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DISTRIBUTEUR POUR FREINS A AIR COMPRIME.
La présente invention est relative à un distributeur pour freins à air comprimé, particulièrement applicable aux dispositifs de freinage pour chemins de fer dans lesquels un réservoir principal d'air comprimé, installé à bord dutrecteur, alimente,par l'intermédiaire de la conduite générale,des réservoirs auxiliaires disposés sur toutes les voitures et destinés eux-mêmes à alimenter les cylindres de frein correspondants, les communications entre le cylindre de frein et le réservoir auxiliaire ou l'échappement, ainsi qu'entre le réservoirauxiliaire et la conduite générale, étant contrôlées automatiquement par un distributeur ou une triple valve,qui comporte à cet effet un organe mobile dont les déplacements sont commandés par les variations de pression produites par le mécanicien dans la conduite générale.
Cet organe mobile comporte généralement un piston qui actionne un tiroir et qui, lors d'une diminu- tion de la pression dans la conduite générale, met en communication le réservoir auxiliaire avec le cylindre de frein,pour produire un serrage du frein,et, lors d'une réaugmentation subséquente de la pression dans la conduite générale, met en communication le cylindre de frein avec l'échappement en provoquant le desserrage. La partie cylindrique dans laquelle se déplace le piston du distributeur est munie d'une rainure qui se trouve fermée dans la position du piston correspondant au serrage et ouverte dans la position de desserrage, cette rainure mettant en communication pendant le desserrage la conduite générale avec le réservoir auxiliaire, afin de réalimenter
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ce dernier.
La réalise-tion d'un dispositif de freinage de ce genre pose un certain nombre de problèmes assez délicats, dont l'un est la réalisation complète et en temps utile du réservoir auxiliaire au moment du desserrage du frein, de façon que,par exemple, après plusieurs légers coups de freins successifs à intervalles rapprochés, on ne se trouve pas devant un réservoir auxiliaire épuisé et par conséquent dans l'impossibilité d'obtenir un nouveau freinage.
Dans les dispositifs actuellement connus, cette condition ne se trouve pas réalisée.- En effet, dans les freins à. triple valve, l'établissement dans la conduite générale d'une pression légèrement supérieure à celle du réservoir auxiliaire suffit pour que le desserrage complet du frein puisse avoir lieu.
Dans les autres freins à une seule chambre, il est possible d'obtenir au cylindre de frein des chutes de pression pouvant aller au début jusqu'à un kilogramme sans réalimenter le réservoir auxiliaire ; on comprend donc que si l'on répète cette opération plusieurs fois de suite, on arrive presque à épuiser l'air du réservoir auxiliaire et par suite à ne plus disposer que d'une puissance de freinage considérablement réduite.
Le distributeur faisant l'objet de la présente invention a pour but principal de remédier à cet inconvénient, et il est caractérisé par le fait que la soupape d'échappement du cylindre de frein est portée par un équipage mobile qui est chargé par une pression constante, par exemple celle de l'air d'un réservoir de contrôle, éventuellement augmentée de celle d'un ressort, et qui est soumis dans le sens de l'ouverture,non seulement à la pression du cylindre de frein, mais encore à celle du réservoir auxiliaire, de sorte que pendant le desserrage,le cylindre de frein ne peut se vider que progressivement au fur et à mesure que le réservoir auxiliaire se réalimente.
La forme de réalisation préférée de ce dispositif est caractérisée par le fait que l'organe mobile du distributeur se compose de deux parties mécaniquement indépendantes l'une de 1' autre, dont l'une,actionnée par la pression de la conduite générale, contrôle la communication du cylindre de frein avec le réser voir auxiliaire ainsi que la réalimentation de ce dernier, et dont l'autre,commandée par la pression du réservoir auxiliaire et par la pression d'air du cylindre de frein, contrôle l'échappement de ce dernier.
Grâce à cette disposition, une réaugmentation de la pression dans la conduite générale provoque en premier lieu une patite réalimentation progressive du réservoir auxiliaire, après quoi, et seulement lorsque la pression dans ce dernier a un peu augment té jusqu'à une certaine valeur, elle provoque la mise à l'échap-
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pement progressive du cylindre de frein. De cette façon, il est ri- goureusement impossible de produire un desserrage total des freins avant d'avoir réalimenté totalement le réservoir auxiliaire, qui se trouve ainsi toujours prêt à fournir l'air comprimé nécessaire pour,le coup de frein suivant.
L'invention concerne un outre certains autres dispositifs, notamment des dispositifs destinés à augmenter la rapidité d'action du frein au serrage ; dispositifs seront décrits plus loin.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, une forme de réalisation d'un distributeur aménagé suivant l'invention.
La figure 1 en est une vue en coupe-élévation suivant l'axe des pistons du distributeur.
La figure 2 en est une vue en coupe transversale suivant la ligne 11-11 de la figure 1.
Dans ce distributeur la modérabilité du frein, aussi bien au serrage qu'au desserrage, est assurée par un réservoir de con- tr8le, dont la pression exerce constamment sur l'organe mobile du distributeur, une action dirigée en sens opposé à celle exercée sur cet organe par la pression d'air de la conduite générale.
Ce distributeur comporte un corps 1, dans lequel sont ménagées deux chambres cylindriques 2-2' et 3-3' disposées l'une audessous de l'autre, et communiquant constamment par une canalisation latérale 4. La partie inférieure 2' de la chambre inférieure communique ,par la tubulure 5, avec la conduite générale du train a,tandis que la partie supérieure 3 de la chambre supérieure communiqes, par le canal 6, avec le réservoir auxiliaire b. ]Dans la chambre inférieure 2,2' se trouve disposé un équipage mobile connu en soi,constitué par deux pistons concentriques 7 et 8, le piston extérieur 7 contrôlant une rainure 9 ménagée à la périphérie de la chambre 2 et servant,lorsque le piston 7 est remonté, à la réalimentation du réservoir auxiliaire par la conduite générale.
D'autre part, le piston interne 8 est muni, en son centre, d'une pièce en forme de clapet 10, contrôlant un orifice 11 pratiqué dans la cloison séparant les deux chambres 2 et 3' du distributeur, et servant à l'établissement de la communication entre le réservoir auxiliaire et le cylindre de frein c, qui est relié, par les canalisations 12 & 13, avec le fond 3' de la chambre supérieure du distributeur. Dans cette chambre supérieure 3,3' se déplace un équipage de deux pistons 14 & 15, rendus solidaires en déplacement par un poussoir 16, le grand piston 14 se trouve ainsi soumis, sur sa face inférieure, à la pression d'air du réservoir auxiliaire, tandis que la face inférieure du petit piston 15 est soumise à la pression d'air du cylindre de frein.
De plus, ce piston 15 porte, en son centre, une pièce formant clapet 17, qui contrôle l'échappement 18 du cylindre de frein.
La chambre supérieure 3 du distributeur est obturée par une membrane élastique 19, sur laquelle agissent d'une part le grand
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piston 14 et le petit piston 15, et d'autre part, et en sens contraire, un piston 20 muni d'un ressort de rappel 21, ainsi que la pression d'air du réservoir de contrôle d, qui est connecté au corps du distributeur par la tubulure 22.
Le fonctionnement de ce dispositif est le suivant: au moment du serrage des freins, une dépression est produite,comme d' habitude, dans la conduite générale; l'air de la chambre 2 du distributeur provoque alors l'abaissement des pistons 7 et 8, dont le second piston établit, par l'ouverture du clapet 10,la communication entre le réservoir auxiliaire et le cylindre de frein, qui se trouve mis sous pression et provoque l'application des freins.
Lors d'un desserrage,la pression d'air de la conduite générale subit une réaugmentation, qui provoque un déplacement vers le haut des pistons 7 et 8 de la chambre inférieure 2 du distributeur, le piston 7 découvrant,pendant ce déplacement, la rainure d'alimentation 9. De cette façon,le réservoir auxiliaire commence à se remplir immédiatement d'air comprimé et il arrive un moment où 1' action sur le piston 14 de la pression d'air du réservoir auxi- lj.aire ,augmentée de l'action sur le petit piston 15 de la pression d'air du cylindre de frein, suffit pour vaincre l'action exercée sur le piston opposé 20 par le ressort de rappel 21 et la pression du réservoir de contrôle;
à ce moment, les pistons 14 et 15 se trouvent déplacés vers le haut et découvrent l'ouvertu- re d'échappement 18 du cylindre de frein qui commence à se vider.
Lorsque la pression du cylindre de frein a baissé d'une quantité correspondant à l'augmentation de pression qui a été produite dans la conduite générale et dans le réservoir auxiliaire, l'équipage 14-15 se trouve repoussé vers le bas par le ressort de rappel 21 et la pression du réservoir de contrôle et referme l'échappement 18 du cylindre, en assurant ainsi de façon connue la modérabilité du frein au desserrage.
Ainsi que cela ressort du fonctionnement décrit ci-dessus, le desserrage du frein est produit, non pas directement par une augmentation de la pression dans la conduite générale, comme cela a lieu dans tous les dispositifs connus, mais par la pression d' air du réservoir auxiliaire, qui se trouve obligatoirement un peu réalimenté avant même que l'air comprimé commence à s'échapper du cylindre de frein. Grâce à cette disposition, la sécurité des freins se trouve considérablement accrue, car, quel que soit le nombre de coups de freins successifs et quel que soit l'intervalle de temps qui les sépare, le réservoir auxiliaire se trouve toujours réalimenté après chaque coup de frein.
Ainsi qu'il a été indiqué ci-dessus,la présente invention concerne également des moyens permettant d'augmenter la rapidité d'action du frein au serrage. Ces moyens comportent, d'une ma-
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nière connue en soi,une poche de détente qui est mise en communication avec la conduite générale au moment du serrage des freins.
Cette poche 23 est disposée, par exemple; au-dessous de la chambre inférieure 2 du distributeur, avec laquelle elle communique par une ouverture 24,de section relativement large, qui est contrôlée par un clapet 25 muni d'un ressort de rappel 26, et dont l'ouverture est commandée par le piston 7, lorsque ce dernier se trouve abaissé sous l'influence d'une diminution de pression dans la conduite générale.
La mise en communication brusque de la poche de détente 23 avec la conduite générale 5,par une ouverture de large section, provoque un ébranlement de nature à produire une chute de pression rapide dans la conduite générale, ce qui constitue un avantage considérable par rapport aux dispositifs connus, dans lesquels la poche de détente est mise en communication avec la conduite générale par un tiroir à ouverture progressive, qui ne produit qu'une aspiration lente de l'air de la conduite générale vers la poche.
Le vidage de la poche de détente, à la fin du desserrage des freins, a lieu par le dispositif suivant. La poche 23 communique, par une canalisation 27, avec un alésage transversal 28 (fig.l et 2), dans lequel est disposé un clapet 29 muni d'un ressort de rappel 30 et qui contrôle la communication de cet alésage 28 avec un canal 31, débouchant dans le canal 12 allant au cylindre de frein.
Le clapet 29 est maintenu ouvert, lorsque le frein est desserré, soit par le piston du cylindre de frein lui-même lorsque le distributeur est monté directement sur ce cylindre, soit, comme représenté au dessin, par un piston auxiliaire 32', actionné à la fin de l'échappement du cylindre de frein par un ressort 33 et logé dans un petit cylindre 34 fixé latéralement au distributeur.
Cette partie du distributeur comporte, en outre, des moyens permettant de commander,,positivement, au desserrage, l'établissement d'une communication entre le réservoir de contrôle et le réservoir auxiliaire. A cet effet, le réservoir de contrôle communique,par un canal 35, avec un alésage 36,disposé dans l'axe de 1' alésage 28 et d'un canal 37, dans lequel débouche une canalisation 38 communiquant avec la chambre supérieure 3 du distributeur, et donc avec le réservoir auxiliaire.
Dans le canal 37 peut se déplacer une tige 39 qui,lorsque le clapet 29 se soulève, bute contre ce clapet ; cette tige est solidaire du clapet 40,muni d'un ressort de rappel 41, et contrôlant la communication entre le réservoir de contrôle et le réservoir auxiliaire, ce clapet 40 étant disposé de façon à être ouvert ou fermé en même tempss que le clapet 29.
Dans la figure 1, les différentes canalisations 27,35,38 ont été représentées sous des formes coudées, afin de les rendre visibles. En fait, elles sont toutes percées verticalement, les unes
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à côté des autres, dans un même plan vertical, comme le montrent leurs tracés en pointillé sur la figure 2.
Au desserrage, lorsque la pression au cylindre de frein c est tombée à une valeur faible, par exemple 100 gr. le ressort 33 pousse le piston 32 et ouvre les clapets 29 et 40.
Par l'ouverture du clapet 29, la poche de détente 23 est mise en communication avec le cylindre de frein c, qui est à l'échap- pement,de sorte que l'air de la conduite générale qui avait péné- tré dans cette poche de détente au début du freinage et qui s'y est trouvé emprisonné lorsque au début du desserrage le ,rand pis- ton 7 a été repoussé vers le haut,peut s'échapper.
Par l'ouverture du clapet 40,le réservoir de contrôle d est mis en communication avec le réservoir auxiliaire b qui est lui- même en communication avec la conduite générale a par la rainure de réalimentation 9 de la chambre 2. Il en résulte que la même pression, celle de la conduite générale,s'établit dans ces deux réservoirs, de sorte que l'ensemble du dispositif se trouve de nouveau prêt à fonctionner dans les conditions pour lesquelles il a été prévu, même si le mécanicien a établi, par inattention, à la fin du desserrage, dans la conduite générale a ,une pression un peu supérieure à la pression de régime de celle-ci.
-REVENDICATIONS-
Ayant ainsi décrit mon invention et me réservant d'y apporter tous perfectionnements ou modifications qui me paraitraient nécessaires, je revendique comme ma propriété exclusive et privative :
1. Equipement distributeur pour frein à air comprimé, du type à distributeur ( ou triple valve) comportant un dispositif de réalimentation du réservoir auxiliaire par la conduite généra- le pendant le desserrage, caractérisé par le fait que la soupape d'échappement du cylindre de frein est portée par un équipage mo- bile qui est chargé par une pression constante, par exemple celle de l'air d'un réservoir de contrôle,éventuellement augmentée de celle d'un ressort, et qui est soumis dans le sens de l'ouvertu- re, non seulement à la pression du cylindre de frein, mais encore à elle du réservoir auxiliaire,de sorte que,
pendant le desserra- ge, le cylindre de frein ne peut se vider que progressivement au fur et à mesure que le réservoir auxiliaire se réalimente.