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PERFECTIONNEMENTS A LA TRIPLE-VALVE DU SYSTEME,DE FREINAGE A AIR
COMPRIME DES TRAINS -DE CHEMIN DE FER.
On sait que la triple-valve du système de freinage à air com- primé des trains de chemin de fer comporte une poche accélératrice dont le rôle est d'augmenter la vitesse de propagation, le long du train, de la dé- pression provoquée dans la conduite générale au moment du freinage et d'évi- ter ainsi un décalage trop accentué dans le freinage des différents wagons.
Dans les triples-valves actuellement en service, cette poche accélératrice,normalement à l'air libre, est reliée à la conduite générale par le tiroir qui met en même temps le réservoir auxiliaire en communication avec le cylindre de frein en vue du freinage ; absorbe alors un certain volume d'air et compense ainsi dans une certaine mesure l'action retardatri- ce de la propagation de la dépression, action.due au passage dans la condui- te générale d'une certaine quantité d'air du réservoir auxiliaire et de l'air contenu dans la chambre du pistono
La présente invention, due aux travaux de Monsieur Raoul BORDE, a pour objet d'augmenter l'efficacité de cette poche accélératrice en met- tant la conduite générale en communication avec elle et avec l'atmosphère dès qu'une faible dépression, dans la conduite générale,
a déplacé légère- ment le piston et isolé ainsi le réservoir auxiliaire, et juste avant que le tiroir n'établisse la communication entre le réservoir auxiliaire et le cylindre de frein et ne coupe la mise à l'air libre. On conçoit que dans ces conditions aucune parcelle d'air du réservoir auxiliaire ne passe dans la conduite générale.
En outre, la baisse de pression dans celle-ci est ac- centuée sur chaque triple valve par la mise à l'air libre réalisée par ce premier déplacement des pistons, et le déplacement ultérieur de ces derniers provoque donc un freinage sans aucun retard sur tous les wagons du train,
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les poches accélératrices absorbant l'air contenu dans les chambres des pis- tonso Ce principe de fonctionnement est réalisé par un tiroir secondaire solidaire du piston et pouvant coulisser sur le tiroir principal entre deux positions déterminées par des organes de butée'du piston sur le tiroir prin- cipal, un ressort tendant à maintenir le tiroir secondaire dans sa position extrême correspondant au desserrageo Ce tiroir secondaire revient dans cette position après un serrage partiel, sans déplacement du tiroir princi- pal,
et coupe la liaison entre le réservoir auxiliaire et le cylindre de frein, ainsi qu'entre la conduite générale et la poche accélératrice ; il joue donc aussi le rôle de la valve de graduation des triples valves ac- tuellement en serviceo
La présente invention a aussi pour objet de faciliter le des- serrage des freins sur les trains de grande-longueur. Elle prévoit à cet effet deux orifices, dont l'un est plus grand que l'autre, pour assurer l'alimentation de chaque réservoir auxiliaire, et ces orifices sont pla- cés de façon que, quand la pression est rétablie dans la conduite générale pour effectuer le desserrage des freins,
les pistons des wagons de tête brusquement repoussés au delà de la position de marche en comprimant un ressort ferment l'orifice le plus grande
La réalimentation des réservoirs auxiliaires de tête se trouve ainsi ralentie au bénéfice des wagons de queue, qui regoivent alors un flot d'air à haute pression suffisant pour déplacer les tiroirs principaux et assurer le desserrage des freinso Ce dispositif augmente considérable- ment la longueur maximum des trains compatibles avec un desserrage général des freins de tous les wagons puisque cette longueur peut être portée à 20400 mètres.
D'autres caractéristiques de l'invention apparaîtront dans le mode de réalisation décrit ci-dessous à titre d'exemple et illustré par les figures schématiques en coupe annexées qui représentent dans différentes po- sitions de fonctionnement une triple valve du type Lu V.I. comportant les perfectionnements conformes à la présente invention.
La figure 1 représente la triple-valve dans la position de mar- che, c'est-à-dire dans la position de repos des freins.
La figure 2 représente la triple-valve dans une position dite de serrage préliminaire, c'est-à-dire dans la position oû elle se trouve un très court instant après que le mécanicien a ouvert son robinet de frein.
La figure 3 représente la triple-valve dans la position de ser- rage des freins.
La figure 4 représente la triple-valve revenue en position neu- tre après un serrage partiel.
La figure.5 représente la triple-valve d'un wagon de tête dans la position oû elle se trouve au moment où le mécanicien rétablit la pres- sion dans la conduite générale ; position est dite " de réalimentation retardée".
On sait que la triple-valve représentée, qui est du type Lu V.I. peut fonctionner en position voyageas et en position marchandiseso On re- marquera que les dessins annexés représentent la triple-valve en position voyageurs.
Le piston 1 peut se déplacer dans une chambre 2, tandis que la tige du piston 3 se déplace dans une chambre 4 qui prolonge la chambre 2.
La tige du piston 3 comporte à son extrémité une partie creuse 5 dont on
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verra l'utilité un peu plus loin. Le tiroir principal 6 est commandé dans son mouvement alternatif par le piston., par l'intermédiaire de deux épau- lements 7 et 8 susceptibles de venir buter respectivement sur l'une ou l'au- tre extrémité du tiroir principal ; l'extrémité creuse 5 de la tige du pis- ton coulisse dans un guide de piston 9 qui peut coulisser lui-même à l'in- térieur d'une partie élargie 10 de la chambre 40 Un ressort 11 prenant ap- pui à l'une de ses extrémités sur le fond de l'espace 10 tend à pousser le guide de piston 9 jusqu'à le faire buter sur l'épaulement 12 de la chambre 4. Le piston porte d'autre part un épaulement 13 par lequel il bute sur le guide de piston dans la position de marche représentée sur la figure 1.
Le guide de piston est troué de manière à permettre, comme on le verra ci- dessous, la communication entre la conduite générale 14 et le réservoir au- xiliaire par l'intermédiaire de la éanalisation 15.
Le tiroir secondaire 16, dit "tiroir de graduation",est encas- tré dans la tige du piston et se déplace par conséquent en même temps que celui-cio Dans l'extrémité creuse 5 de la tige d piston se trouve un res- sort 17 qui, s'appuie par une de ses extrémités sur une face de cette par- tie creuse; et qui tend à pousser par son autre extrémité une plaque de bu- tée 18 solidaire de la tige 19 qui peut coulisser dans la face de la partie creuse 5. sur laquelle prend appui le ressort 17. Cette plaque de butée 18 est susceptible de venir prendre appui sur le tiroir principal (figure 1) un court instant avant que le bord 8 de la partie creuse 5 ne vienne lui- même buter sur le tiroir principal.
L'alimentation du réservoir auxiliaire par la conduite générale s'effectue par l'intermédiaire de trois orifices 20, 21, 22 et d'un espace 23, cette alimentation se faisant à certains moments avec l'orifice 21 fermé comme on le verra plus loin dans l'explication du fonctionnement de la tri- ple-valve. L'orifice 21 est notablement plus grand que l'orifice 22.
Le cylindre de frein est alimenté au moment du freinage par la canalisation 24, et un certain nombre de canaux et de lumières prévus dans les tiroirs et le corps de la triple-valve permettent d'assurer au moment voulu les communications nécessaires au fonctionnement du dispositif. La triple-valve comporte en outre d'autres organes bien connus qui ne font pas partie de l'invention une poche accélératrice 25, un robinet voyageurs- marchandises 26, une boite de réglage 27, un robinet de changement de ré- gime 28 et des cartouches de desserrage 29. Tous ces organes connus fonc- tionnent dans la triple-valve représentée exactement de la même façon que dans les triples-valves en service actuellemento
On va voir maintenant comment fonctionne la triple-valve repré- sentée sur les dessins et conforme à la présente invention.
Dans la position de marche (figure 1), l'alimentation du réser- voir auxiliaire par la conduite générale se fait par la canalisation 30, la chambre 2, l'orifice 20, l'espace 23, les orifices 21 et 22, la chambre 4, les trous (non représentés) du guide de piston 9 et enfin la canalisa- tion 15. La communication entre le réservoir auxiliaire et le cylindre de frein est coupée ; la poche accélératrice est mise à l'air libre par la ca- nalisation 31, l'espace 32 prévu à la partie inférieure du tiroir principal, le canal 33 et l'orifice 34.
Le cylindre de frein est également à l'air libre par le canal 24, l'espace 35 prévu dans la face inférieure du tiroir principale le canal 36 et enfin à la fois par l'orifice 37 et les cartouches de desserrage 29 dans le cas oû le robinet voyageurs-marchandises 26 a été placé dans la position voyageurs.
Quand le mécanicien ouvre son robinet de frein., il se produit une dépression dans la conduite générale 14 et sous l'effet de cette dépres- sion le piston se déplace vers la droite (figure 2) ; la plaque de butée 18 vient au contact de la tranche de gauche du tiroir principal, puis le piston
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continuant à avancer le ressort 17 se trouve légèrement comprimé et le bord 8 de la partie creuse 5 de la tige du piston vient s'appuyer à son-tour sur le tiroir principal comme on le voit sur la figure 2.
Pendant ce premier déplacement du piston, le tiroir-secondaire 16 s'est évidemment déplacé en même temps que celui-ci, tandis que le tiroir principal 6 est resté immobi- leo Le déplacement du tiroir secondaire a établi la communication entre la conduite générale 14 et la poche accélératrice 25, cette communication se faisant par le canal 30, l'espace 38 du tiroir principale la lumière 39 du tiroir principal., l'espace 40 du tiroir secondaire.9 la lumière 41 du tiroir principale 1-'espace 32 du tiroir principal et enfin le canal 31 ; on re- marquera d'ailleurs que la poche accélératrice se trouve toujours à l'air libre, et par conséquent la conduite générale s'y trouve également à ce mo- mente par l'intermédiaire du canal 33 et de l'orifice 34.
Le premier dé-- placement du piston a d'autre part fermé l'orifice 20 et coupé ainsi la com- munication entre la conduite générale et le réservoir auxiliaire qui n'est par conséquent plus alimentée Le cylindre de frein reste toujours à l'air libre comme il l'était dans la position de marche et il n'est toujours pas en communication avec le réservoir auxiliaireo On remarquera que dans cette position dite de serrage préliminaire, la mise à l'air libre de la conduite générale accentue la baisse de pression qu'y a provoquée le mécanicien et cela sur toutes les triples-valves du train, ce qui va contribuer puissam- ment à obtenir un freinage sans retard sur tous les wagons ;
sous l'effet de la dépression locale provoquée dans la conduite générale par la poche accélératrice, le piston de la triple-valve continue son mouvement vers la droite et entraîne maintenant le tiroir principal contre lequel la partie creuse de sa tige est venue buter dans la position de serrage préliminaire représentée sur la figure 2. Le tiroir secondaire conserve dès lors la même position par rapport au tiroir principal jusqu'à la fin du mouvement du piston vers la droite (figure 3).
Le mouvement du tiroir principal ainsi entraîné provoquée d'une part la communication entre le réservoir auxiliai- re et le cylindre de frein par l'intermédiaire des trous du guide de frein 9, du canal 42, du tiroir principale des canaux 43 et 44 du corps de la triple-valve (régime voyageurs) et du canal 24, d'autre parte la coupure de la mise à l'air libre de la poche accélératrice,
de la conduite générale et du cylindre de freine
Comme on l'a déjà expliqué plus haute la poche accélératrice qui se trouve toujours en communication avec la conduite générale depuis la po- sition de serrage préliminaire absorbe une certaine quantité d'air de la conduite générale et contribue ainsi à annuler ou tout au moins à diminuer considérablement l'action retardatrice dont on a déjà parlée
Si le mécanicien ne provoque pas dans la conduite générale une baisse de pression suffisante pour obtenir le serrage à fond, le piston, qui s'était déplacé vers la droite, revient légèrement vers la gauche après que le mécanicien a fermé son robinet et lorsque la pression dans la chambre 4 est devenue légèrement inférieure à la pression dans la chambre 2.
Dans ce mouvement de recule le piston entraine évidemment avec lui le tiroir secon- daire et s'arrête au moment où il vient buter sur le tiroir principal comme on le voit sur la position 4 ; celui-ci est toujours en position de serrage et le ressort 17 s'est détendu puisque la plaque de butée 18 a-perdu le con- tact avec la tranche du tiroir principalo
Le déplacement du tiroir secondaire au cours de ce recul du pis- ton provoque deux résultats nouveaux : d'une part la communication est cou- pée entre le réservoir auxiliaire et le cylindre de frein (figure 4), d'au- tre part la communication est également coupée entre la conduite générale et la poche accélératrice.
Une nouvelle action de freinage ferait revenir évidemment la triple-valve de la position de la figure 4 à la position de la figure 30
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On voit que le tiroir secondaire joue exactement le rôle de la valve de graduation des triples-valves en service dans le passage de la posi- tion de serrage à la position neutre, après serrage partiel.
Si, partant de la position neutre, après serrage partiel (figu- re 4),le mécanicien rétablit la pression dans la conduite générale en fer- mant son robinet de frein, les pistons des triples-valves des wagons de tê- te sont repoussés brusquement par la pression de la conduite générale au de- là de la position-de marche (figure 5) en comprimant le ressort 11 du guide de piston 9, ce piston venant alors obturer l'orifice 21 ; la réalimenta- tion du réservoir auxiliaire se fait alors par l'intermédiaire\de l'orifice 20, de 'l'espace 23, et de l'orifice 22 qui est, comme on l'a déjà dit, no- tablement plus petit que l'orifice 21.
En même temps, le tiroir principal poussé par le piston provoque la mise à l'air libre de la poche accélératri- ce et du cylindre de frein, comme on le voit sur la figure 5, cette mise à l'air libre étant réalisée exactement de la même façon que dans la position marche de la figure 1.
Les réservoirs auxiliaires des wagons de tête n'étant alimentés que par l'orifice 22, qui est beaucoup plus petit que l'orifice 21, les tri- ples-valves des wagons de queue du train peuvent recevoir un flot d'air sous pression suffisamment important pour provoquer le desserrage des freins sur toute la longueur du train, comme on l'a déjà expliqué dans le préambule du présent texte.
Quand les freins de tous les wagons ont été desserrés, les pis- tons des triples-valves des wagons de tête reviennent automatiquement à la position de marche sous l'effet du ressort 11 qui les repousse vers la droite (cas des figures) jusqu'au moment oû le guide de piston 9 vient buter sur l'épaulement 12 de la chambre 4.
Les explications précédentes montrent bien que le dispositif conforme à l'invention atteint d'une manière simple et efficace les buts qu'il se propose, c'est-à-dire d'une part la suppression du retard dans le freinage des différents wagons et d'autre part la possibilité de desserrer les freins de tous les wagons dans des trains pouvant avoir une longueur maximum de 20400 mètres.
Il est bien entendu que le dispositif décrit à titre d'exemple n'est pas limitatif et qu'on peut en imaginer de nombreuses.variantes sans sortir du domaine de l'invention.
REVENDICATIONS.
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1 - Triple-valve pour système de freinage à air comprimé carac- térisée par le fait qu'un tiroir dit "de graduation" solidaire du piston peut coulisser sur le tiroir principal entre deux positions déterminées par des organes de butée du piston sur le tiroir principal, un ressort tend à maintenir le tiroir de graduation dans sa position extrême correspondant au desserrage et les dispositions des butées et orifices de la triple-valve sont telles que le tiroir de graduation prenant sa position extrême dans le sens du freinage., sous l'effet d'une très faible dépression dans la condui- te générale, met celle-ci en communication avec la poche accélératrice enco- re à l'air libre juste avant que le tiroir principal ne relie le réservoir auxiliaire au cylindre de frein et ne coupe la mise à l'air libre,
et que le tiroir de graduation prenant sa position extrême opposée après un serra- ge partiel coupe la communication entre le réservoir auxiliaire et le cylin- dre de frein, ainsi qu'entre la conduite générale et la poche accélératrice.