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"Perfectionnements aux appareils de freins à fluide sous pres- sion". l'invention se rapporte aux appareils de freins à fluide sous pression pour véhicules de chemins de fer et autres véhi- cules analogues dans lesquels le serrage et le desserrage des freins est effectué par suite des variation-s de pression trans- mises à la conduite générale établie sur toute la longueur du train .
L'invention a pour objet principal des dispositifs per- fectionnés pour commander automatiquement le freinage de chaque véhicule suivant la vitesse ou le ralentissement du train. suivant la principale particularité de l'invention,une
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conduite générale auxiliaire accompagne la conduite générale ordinaire sur toute la longueur du train et cette conduite règle le freinage de chaque véhicule suivant la pression ob- tenue dans cette conduite auxiliaire et la pression de cette dernière conduite est elle-même réglée automatiquement en rapport avec la vitesse ou le ralentissement par un appareil installé en un point convenable du train. Ce réglage automa- tique supplémentaire vient s'ajouter au réglage normal effec- tué par le mécanicien qui règle la pression de la conduite générale.
Ce réglage complémentaire est effectué à tous les degrés de freinage provoqués par le mécanicien ou seulement dans certaines limites.
L'invention va être décrite,à titre d'exemple, en se réfé- rant aux dessins annexés,dans lesquels:
La figure 1 est une vue schématique d'un mode d'exécution d'un appareil de frein à fluide sous pression* avec applica- tion de l'invention. La figure 2 est un schéma en coupe de l'une des valves montrées sur la figure 1.
" Les figures 3, 4 et 5 sont des vues semblables à celle de la figure 1 montrant diverses variantes d'exécution de l'ap- pareil, tandis que la figure 6 est un schéma d'un dispositif destiné à signaler que la conduite auxiliaire de réglage de vi- tesse est devenue inopérante.
Sur la figure 1, on voit que l'équipement de freinage pour un train de véhicules comprend la conduite générale ordinaire 1 et une conduite auxiliaire 2 que,dans la suite,on appellera conduite de réglage de la vitesse. Ces deux conduites sont res- pectivement raccordées entre les véhicules par les accouplements ordinaires flexibles 3, 4.
La conduite auxiliaire 2 est alimentée en fluide sous pres- ,ion par'-un. réservoire 5 manté sur un véhicule, par exemple la
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locomotive, et cette alimentation se fait par une valve 6 actionnée par un régulateur centrifuge. Cette valve du type à retenue comprend un piston 7 qui actionne respectivement les clapets 8 et 9 d'admission et d'échappement. Ce pist-on est soumis aux actions opposées, d'une part, de la pression d'une chambre 10 communiquant avec la conduite auxiliaire et,d'autre part,de la pression exercée par un régulateur cen- trifuge 11 commandé par une poulie 12 actionnée par l'essieu du véhicule et ainsi on maintient automatiquement dans la conduite auxiliaire une pression qui dépend de la vitesse du train.
Un réducteur 13 comprenant un passage calibré et une valve 14 limiteur de pression sont intercalés dans la xxxxx conduite 15 entre le réservoir 5 et la valve de réglage 6 acti- onnée par le régulateur centrifuge. Comme on le voit sur la fi- gure 2, la valve réductrice 14 comprend de préférence un dia- phragme flexible 16 soumis aux pressions opposées d'un ressort de réglage 17 et de la pression de la conduite 15.
Le diaphrag- me 16 commande un clapet d'admission 18 et un clapet d'échap- pement 19,de telle façon que,l'orsqu'une pression déterminée règne dans la conduite 15 et la chambre de la valve 6 en com- munication avec la conduite, le diaphragme 16 est soulevé contre l'action antagoniste du ressort 17, oe qui permet la fermeture du clapet 18 et par suite l'ouverture du clapet 19. La ferme- ture du clapet 18 coupe l'arrivée du fluide sous pression du ré- servoir 5 et l'ouverture du clapet 19 laisse échapper dans l'at- mosphère par un trou 20 le fluide de la conduite 15;
ainsi la pression du fluide admis par la conduite 15 à la valve 6 est définitivement limitée à une valeur maximum correspondant à la pression exercée par le ressort 17. sur chaque véhicule,l'admission du fluide sous pression au cylindre de frein 21 et son échappement sont commandés par
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une valve relais différentielle 22 soumise aux actions oppo- sées de la pression admise à la valve 22 par une triple valve 23 sous le contrôle de la conduite générale 1 et la pression du cylindre ordinaire de frein 21. La valve relais 22 effectue l'admission du fluide sous pression au cylindre de frein 21; ce fluide est admis du réservoir 24 qui est charge par la conduite générale 1 par une valve de retenue 25. La valve 22 commande également l'échappement à l'atmosphère du. fluide du cylindre de frein 21.
La valve relais 22 comprend des diaphragmes flexibles 26, 27, 28 qui la divisent en chambres correspondantes 29, 30, 21 et 32 et ces diaphragmes sont connectés ensemble par une tige 33 qui commande les clapets d'admission 34 et d'échappement 35. Le clapet 34 commande la communication entre le réservoir 24 et la chambre 32 en communication permanente avec le cylin- dre de frein 21, tandis que le clapet 35 commande la communi- cation entre la chambre 32 et la chambre 31 communiquant li- brement avec l'atmosphère. La chambre 30 communique avec un réservoir 36 dont elle constitue une extension. Le fluide sous pression est admis pendant le serrage des freins au réservoir 36 et à la chambre 30 par le réservoir auxiliaire 56 et la triple valve 23.
La chmbrs 29 de la valve relais 22 est alimentée en flui- de sous pression par une valve relais 37 appelée valve de ré- glage de la vitesse. Le corps de cette valve est divisé en chambres 38, 39, 40 par des diaphragmes flexibles 41, 42 fixés à une tige 43 qui commande un clapet d'admission 44 et un cla- pet d'échappement 45. La chambre 38 communique avec la condui- te auxiliaire 2, tandis que la chambre 40 communique avec la chambre 29 de la valve relais 22. Le clapet d'admission 44 commande la communication entre une conduite 46 allant la triple valve 23 et à la chambre 40 et le clapet d'échappement 45 commande la communication entre la chambre 40 et la chambre
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ouverte à l'atmosphère.
Le fonctionnement de l'appareil est la suivant:
Quand un serrage des freins est effectué de la manière ordinaire par une réduction de pression de la conduite généra- le 1, le fluide sous pression est admis du réservoir auxiliaire 56 par la triple valve 23 au réservoir 36 et à la chambre 20 de la valve 22. La pression de la chambre 20,aidée par la pres- sion de la chambre 29,infléchit vers le bas les diaphragmes de la valve 22 en fermant le clapet d'échappement 35 et ouvrant le clapet d'admission 34. La pression de la chambre 29 de la valve 22 est réglée par la valve de réglage de vitesse 37 et la cham- bre 29 est alimentée avec le fluide de la chambre 40 de la val- ve 37,qui,elle-même ,est alimentée par le fluide de la conduite 46 par le clapet 44.
Ce dernier est ouvert par la pression du fluide de la chambre 38 qui dépend de la pression de la con- duite auxiliaire 2. Lors du serrage des freins, le fluide sous pression est admis à la chambre 40 de la valve 37 et à la cham- bre 29 de la valve 22 jusqu'à ce que la pression de ces cham- bres s'exerçant sur le diaphragme 42 soit égale à la pression de la chambre 38 et de la conduite auxiliaire 2; ainsi le cla- pat 44 peut se fermer et retenir dans la chambre 29 de la val- ve 22 une pression qui correspond à la pression de la conduite auxiliaire 2 et qui dépend de la vitesse du train.
Il est évident que,pendant un serrage des freins la pres- sion provoquée dans le cylindre de frein 21 de chaque véhicule est contrôlée par la valve relais différentielle 22 qui fonc- tionne sous l'action combinée de la triple valve 23 et de la valve 37 de réglage de vitesse;
ainsi le fonctionnement de la valve 22 dépend de la pression dans la conduite 1 du cylindre de la manière ordinaire et de la ression de la conduite de frein réglée par le mécanicien/auxiliaire 2 qui est réglée par la valve 6 commandée par le régulateur centrifuge, Lorsque
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la vitesse du train augmente, la pression de la conduite 2 augmente automatiquement jusqu'à une limite déterminée par la valve 14 et par suite la pression du cylindre de frein de chaque véhicule augmente d'une façon correspondante sous l'action de la valve 37 de réglage de la vitesse et de la val- ve relais différentielle 22 ; comme cohséquance,la pression du cylindre de frein augmente lorsque la vitesse du train augmen- te.
Cette commande automatique du freinage en rapport avec la vitesse du train vient alors s'ajouter au réglage normal par la conduite générale ordinaire 1 jusqu'à ce qu'à une vitesse déterminée relativement élevée, ce réglage n'a plus d'effica- cité et le réglage de la pression du cylindre de frein est ensuite effectuée par l'action de la triple valve 23 seulement au moyen de la valve relais différentielle 22 de la manière ordinaire.
La figure 3 montre une variante d'exécution de l'invention.
Chaque véhicule comporte un cylindre ordinaire de frein 21 com- mandé par la triple valve 23 de la manière ordinaire et un cy- lindre de frein auxiliaire 47 dans lequel l'admission du flui- de sous pression et son échappement sont commandés par une val- ve relais 48. La construction et le fonctionnement de cette der- nière valve sont semblables à ceux de la valve 37 décrits avec de la valve 48 référence à la figure 1. la chambre 49/est alimentée en flui- de sous pression par une valve de réglage de vitesse 37 dans des conditions telles que l'action de la valve 48 est subor- donnée à la pression de la conduite auxiliaire 2 comme décrit précédemment. on comprend que dans ces conditions le freinàge du véhicule est dû/à l'action combinée du cylindre de frein or- dinaire 21 et du cylindre de frein auxiliaire 47;
le premier cylindre 21 est sous la seule commande du mécanicien par la conduite générale 10 tandis que le deuxième cylindre 47 est
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commandé par la pression de la conduite auxiliaire 2 réglée par le régulateur centrifuge de la valve relais 6 installée sur la locomotive ou un autre véhicule choisi dans le convoi.
La figure 4 montre une autre variante d'exécution de l'in- vention. Le cylindre de frein auxiliaire 47 est du genre à piston 50 accouplé à une tige à crémaillère 51 par un enclique- tage 52; ainsi,pendant le serrage des freins,le piston 50 res- te immobile dans le cylindre 47 jusqu'à, ce que les sabots soient appliqués sur les roues par le cylindre ordinaire de frein 21 et le déplacement à gauche de la tige 53 du piston du cylindre 21 provoque, de la manière connue,au moyen de la timonerie un déplacement à gauche correspondant de la tige 51 du piston du cylindre de frein auxiliaire 47.
L'admission du fluide sous pres- sion au cylindre de frein 47 par la triple valve 23 est effectuée par la valve 37 de réglage de vitesse commandée par la condui- te auxiliaire 2, tandis qu'une valve 54 économiseur de fluide est intercalée ente le cylindre auxiliaire de frein 47 et la valve 37. La valve 54 comprend un clapet 55 pour intercepter l'ad -mission du fluide sous pression au cylindre 47 jusqu'à ce que la pression du fluide admis par le valve 37 atteigne une valeur déterminée; ainsi le piston 50 du cylindre de frein auxiliaire 47 n'est pas refoulé tant que cette valeur n'est pas atteinte, ce qui réalise une économie du fluide sous pression fourni au cylindre auxiliaire de frein 47. L'appareil fonctionne comme celui de la figure 3 et il est inutile de répéter la descrip- tion.
Dans une autre variante d'exécution montrée sur la figure 5, le cylindre ordinaire de frein de la figure 4 est remplacé par un petit cylindre de frein 57 servant seulement à appliquer les sabots de frein sur les roues. La triple valve 23 admet la pres- sion au cylindre 57 par un limiteur de pression 58 qui coupe
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l'admission dès qu'une pression relativement faible (de l'or- dre de 0 kgs. 5 par centimètre carré) est établie dans le cy- lindre de frein 57.
Le cylindre de frein 47 est alimenté de fluide sous pres- sion-par la triple valve 23 sous la commande des valves 2? et 37 de la manière décrite avec référence à la figure 1. Une valve économiseur 54 est intercalée entre le cylindre de frein 47 et la valve 22 comme dans le dispositif de la figure 4. En ce cas, la pression de freinage est celle du cylindre de frein 47 et cette' pression correspond aux pressions combinées de la conduite générale 1 et de la conduite auxiliaire 2.
De préférence on a prévu un signal installé sur la lo- comotive ou en tout autre point du train pour indiquer que la conduite générale auxiliaire 2 a été brisée ou avariée et qu'elle ne retient plus la pression. La figure 6 montre un mode d'exécution de ce signal. Il comporte une valve addi- tionnelle 59 actionnée par un régulateur centrifuge et cette valve est semblable à la valve 6. Elle admet du fluide a un indicateur 60 à une pression réglée en rapport avec la vi- tesse du train.
Cet indicateur comporte deux pistmns 61, 62 montés sur une tige commune 63 et il est maintenu par des ressorts 64 dans la position centrale indiquée. La face externe du pis- ton 61 est en communication avec la conduite auxiliaire 2 et la face externe du piston 62 est soumise à la pression du fluide qui lui est admis par la valve 59.
La tige 63 porte un bras 65 et,lorsque ce bras est déplacé vers le haut, il actionne un signal visuel ou sonore et le fonctionnement est le suivant :
En fonctionnement normal, tant que la pression de la con- duite auxiliaire 2 est maintenue par le régulateur 6 à une
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valeur dépendant de la vitesse du train dont la limite est déterminée par la valve 14 comme on l'a expliquée la pression sur la face externe du piston 61 est égale à la pression sur la face externe du piston 62 transmise par le fluide du régula- teur 59.
Dans ces conditions,les pistons solidaires 61, 62 sont soumis à des pressions égales et opposées et sont ainsi mainte- nues dans leur position centrale par des ressorts 64. S'il ar- rive une avarie a la conduite auxiliaire 2 par suite de rupture ou de fuites, la réduction de la pression sur la face externe xx du pisttn 61 provoquera la montée des pistons par suite de la pression plus élevée s'exerçant sous le piston 62 et qui lui est transmise par la valve 59, alors le bras 65,en montant, ac- tionne l'indicateur et prévient le mécanicien de l'état anor- mal de la conduite auxiliaire 2 de réglage de la vitesse.
Dans cette condition,il est évident qu'il se produirait une perte excessive du fluide du réservoir 5 admis aux valves 6 et 59 commandées par les régulateurs centrifuges et cette perte de fluide est évitée par la valve d'arrêt 13 montée à la sortie du réservoir 5.
Quoique l'invention ait été décrite, à tmitre d'exemple, avec référence aux dessins,pour son appliqation à un appareil de frein à air comprimé commandé par une conduite automatique,il directes est évident qu'on peut l'appliquer aux xxxx conduites7des freins à air.
L'invention pourrait aussi s'appliquer aux cylindres de frein agissant par dépression. En outre, la pression de la con- duite générale auxiliaire pourrait être réglée automatiquement en rapport avec l'accélération ou le ralentissement du train au lieu d'être réglée d'après sa vitesse. l'invention n'est pas limitée aux dispositifs d'exécution décrits et on peut y apporter des modifications à la demande des
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circonstances particulières d'application.
REVENDICATIONS
1. Appareil de frein à fluide sous pression pour véhicules de chemins de fer et autres du genre dans lequel le serrage et le desserrage des freins est effectué suivant les pressions régnant dans la conduite de frein ou l'alimentation sous pres- sion à cette conduite, qui s'étend sur toute la longueur du train de véhicules, dans lequel est prévue une conduite de frein auxiliaire ou de commande s'étendant sur toute la lon- gueur du train et qui est disposée pour dommander l'action de freinage sur chaque véhicule suivant la pression régnant dans cette conduite, les conditions de pression étant automatique- ment commandées suivant la vitesse, le ralentissement ou l'acé- lération du train par un dispositif situé en un point convena- ble du train.