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Installation de freinage à air comprimé à deux étages de pression, pour véhicu- les de chemin de fer.
On connaît déjà des installations de freinage à air comprimé à deux étages de pression, ainsi que des ins- tallations de freinage à air comprimé dont la pression de freinage est fonction de la chute de pression qui intervient dans la conduite principale, ainsi que la vitesse de marche.
On connaît de même des installations pour locomo- tives dans lesquelles l'alimentation du cylindre de frein en air comprimé est effectuée par l'intermédiaire d'une sou- pape ou transmetteur de pression divisée par des membranes
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en plusieurs chambres et commandée par l'air comprimé, l'une de c es chambres communiquant, par l'intermédiaire d'une électro-valve, avec le réservoir principal et deux autres chambres avec un réservoir de remplissage , rempli par la triple-valve au moment de l'amorçage d'un freinage. La pression dans la chambre communiquant avec le réservoir principal réagit contre celle qui règne dans les deux cham- bres et qui provient du réservoir de-remplissage, de sorte qu'il ne peut se produire qu'une pression réduite dans le cylindre de frein.
L'électro-valve est actionnée de telle manière, dès le dépassement d'une vitesse déterminée, qu' elle interrompt la communication avec le réservoir principal et fait communiquer la chambre en question avec l'air libre, permettant ainsi à la pression qui règne dans les deux chambres communiquant avec le réservoir d.eremplissage de déployer tout son effet, de sorte que la pression dans le cylindre de :frein augmente.
De telles installations présentent divers incon- vénients, dont l'essentiel est qu'une chambre de la soupape commandée par l'air comprimé est en permanence sous pression, même à l'état de repos. En outre, la pression dans le réser- voir principal étant variable, la force qui réagit contre la pression du réservoir deremplissage n'est pas constam- ment la même.
La présente invention constitue une simplification considérable d'une telle installation de freinage étant donné que le transmetteur de pression ne comporte plus que deux chambres de commande, au lieu de trois et qu'il n'est
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plus nécessaire, pour la commande, de prélever de l'air com- primé sur un réservoir dont la pression est variable.
Toute la commande de la pression dans le cylindre de frein, tant pour des vitesses réduites que pour des vitesses élevées, est opérée exclusivement à l'aide de la pression dans le ré- servoir de remplissage.
La présente invention a pour objet une installation de freinage à air comprimé à deux étages de pression pour vé- hicules de chemin de fer, dont la pression de freinage est fonction de la chute de pression qui intervient dans la con- duite principale, et dans laquelle la commande de l'admission de l'air comprimé du réservoir auxiliaire au cylindre de frein a lieu par l'intermédiaire d'une soupape chargée en fonction de la vitesse, divisée par des membranes en plusieurs chambres et commandée par l'air comprimé, à l'aide d'un réservoir de remplissage, rempli par l'intermédaire de la triple-valve au moment où un serrage est amorcé.
Dans cette installation,deux chambres de la soupape commandée à l'air comprimé sont raccordées au réservoir de rem- plissage, de telle sorte qu'au moment où un serrage est amorcé en vitesse réduite, seulement l'une d'elles reçoit de l'air com- primé et, à grande vitesse, la communication avec l'autre cham- bre est établie par l'intermédiaire d'une électro-valve, ren- forçant ainsi l'effet de la pression dans la première chambre.
Le circuit de l'électro-valve peut être commandé par un régulateur centrifuge, permettant le passage automatique du frein, en fonction de la vitesse, d'un étage de pression à l'au- tre, selon que l'électro-valve établit ou interrompt la commu- nication avec la deuxième chambre.
Le réservoir de remplissage peut être relié par l'in termédiaire de la triple-valve, à un réservoir auxiliaire ad- ditionnel, afin que sa pression ne soit pas influencée par des variations de pression dans le réservoir auxiliaire.
Le dessin annexé montre schématiquement une forme d'exécution de l'objet de l'invention.
1 représente la triple-valve. Tous les systèmes
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de triples-valves connus, tels que Westinghouse, Enorr, Drollshammer, Charmilles etc., peuvent être utilisé s.
La triple-valve n'est plus reliée au cylindre de frein BZ, mais à un petit réservoir de remplissage 2 d'une conte- nance d'environ deux litres. Le réservoir de remplissage 2 communique par l'intermédiaire d'une conduite 3 avec une chambre 4 d'un transmetteur de pression DU. Ce transmetteur de pression DU comporte une enveloppe renfermant un corps de soupape 10 pouvant se déplacer dans le sens de son axe et suspendu à des membranes élastiques formant dans la dite enveloppe des chambres 4, 16 et 15 hermétique- ment séparées les unes des autres. Le corps de soupape 10 présente un alésage axial 11 débouchant à l'air libre et coopérant avec une soupape 12. La soupape 12 est solidaire d'une soupape 13 chargée par un ressort, laquelle ferme ou ouvre une chambre 14.
Entre le transmetteur de pression DU et la conduite 3 est intercalée une électro-valve EV, actionnée par un régu- lateur centrifuge C. Ce dernier ferme le circuit de l'électro-valve lorsque le train dépasse une vitesse dé- terminée et l'ouvre de nouveau lorsque cette vitesse n'est plus atteinte.
L'électro-valve EV comporte une enveloppe, dans laquelle peut se déplacer dans le sens de son axe un corps de soupape 18 chargé par un ressort et portant d-eux soupapes 19 et 20. Dans l'enveloppe sont prévus des sièges pour les deux soupapes 19 et 20, par lesquels la botte est divisée en trois chambres 5, 8 et 9. Le dispositif est conçu
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de manière que quand l'électro-valve ne reçoit pas de cou- rant, la soupape 20 est appliquée sur son siège par le res- sort 18a, les chambres 9 et 8 étant alors en communication l'une avec l'autre, la dernière communiquant de son côté avec l'air libre.
Lorsque l'électro-valve est excitée, le corps de soupape se déplace contre l'effet du ressort 18a et ap- plique la soupape 19 sur son siège, tout en mettant en com- munication entre elles les chambres 8 et 5.
La chambre 5 est reliée par une conduite 3a à la conduite 3, et la chambre 8 par une conduite 7 à la chambre 6 du transmetteur de pression DU.
Le régulateur centrifuge C est construit de manière à pouvoir être accouplé directement à la dynamo d'éclairage. Le courant électrique de 0,35 ampères environ pour l'actionnement de l'électro-valve EV est prélevé sur la batterie d'éclairage. Lorsque l'électro-valve ne reçoit pas de courant, la chambre 6 communique avec l'air libre par l'intermédiaire de la conduite 7, la chambre 8 et la chambre 9. Si l'électro-valve est excitée, la chambre 5, qui est en communication avec le réservoir de remplissage 2, est re- liée à la chambre 6 par l'intermédiaire de la chambre 8 et la de la conduite 7, communication de la chambre 8 avec l'air libre étant coupée.
Le fonctionnement de l'installation est le suivant :
1. Freinage en vitesses réduites.
L'électro-valve EV ne reçoit pas de courant. La chambre 6 communique donc avec l'air libre. Lorsqu'un freinage
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est amorcé, le réservoir de remplissage 2 se remplit, la durée de son remplissage pouvant être réglée avec précision au moyen de tuyères.
La pression dans le réservoir de remplissage 2 se propage dans la chambre 4 du transmetteur de pression DU et soulève le corps de soupape 10. Le canal 11 qui communique avec l'air libre, est d'abord fermé par la soupape 12.
Puis le mouvement ascendant du corps de soupape 10 se pour- suivant, la soupape 13 est soulevée de son siège, permettant à de l'air comprimé de s'échapper du réservoir auxiliaire HB et de pénétrer, par la chambre 14 et la chambre 15, dans le cylindre de frein BZ. L'alimentation du cylindre de frein dure jusqu'à ce que l'équilibre soit établi entre les effets de pression dans les chambres 15 et 4. A ce mo- ment, le corps de soupape 10 se déplace vers le bas, fer- mant la soupape 13 et interrompant ainsi le passage de l'air comprimé dans le cylindre de frein.
L'accroissement de la pression dans le réservoir de remplissage 2 provoque une augmentation proportionnelle de la pression dans le cylindre de frein. Pendant un serrage à fond, il se produit dans le réservoir de remplis- sage 2 une pression de 3,8 atm.. Les membranes 16 et 17 sont dimensionnées de manière que dans un serrage à fond, la pression dans le cylindre de frein atteigne environ 1,9 atm.
Au desserrage, la pression dans le réservoir de remplissage 2 s'abaisse et, simultanément, la pression dans la chambre 4. L'effet de pression plus élevé dans la @
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chambre 15 chasse le corps de soupape 10 vers le bas, la soupape 12 se sépare de l'extrémité du canal 11 et l'air comprimé peut s'échapper du cylindre de frein à l'air libre en passant par ce canal, jusqu'à ce que l'équilibre s'éta- blisse entre les chambres 15 et 4. Le corps de soupape 10 est alors, de nouveau soulevé et le canal 11 fermé par la soupape 12
2. Freinage en grandes vitesses.
Lorsqu'une vitesse déterminée est dépassée, le ré- gulateur centrifuge C ferme le circuit de l'électro-valve EV. Le corps de soupape 18 de l'électro-valve EV se dé- place alors vers le bas et la soupape 19 isole ainsi la chambre 8 de l'air libre. La soupape 20 est ouverte simulta- nément et la chambre 6 est alors mise en communication avec le réservoir de remplissage 2 par l'intermédiaire de la conduite 7 de la chambre 8 de la chambre 5 et de la con- duite 3. Si un freinage est amorcé à ce moment, le réser- voir de remplissage 2 se remplit d'air comprimé en un laps de temps égal à la durée du remplissage de ce réservoir en cas de freinage en vitesse réduite. L'air comprimé du réservoir de remplissage 2 se propage d.ans la chambre 4 et dans la chambre 6 du transmetteur de pression DU.
L'effet de la pression sur le corps de soupape 10 est ainsi augmenté, de sorte qu'une pression plus élevée se produit dans la chambre 15 et dans le cylindre de frein BZ. Le frein fonctionne ainsi en deuxième étage de pression.
La membrane 21 est dimensionnée de manière que pendant un serrage à fond, s'il règne dans le réservoir de remplissage 2 une pression de 3,8 atm., il se produise dans la chambre
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15 et dans le cylindre de frein BZ une pression de 3,8 atm. également.
Au desserrage, la pression baisse dans le réser- voir de remplissage 2. Cette diminution de pression se pro - page aussidans les chambres 4 et 6, et la pression plus élevée qui règne dans la chambre 15 déplace alors le corps de soupape 10 vers le bas, ce qui sépare l'extrémité du canal 11 de la soupape 12 et permet à l'air comprimé du cylindre de frein de s'échapper à l'air libre, jusqu'à ce que l'équilibre s'établisse entre la chambre 15, d'une part, et les chambres 4 et 6, d'autre part. A ce moment, le corps de soupape 10 se déplace vers le haut et referme le canal 11.
Si la vitesse du train baisse au-dessous de la valeur à partir de laquelle l'électro-valve EV est actionnée, son circuit s'ouvre, le corps de soupape 18 de l'électro- valve se déplace vers le haut, coupe la communication avec le réservoir de remplissage 2 et établit la communica - tion de la chambre 6 avec l'air libre. L'échappement de l'air comprimé de la chambre 6 diminue d'autant l'effet de la pression exercée sur le corps de soupape 10 qui se déplace vers le bas, jusqu'à ce que l'équilibre règne entre les chambres 4 et 15. Pendant le serrage, le frein a passé au premier étage de pression.
Les sections du transmetteur de pression DU et des conduites d'arrivée au cylindre de frein sont calculées de manière que la durée de remplissage du cylindre de frein dépende uniquement de celle du réservoir de remplis- sage 2. Les durées de remplissage et de desserrage sont @
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exactement les mêmes pour les deux étages de pression, étant donné qu'elles dépendent uniquement de la durée de remplissage du réservoir de remplissage et de la durée de desserrage.
La présente installation de freinage permet de régler la pression dans le cylindre de frein au serrage aussi bien qu'au desserrage, selon les degrés dépendant de la faculté de réglage de la triple-valve.
Afin que la pression dans le réservoir de remplis- sage 2 ne soit pas influencée par les différences de pres- sion dans le réservoir auxiliaire HB, il a été prévu un pe- tit réservoir auxiliaire spécial HB1 avec soupape de retenue RV. La contenance de de réservoir auxiliaire HB1 dépend de la dimension du réservoir de remplissage 2; elle est d'environ 8 litres.
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Compressed air brake system with two pressure stages, for railway vehicles.
Compressed air braking systems with two pressure stages are already known, as are compressed air braking systems, the braking pressure of which is a function of the pressure drop occurring in the main pipe, as well as the speed. Steps.
Likewise, installations for locomotives are known in which the supply of compressed air to the brake cylinder is effected by means of a pressure valve or transmitter divided by membranes.
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in several chambers and controlled by compressed air, one of these chambers communicating, via an electro-valve, with the main tank and two other chambers with a filling tank, filled by the triple- valve when initiating braking. The pressure in the chamber communicating with the main reservoir reacts against that which prevails in the two chambers and which comes from the filling reservoir, so that only reduced pressure can occur in the brake cylinder.
The solenoid valve is actuated in such a way, as soon as a determined speed is exceeded, that it interrupts communication with the main tank and makes the chamber in question communicate with the free air, thus allowing the prevailing pressure in the two chambers communicating with the filling reservoir to deploy its full effect, so that the pressure in the brake cylinder increases.
Such installations have various drawbacks, the essential of which is that a chamber of the valve controlled by the compressed air is permanently under pressure, even in the state of rest. Furthermore, since the pressure in the main tank is variable, the force which reacts against the pressure of the filling tank is not constantly the same.
The present invention constitutes a considerable simplification of such a braking installation given that the pressure sender only has two control chambers, instead of three and that it is not
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it is no longer necessary for the control to take compressed air from a reservoir whose pressure is variable.
All control of the pressure in the brake cylinder, both at low and high speeds, is carried out exclusively by means of the pressure in the filling reservoir.
The object of the present invention is a compressed air braking system with two pressure stages for railway vehicles, the braking pressure of which is a function of the pressure drop which occurs in the main pipe, and in in which the control of the intake of compressed air from the auxiliary reservoir to the brake cylinder takes place via a speed-loaded valve, divided by membranes into several chambers and controlled by compressed air , using a filling tank, filled through the triple-valve when tightening is initiated.
In this installation, two chambers of the compressed air-controlled valve are connected to the filling tank, so that when tightening is initiated at reduced speed, only one of them receives water. The air is compressed and, at high speed, communication with the other chamber is established through a solenoid valve, thereby enhancing the effect of the pressure in the first chamber.
The solenoid valve circuit can be controlled by a centrifugal regulator, allowing the automatic passage of the brake, depending on the speed, from one pressure stage to another, depending on whether the solenoid valve is established. or interrupts communication with the second chamber.
The filling tank can be connected by means of the triple-valve, to an additional auxiliary tank, so that its pressure is not influenced by pressure variations in the auxiliary tank.
The attached drawing shows schematically an embodiment of the object of the invention.
1 represents the triple-valve. All systems
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known triple-valves, such as Westinghouse, Enorr, Drollshammer, Charmilles etc., can be used.
The triple valve is no longer connected to the brake cylinder BZ, but to a small filling tank 2 with a capacity of about two liters. The filling tank 2 communicates via a pipe 3 with a chamber 4 of a pressure transmitter DU. This DU pressure transmitter comprises a casing enclosing a valve body 10 movable in the direction of its axis and suspended from elastic membranes forming in said casing chambers 4, 16 and 15 hermetically separated from one another. The valve body 10 has an axial bore 11 opening into the open air and cooperating with a valve 12. The valve 12 is integral with a valve 13 loaded by a spring, which closes or opens a chamber 14.
Between the pressure transmitter DU and the pipe 3 is interposed an EV solenoid valve, actuated by a centrifugal regulator C. The latter closes the solenoid valve circuit when the train exceeds a determined speed and the opens again when this speed is no longer reached.
The solenoid valve EV comprises a casing, in which can move in the direction of its axis a valve body 18 loaded by a spring and carrying two valves 19 and 20. In the casing are provided seats for them. two valves 19 and 20, by which the boot is divided into three chambers 5, 8 and 9. The device is designed
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so that when the solenoid valve receives no current, the valve 20 is applied to its seat by the spring 18a, the chambers 9 and 8 then being in communication with one another, the last communicating on its side with the open air.
When the solenoid valve is energized, the valve body moves against the effect of the spring 18a and applies the valve 19 to its seat, while putting the chambers 8 and 5 in communication with one another.
The chamber 5 is connected by a pipe 3a to the pipe 3, and the chamber 8 by a pipe 7 to the chamber 6 of the pressure transmitter DU.
The centrifugal regulator C is constructed so that it can be coupled directly to the lighting dynamo. The electric current of approximately 0.35 amperes for actuating the EV solenoid valve is taken from the lighting battery. When the solenoid valve does not receive current, the chamber 6 communicates with the free air via the conduit 7, the chamber 8 and the chamber 9. If the solenoid valve is energized, the chamber 5 , which is in communication with the filling tank 2, is connected to the chamber 6 by means of the chamber 8 and the line 7, communication of the chamber 8 with the free air being cut off.
The operation of the installation is as follows:
1. Braking at reduced speeds.
The EV solenoid valve does not receive current. Room 6 therefore communicates with the open air. When braking
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is primed, the filling tank 2 fills, the duration of its filling can be precisely regulated by means of nozzles.
The pressure in the filling tank 2 propagates in the chamber 4 of the pressure transmitter DU and lifts the valve body 10. The channel 11, which communicates with the free air, is first closed by the valve 12.
Then as the upward movement of valve body 10 continues, valve 13 is lifted from its seat, allowing compressed air to escape from auxiliary tank HB and enter, through chamber 14 and chamber 15. , in the brake cylinder BZ. The supply to the brake cylinder lasts until a balance is established between the pressure effects in chambers 15 and 4. At this time, the valve body 10 moves downward, closing the valve 13 and thus interrupting the passage of compressed air into the brake cylinder.
The increase in the pressure in the filling reservoir 2 causes a proportional increase in the pressure in the brake cylinder. During full clamping, a pressure of 3.8 atm is produced in the filling reservoir 2. The membranes 16 and 17 are dimensioned so that when fully clamped, the pressure in the brake cylinder reaches. about 1.9 atm.
On release, the pressure in the filling tank 2 decreases and, simultaneously, the pressure in the chamber 4. The higher pressure effect in the @
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chamber 15 drives the valve body 10 downwards, the valve 12 separates from the end of the channel 11 and the compressed air can escape from the brake cylinder into the open air through this channel, up to that equilibrium is established between chambers 15 and 4. The valve body 10 is then lifted again and the channel 11 is closed by the valve 12
2. Braking at high speeds.
When a determined speed is exceeded, the centrifugal governor C closes the circuit of the solenoid valve EV. The valve body 18 of the solenoid valve EV then moves downwards and the valve 19 thus isolates the chamber 8 from the free air. The valve 20 is simultaneously opened and the chamber 6 is then placed in communication with the filling tank 2 by means of the pipe 7 of the chamber 8 of the chamber 5 and of the pipe 3. If braking is initiated at this moment, the filler tank 2 fills with compressed air within a period of time equal to the duration of the filling of this tank in the event of braking at reduced speed. Compressed air from filling tank 2 travels through chamber 4 and chamber 6 of pressure transmitter DU.
The effect of the pressure on the valve body 10 is thus increased, so that a higher pressure occurs in the chamber 15 and in the brake cylinder BZ. The brake thus operates in the second pressure stage.
The membrane 21 is dimensioned so that during full tightening, if there is a pressure of 3.8 atm in the filling tank 2, it occurs in the chamber.
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15 and in the brake cylinder BZ a pressure of 3.8 atm. also.
On loosening, the pressure drops in the filling tank 2. This pressure decrease is also pro - page in the chambers 4 and 6, and the higher pressure which prevails in the chamber 15 then moves the valve body 10 towards low, which separates the end of channel 11 from valve 12 and allows compressed air from the brake cylinder to escape into the open air, until equilibrium is established between the chamber 15, on the one hand, and bedrooms 4 and 6, on the other hand. At this time, the valve body 10 moves upwards and closes the channel 11.
If the speed of the train drops below the value from which the solenoid valve EV is actuated, its circuit opens, the valve body 18 of the solenoid valve moves upwards, cuts off the communication with the filling tank 2 and establishes the communication of the chamber 6 with the free air. The exhaust of the compressed air from the chamber 6 correspondingly reduces the effect of the pressure exerted on the valve body 10 which moves downwards, until the equilibrium reigns between the chambers 4 and 15. During application, the brake passed to the first pressure stage.
The cross-sections of the pressure sender DU and the inlet lines to the brake cylinder are calculated in such a way that the filling time of the brake cylinder depends only on that of the filling reservoir 2. The filling and release times are @
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exactly the same for both pressure stages, since they only depend on the filling time of the filling tank and the release time.
The present braking system makes it possible to regulate the pressure in the brake cylinder on application as well as on release, according to the degrees depending on the adjustment capability of the triple-valve.
In order that the pressure in filling tank 2 is not influenced by pressure differences in auxiliary tank HB, a special small auxiliary tank HB1 with check valve RV has been provided. The capacity of the auxiliary tank HB1 depends on the size of the filling tank 2; it is about 8 liters.