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Frein régulateur automatique de vitesse pour wagonnets ou berlines.
Il arrive souvent, par exemple au cours de manoeuvres de triage, qu'on laisse rouler des véhicules sur rails isolement et librement de haut en bas sur des voies inclinées. On recourt à ce moyen également dans les services d'exploitation des mines, tant pour l'extraction sur voie ferrée qu'en combinaison avec l'extrac- tion par puits. Il dépend des conditions locales particulières sur quelle longueur et sous quelle inclinaison les voies inclinées sont posées. Comme à-côt é gênant de ce mode de triage des véhicules sur rails,, il advient que les berlines,, wagonnets ou autres véhicules analogues prennent des vitesses exagérées qui peuvent être la cause de fortes sollicitations mécaniques, voire même de dangers et acci- @
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dents de service.
Il faut notamment tenir compte que les berlines roulant à bonne allure sont arrêtées aux points terminus avec un choc énergique et que les berlines ayant de meilleures qualités de marche rattrapent en chemin les berlines moins rapides et percutent contre celles-ci plus ou moins violemment. Aussi t-on déjà essayé de diverses manières d'éliminer ces défauts en installant des freins qui avaient pour but d'empêcher l'apparition de vitesses exagérées au cours de la descente des berlines sur plan incliné. Les freins fonctionnaient de manière à enrayer chaque berline indépendamment de sa vitesse, ou bien ils étaient agencés de façon que leur effort de freinage s'adapte automatiquement à la vitesse de chaque berline distincte à freiner.
Le premier mode de freinage présente l'incon- vénient de ralentir plus encore la marche des berlines roulant lentement et, par suite, d'accroître encore davantage l'éventualité que ces berlines soient rattrapées par d'autres roulant rapidement; dans le second mode de freinage on tire profit de la force vive de la berline pour régler l'effort de freinage, mais il en résulte une insécurité de fonctionnement à laquelle il est impossible de remédier, sans mentionner le fait que des sollicitations mécaniqu'es par chocs s'y manifestent de manière désagréable. Enfin, on a déjà aussi proposé de bloquer le frein pendant un laps de temps prédéter- miné en actionnant à l'aide des berlines une valve disposée devant lui, après lequel laps de temps s'opère un déblocage automatique du frein.
Par ce moyen il est possible de freiner exclusivement les berlines dont la vitesse dépasse une valeur considérée comme étant admissible, tandis que les berlines dont la vitesse est moins éle- vée passent sans avoir été freinées. Toutefois, ceci présente l'in- convénient que les berlines à freiner doivent toujours aborder le frein déjà bloqué. Aussi emploie-t-on comme frein un frein à ruban qui est fixé sur un arbre, cet arbre étant pourvu simultanément de plusieurs bras de freinage qui sont saisis par les essieux des véhicules. Un tel frein est toutefois insuffisant car il n'est pas¯
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capable d'esercer un effort de freinage assez intense et, avant tout, ne donne pas un trajet (le fr-einage suffisamment long.
L'invention a pour but de procurer un frein régulateur automatique de vitesse pour véhicules sur rails, notamment pour wagonnets ou berlines, qui permette également de ne freiner que les berlines ayant une vitesse inadmissible, mais qui en outre présente l'avantage que ces berlines abordent le frein débloquée qui ne se bloque que lorsque la berline se trouve entièrement ou en majeure partie dans le frein, de manière qu'on réalise d'emblée un freinage d'une intensité uniforme;
en outre, l'invention a pour but de per- mettre l'emploi de freins qui attaquent au moyen de sabots ou or- fganes -analogues,, par au-dessus ou par le côté, les roues ou- éven- tuellement la caisse de la berline et qui en raison de leur grande surface de freinage satisfont seuls à toutes les exigences. -
Pour atteindre le but poursuivi par T'invention, on emploie également pour la commande du frein un distributeur ou valve actionné par les berlines ou wagonnets.
Mais connue''le frein doit être encore débloquée quand il est abordé par les berlines, une caractéristique de l'invention consiste à placer ce distri- buteur dans les limites du frein, c'est-à-dire soit dans le frein même, soit directement devant.le frein, en respectant dans l'un et l'autre cas la règle que, compte tenu -de la vitesse des berli- nes, le blocage du fr.ein ne se produise qu'au moment où les berlines peuvent être saisies par le frein. Toutefois, 'cette caractéristique ne suffit pas, à elle seule, à produire T'effet conforme à l'inven- tion car par ce'moyen seul il ne serait pas encore possible de ne freiner que les berlines qui roulent à une vitesse inadmissiblemnt élevée.
Pour cette raison, en outre, conformément à l'invenbtio.n on adjoint au distributeur servant à commander le frein un appareil de commutation spécial qui influe dans le sens voulu sur le blocage à provoquer par le distributeur. Il dépend donc de la manoeuvre ou de la position de cet appareil de commutation si la manoeuvre du distributeur pour la commande du frein sous l'action d'une @
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berline aura effectivement pour résultat un blocage du frein. Un tel fonctionnement de l'appareil de commutation peut être réalisé par son mode d'adjonction au distributeur et par son agencement.
Un moyen approprié à cette fin consiste, conformément à l'invention, à monter l'appareil de commutation en avant du distributeur dans le sens de la marche des berlines et à le manoeuvrer lui aussi sous l'influence des berlines, l'actionnement du distributeur ayant un effet tel qu'une action exercée sur le frein dans le sens de blo- cage par une manoeuvre du distributeur produite par une berline ne se réalise que si à cet instant l'appareil de commutation occupe la position établie par l'action des berlines. Si ce n'est pas le cas, la manoeuvre consécutive du distributeur sous l'action de la berline demeure sans action sur la commande du frein, de sorte que celui-ci reste déloloqué et laisse passer la berline sans entrave.
En outre, suivant l'invention, pour pouvoir régler à volonté, en accord avec les conditions et désidérata se présentant dans chaque cas, l'éventualité et l'intensité du freinage, on soumet l'appareil de commutation, qui est adjoint au distributeur pour la commande du frein et qui influe sur ce distributeur dans le sens susmentionné, à l'action d'un effort de rappel dont l'instant d'entrée en action est variable et réglable. L'effort de rappel sert donc à ramener l'appareil de commutation de la position, à laquelle il a été amené par l'action d'une berline, à la position primitive. Du fait qu'on peut faire agir l'effort de rappel à tout instant voulu, on dis- pose de tous les moyens de provoquer ou de ne pas provoquer, à volonté, l'opération de freinage par une manoeuvre du distributeur et d'en régler l'intensité.
Le moyen le plus simple de réaliser de la manière voulue l'intervention de la force de rappel consiste, conformément à l'invention, à soumettre l'appareil de commutation à l'action d'un relais à temps qui est mis en action à la suite de l'actionnement de l'appareil de commutation par une berline et qui applique finalement à l'appareil de commutation -L'effort de ¯ ,¯rappel. Suivant l'invention, en outre, on réalise une simplification
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en faisant en sorte que le relais à temps soit ramené à sa position de départ par le retour en arrière de l'appareil de commutation et que 3.'action de l'effort de rappel sur l'appareil de commutation cesse de ce fait.
L'appareil de commutation et le relais à temps qui lui -est adjoint se commandent et s'influencent ainsi mutuellement jusqu'à ce qu'ils aient repris leur position primitive. Suivant l'invention, toutefois, non seulement l'appareil de commutation ramène par son retour en arrière le relais à temps à sa position primitive, mais encore il est agencé de manière que, dans sa posi- tion de départ, il fasse agir sur le distributeur un effort qui tend à maintenir le distributeur dans sa position primitive ou à le rame- ner à celle-ci. De cette manière 1-'ensemble des appareils reprend chaque fois automatiquement sa position de départ dans laquelle il est prêt à être manoeuvré ultérieurement pour la berline suivante.
Lorsqu'on dispose d'air comprimé pour faire office de flui. de de travail, on peut non seulement faire fonctionner par la force de ce fluide la commande pour le frein, mais encore, conformément à 1.'invention, constituer le distributeur et l'appareil de commu- tation, et le relais à temps également, par des appareils de distri- bution actionnés pneumatiquement. Plus particulièrement, le relais à temps peut .avoir la forme d'un piston-valve auquel l'air comprimé arrive distribué par l'appareil de commutation et étranglé de maniè- re réglable et que l'air comprimé déplace, à l'emncontre d'une seconde force agissant continuellement, pendant le laps de temps voulu dans chaque cas,
d'une quantité telle qu'il puisse se rendre par delà le piston-valve derrière 1-'appareil de commutation pour ramener celui-ci en arrière. Dans une autre forme d'exécution, suivant l'invention, une soupape de retenu¯e à étranglement peut être intercalée dans la conduite d'amenée d'air comprimé au piston- valve fonctionnant comme relais à temps, de telle manière que l'air comprimé soit étranglé de manière réglable en affluant mais, par contre, reflue sans être étranglé;
en outre, suivant l'invention,
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pour améliorer la faculté de reglage au point d'entrée de la con- duite d'amenée dans le cylindre du relais à temps, un réservoir peut être raccordé à la conduite d'amenée- En raison du plus grand volume disponible de ce fait, on peut ainsi régler avec plusde précision l'étranglement et, partant, la durée de fonctionnement du relais. Enfin, il entre dans le cadre de l'invention de prévoir entre la commande à air comprimé du frein et le distributeur une soupape pour l'échappement direct de l'air comprimé de la commande, -afin d'assurer un blocage aussi rapide et indépendant que possible du frein.
Le dessin annexé représente un exemple d'exécution de l'in- vention. Dans le dessin:
Fig. 1 montre le frein avec tous ses accessoires à l'état bloqué, une berline étant enrayée dans le frein et une seconde ber- line roulant vers lui, et
Fig. 2 montre schematiquement la commande et l'ensemble de la distribution du frein dans la position où il est prêt à fonctionner. Le frein est donc débloqué.
Le frein régula.teur de vitesse, monté dans une voie inclinée 1, comprend un cylindre à air comprimé 2 qui fait office de commande et qui contient deux pistons à sens de mouvement oppo- sés 3 agencés pour serrer par l'entremise d'une timonerie 4 des sabots de frein b contre les roues des berlines. Les deux extré- mités du cylindre 2 communiquent directement et constamment par une conduite 6 avec le réseau à air comprimé, tandis qu'une conduite 7 branchée sur le cylindre entre les pistons est commandée par un distributeur à pistion-valve 8. La référence 9 désigne un appareil de commutation pneumatique, également en forme de piston-valve, qui est monté dans la. voie en avant du distributeur 8 et est actionné par les berlines et qui influe sur le distributeur au point de vue de l'effet de blocage que celui-ci exerce sur la commande du frein.
La référence 10 désigne un relais pneumatique à temps qui fait agir
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à l'instant voulu un effort de rappel sur le piston-valve 9, tandis que il est une valve supplémentaire, intercalée entre le distributeur 8 et le cylindre 2, qui fait communiquer le milieu du cylindre 2, par des conduites suffisamment larges, soit avec le réseau à air comprimé, soit avec une conduite d'échappement.
Dans la position représentée sur la, fig.2, où l'ensemble du dispositif est prêt à fonctionner, les pistons des valves 8 et 9 sont tous deux à leur fin de course gauche. Les extrémités libres des tiges de piston de ces valves ont relevé des leviers 14, par l'intermédiaire de tourillons respectifs 12 et 31, d'une distance telle que les nez respectifs 15 et 16 de- ces leviers font saillie dans le trajet des berlines pour être actionnes par celles-ci.
Dans cette-' position, une conduite 17 reliée au.réseau à air com- primé communique par la valve 9 avec une conduite 18, de manière que l'air comprimé se rende par un-e conduite d'embranchement 19 dans l'extrémité droite de la valve 8 et maintienne ainsi le piston de celle-ci dans la. position de fin de course gauche. Pour cette posi- tion du piston, l'air comprimé peut se rendre par une conduite 20, la valve 8 et une conduite 21 sous le piston-de la valve 11 et sou- lever celui-ci, de façon que le milieu du cylindre de frein 2 vienne communiquer par la conduite 7 avec une conduite 22 raccor- dée au réseau, tandis qu'il est coupé de la conduite d'échappement 23 par le gradin supérieur du piston de cette valve. Le frein est donc débloqué.
Le piston du relais à temps 10 occupe sous l'influen- ce d'un ressort 24 sa position de fin de course inférieure dans laquelle une conduite 25 le reliant à l'appareil de commutation 9 communique avec la conduite d'échappement 26. Une seconde conduite 27 reliant 1'.appareil de commutation 9 au relais à temps 10 est elle aussi exempte d'air comprimé car elle est reliée par le piston de l'appareil de commutation 9 à la conduite d'échappement 28. La référence 29 désigne une soupape de retenue à étranglement. Au raccord d'entrée de la conduite 27 dans le relais à temps 10 est @ -
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reliée une capacité 30 qui sert à faciliter le réglage de l'afflux d'air comprimé.
Le dispositif fonctionne de la manière suivante : berline arrivant de la droite actionne d'abord, en abaissant le nez 16. l'appareil de commutation 9, dont le piston se déplace ainsi de gauche à droite. Les effets suivant en résultent: L'estré- mité droite du distributeur 8 vient communiquer avec la conduite d'échappement 31 de l'appareil de commutation 9, toutefois sans que le piston du distributeur se déplace lui-même. Le frein demeu- re ainsi comme auparavant débloqué, mais seulement il est devenu possible désormais d'amener à droite, de manière persistante, le piston du distributeur 8.
Par conséquent, lorsque la berline, en continuant à rouler, abaisse également le second levier 14, de manière que le piston du distributeur se déplace vers la droite, il se produit un changement de position des pistons dans le cylindre de frein 2 car désormais la conduite 21 se trouve reliée par les conduites 32. 18 et par le piston de l'appareil de commutation 9;, occupant encore sa position de fin de course droite, à la conduite d'échappement 31, de sorte que le piston de la valve 11 descend sous l'action du ressort 33 et relie la conduite 7 à la conduite d'échappement 23/ Le frein se bloque par conséquent, et il faut observer qu'entretemeps la berline est venue se placer entièrement dans les limites du frein.
Par le déplacement de gauche à droite du piston de l'appareil de commutation 9 la conduite 27 a été reliée a la conduite d'air comprimé frais 17, de sorte que l'air comprimé peut affluer par la soupape d'étranglement 29, en remplis- sant la capacité dans le cylindre du relais à temps 10 et sou- lève graduellement le piston de celui-ci en comprimant le ressort 24. Pendant cette operation le piston du relais à temps, montant dans son cylindre, dépasse finalement le raccordement entre la conduite 25 et le cylindre 10 et l'air comprimé peut se rendre par cette conduite dans l'extrémité droite de l'appareil de commuta-
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tion 9 et ramener le piston de celui-ci, de droite à gauche, à la position primitive.
Après avoir accompli ce travail 1-1,air comprimé peut s'échapper du cylindre de l'appareil de commutation 9 par la conduite d'échappement 31. Par suite du retour en arrière de l'ap- pareil de commutation 9 la conduite 27 se trouve elle aussi reliée à nouveau à la conduite d'échappement 28, de sorte que la pression dans le cylindre 10 diminue rapidement du fait que l'air comprimé reflue sans être étranglé. L'appareil de commutation 9 et le relais à tempes 10 ont ainsi repris leur position primitive. Pendant ce temps, toutefois, le piston du distributeur 8 s'est déplacé lui .aussi de droite à gauche car le piston de l'appareil de commutation
9, ramené en arrière, a rétabli la communication de la conduite d'air comprimé frais 17 avec les conduites 18 et 19.
A son tour, le retour en arrière du distributeur 8 a pour effet que le piston de la valve il se soulève à nouveau, de sorte que la conduite 7 se trouve reliée à nouveau au réseau et les deux pistons du cy- lindre de commande 2 se déplacent vers l'extérieur. Par suite le frein est à nouveau débloqué.
Selon le degré de réglage du relais à temps, établi en tenant compte de la distance entre le distributeur 8 et l'appareil de commutation 9 - qui peut être choisie à volonté dans certaines limites -, on peut obtenir que seules les berlines dont la vitesse dépasse la vitesse admissible actionnent 1-'appareil de commutation
9 et le distributeur 8 successivement avec une rapidité suffisante pour que le piston de l'appareil de commutation 9 occupe encore la position de fin de course droite quand le piston du distributeur
8 se déplace de gauche à droite. Alors il en résulte un blocage du frein, qui persiste jusqu'à l'instant où le relais, réglé à un laps de temps prédéterminé, amorce les différentes manoeuvres et provoque ainsi le déblocage du frein.
Le déblocage du frein suivra son blocage d'autant plus vite que le distributeur 8 est actionné plustardivement aprèsl'actionnement de l'appareil de commutation, c'est-à-dire d'autant plus vite que la vitesse de la berline est
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petite. Les berlines qui ont une vitesse inférieure à la vitesse maximum admissible n'actionneront le distributeur 8 qu'à un instant oÙ le piston de l'appareil de commutation 9 a déjà été ramené en arrière par le relais à temps, mais alors le déplacement du piston du distributeur 8, l'amenant a la position de fin de course droite, ne provoquera aucun effet dans le sens du blocage du frein car l'extrémité droite du cylindre 8 est déjà à nouveau reliée à la conduite d'air comprimé frais 17. Le frein ne sera pas bloqué du tout et laissera passer cette berline sans entrave.
REVENDICATIONS
1.- Frein régulateur automatique de vitesse, notamment pour berlines, équipé d'un distributeur manoeuvré par la berline arrivante pour commander le frein, caractérisé en ce que le dis- tributeur est situé dans les limites ou directement en avant du frein et est influencé, pour provoquer un effet dans le sens du blocage sur la commande du frein, par un appareil de commutation qui est lui aussi manoeuvré par les berlines.