportional to the speed of the vehicle in which the pressure obtained in the brake cylinder during application of the brakes is automatically adjusted by relation to the speed of the vehicle by a centrifugal regulator of the ball type for the proposed purpose.