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La présente invention concerne les équipements de freinage à fluide comprimé du type comprenant un ou plusieurs cylindres de frein, qui comportent chacun un piston ou dia- phragme relié par une barre de poussée à un frein associé, soit directement, soit indirectement, par l'intermédiaire d'une timonerie; chaque piston ou diaphragm.e divise le cylindre en deux capacités; dans l'une d'elles, le fluide comprimé arrive sur une face du piston ou diaphragme pour serrer le frein ou les freins; l'autre capacité, se trouvant de l'autre côté du piston ou diaphragme, communique en permanence avec l'atmosphère.
On appellera cette dernière capacité "capacité non étanche", . tandis qu'on appellera l'autre capacité "capacité étanche",
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puisqu'elle peut être .fermée hermétiquement par rapport à l'atmosphère, au moins pendant le freinage.
On considère généralement comme indésirable l'introduction de poussières et de corps étrangers de ce genre dans les cylindres de frein, principalement parce que des particules comprises dans ces corps étrangers, peuvent produire de l'usure.
Dans les- cylindres de frein, dont l'élément soumis à la pression consiste en un piston, la présence de particules dures, entre la garniture du piston et les parois intérieures du cylindre, peut produire une usure prématurée du piston et des rayures'superficielles du cylindre. La garniture du piston est particulièrement vulnérable aux détériorations de ce genre, si elle est constituée par une composition de caoutchouc; en effet, les particules dures ne peuvent pas s'enrober facilement dans une garniture en caoutchouc, comme dans une garniture en cuir, car l'élasticité du caoutchouc s'y oppose.
Quand l'élément soumis à la pression consiste en un diaphragme, il arrive souvent que ce diaphragme se replie dans certaines positions, de telle manière que des particules dures logées dans les plis du diaphragme produisent sur la matière de celui-ci une action abrasive.
L'air qui est aspiré dans la capacité non étanche du cylindre de frein, à partir de l'atmosphère, quand le piston ou diaphragme se déplace pour desserrer les freins, peut avoir tendance à entraîner avec lui des poussières et corps étrangers à partir du voisinage du cylindre; il est donc courant, dans certains cas, d'interposer un filtre ou un passage en labyrinthe dans la communication entre la capacité,non étanche et l'atmosphère, pour arrêter les poussières et corps étrangers entraînés par l'air atmosphérique aspiré.
, L'équipement de freinage à fluide comprimé, conforme à l'invention et appartenant au type indiqué ci-dessus, est
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caractérisé par un raccord branché' sur la capacité non étan- che du cylindre de frein ou de chaque cylindre de frein et permettant de faire communiquer cette capacité avec une sour- ce de fluide à une pression superatmosphérique pendant le desserrage des freins, dans le but d'empêcher l'aspiration de l'air atmosphérique dans cette capacité. Le fluide injecté dans la capacité non étanche, non seulement comble le vide produit par le déplacement du piston ou du diaphragme, mais s'échappe à' travers la communication constamment ouverte à l'air. libre et repousse positivement à cet endroit les pous- sières et corps étrangers.
Conformément à une autre caractéristique de l'inven- tion, le fluide comprimé, s'échappant de la capacité étanche du cylindre de frein ou de chaque cylindre de frein, pour assurer le desserrage des freins, passe dans l'atmosphère, en totalité ou en partie par l'intermédiaire de.la capacité non étanche, de manière à empêcher l'air atmosphérique de pénétrer dans celle-ci., La connexion aboutissant à la capa- ' cité non étanche peut être conçue de manière à détourner vers cette capacité une partie de l'air s'échappant de la. capacité étanche, cette partie étant légèrement supérieure à la quantité d'air nécessaire pour combler le vide produit par le déplacement du piston, le surplus d'air pouvant passer directement dans l'atmosphère.
Cependant, on met en oeuvre l'invention de la manière la plus simple, et peut-être la plus efficace, en mettant en communication, uniquement avec la. capacité non étanche, l'ouverture d'évacuation d'une valve qui commande l'admission et l'échappement du fluide comprimé'de la capacité étanche du cylindre de frein.
On comprend que la seule modification, au'.il est nécessaire d'effectuer sur le cylindre de frein, est la réa- lisation d'un bossage pour le raccord de conduite débouchant
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dans la capacité non étanche. L'invention permet de réaliser, pour le cylindre de frein, une construction moins chère que si l'on utilise un dispositif pour filtrer l'air aspiré, surtout dans le cas où la barre.de poussée ou le fourreau traverse la capa- cité non étanche; en effet, un presse-étoupe est nécessaire pour la barre de poussée ou le fourreau, quand on utilise un disposi- tif de filtrage, tandis qu'on n'a pas besoin de presse-étoupe aved le dispositif conforme à l'invention.
Quand on applique l'invention aux véhicules routiers la capacité non étanche de chaque cylindre de frein est reliée à l'ouverture d'évacuation de la valve commandée au pied par le conducteur ; cependant comme on prévoit ordinairement un cylindre de frein pour chaque roue d'un tel véhicule, on pert une grande partie de la simplicité de l'invention, du fait qu'il est in- dispensable de prévoir de nombreux raccords sur les cylindres de frein, en plus de ceux servant à faire arriver le fluide comprimé dans les capacités étanches.
L'invention est donc applicable principalement aux wagons de chemin de fer, dans lesquels on utilise pour chaque véhicule un seul cylindre de frein actionnant les freins par l'intermédiaire d'une timonerie ; on décrira l'invention en considérant à titre d'exemple cette appli- cation, qui est représentée schématiquement sur le dessin annexé.
Le dessin représente la combinaison d'une valve de distribution 11, telle que la triple valve bien connue, et d'un cylindre de frein 12;- ces deux éléments sont d'un type conve- nant aux équipements-de freinage à air comprimé pour les wagons de chemin de fer. On n'a représenté la triple valve, dans sa plus grande partie, que par son contour ; fonctions intéres- sant la'présente invention consistent uniquement dans la commande de l'admission et de l'échappement de l'air comprimé, dans le cylindre de frein et en dehors de celui-ci, en fonction, dans les deux cas, de la pression d'air régnant dans une conduite
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générale qui s'étend de wagon en wagon tout le long du train.
Les caractéristiques de la triple valve concernant'directement l'accomplissement de ces fonctions sont indiquées sur le dessin; on y voit en effet qu'une conduite,13 relie la triple valve à une source d'air comprimé, pour admettre de 1-1,air comprimé dans le cylindre de frein ; on y voit aussi qu'une conduite et un canal 14 relient la sortie de la triple valve au cylindre de frein et que le canal 15 constitue l'ouverture d'échappement de la triple valve ; en outre, un piston 16, soumis. à la pression de la conduite générale,, est disposé de manière à régler la position d'unitoir 17 en fonction de cette pression ; tiroir établit la communication de la conduite et du canal 14, soit avec la conduite 13, soit avec le canal d'évacuation 15.
Le cylindre de frein 12 comprend un carter 18 cylin- drique et fermé à une extrémité par un couvercle plat arrière 19; ce carter est fermé à son autre extrémité par un. couvercle avant 20 en,forme de dôme ; un piston 21, muni d'une garniture 22, peut coulisser à l'intérieur du carter 18; un fou.rreau 23 s'étend à partie d'une face du piston, ainsi qu'une barre de poussée 24 susceptible de l'aligner automatiquement avec le corps du piston au moyen d'une tête sphérique 25. La conduite 14 de la triple valvé débouche, par l'intermédiaire d'un alésage 26 du couvercle arrière 19, dans l'espace compris entre le piston et ce couvercle; 'cet espace constitue par conséquent la capacité étanche du cylindre de frein.
Dans la capacité non étanche du cylindre de frein, c'est-à-dire sur l'autre face du piston, on, voit, outre le fourreau 23 et la barre de poussée 24, un ressort de rappel 27, qui s'étend entre le piston et une surface d'appui prévue sur le couvercle avant 20, et qui tend à pousser le piston vers la gauche (en regardant le dessin) jusqu'à une position correspondant au desserrage des freins associés. Comme on le voit sur le dessin., la capacité non étanche communique en permanence
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avec l'atmosphère par le jeu 30 prévu entre le couvercle. 20 et le fourreau 23.
Conformément à l'invention, une conduite 28 est branchée à une extrémité sur le canal d'évacuation 15 de la triple valve et débouche, à son autre extrémité, dans la capa- cité non étanche du cylindre de frein, par l'intermédiaire d'un alésage 29 prévu dans un bossage 29a du couvercle avant 20.
Pour serrer les freins, on admet de l'air comprimé de la manière habituelle dans la capacité étanche du cylindre de frein; cette admission d'air comprimé est produite par une réduction de la pression de l'air dans la conduite générale; cette réduction de pression permet au piston 16 de la triple valve d'entraîner le tiroir 17 jusqu'à une position dans la- quelle la conduite de sortie 14 est reliée à la conduite d'ali- . mentation 13, mais est fermée par rapport au canal d'évacuation 15. Le piston 21 du cylindre de frein est alors entraîné vers la droite,comme on le voit sur le dessin, et déplace par conséquent l'air de la capacité non étanche du cylindre de frein, en le chas- sant dans l'atmosphère à travers l'orifice 30 du couvercle avant 20.
Ce déplacement du piston agit, par l'intermédiaire de la barre de poussée 24, pour produire une application des freins.
Si on produit ensuite une augmentation de la pression de l'air dans la conduite générale, le piston 16 de la triple valve entraîne le tiroir 17 vers la position de desserrage, dans laquelle on le voit sur le dessin, Dans cette position, le tiroir 17 relie la conduite et le canal 14 avec le canal d'évacuati,on 15, mais les sépare de la conduite d'alimentation 13. L'air comprimé, avec lequel la capacité étanche du cylindre de frein a été chargée pour appliquer les freins, peut alors s'échapper librement dans l'atmosphère à travers la conduite et le canal 14, le canal d'évacuation 15, la conduite 28, l'orifice 29 du couvercle avant 20, la capacité non étanche
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du cylindre de frein, et enfin l'orifice de jeu 30.
L'échap- pement, dans l'atmosphère, de l'air comprimé de la capacité étanche du cylindre de frein diminue le degré de serrage des freins, et finalement le piston 21 est ramené par le ressort de rappel 27,à sa position correspondante à l'état de desser- rage des freins. L'air s'échappant de la capacité étanche remplit le volume croissant de la capacité non étanche, pendant le mou- vement de retour du piston;, tandis que le suplus de cet air s'échappe dans l'atmosphère par le seul trajet possible, c'est- à-dire par l'orifice de jeu 30, en repoussant positivement les poussières et corps étrangers qui auraient tendance à pénétrer dans la capacité non étanche.
Si d'autres considérations de conception empêchent de donner à l'orifice de jeu 30 les dimen- sions voulues pour permettre à l'air de s'échapper à peu près librement dans l'atmosphère, on peut prévoir un autre passage pour cet air, par exemple un ou plusieurs orifices dans le cou- vercle avant ou dans le fourreau du piston.
La combinaison de la triple valve et du cylindre de frein est parfois réalisée sous la forme d'une structure unique, la triple valve étant montée sur le cylindre de frein dans ce cas, il est possible et pratique de relier l'orifice d'évacua- tion de la triple valve à la capacité non étanche du cylindre de frein par un canal prévu dans cette structure.