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La présente invention est relative à un robinet de frein du mécanicien, pour véhicules ferroviaires équipés de freins à air comprimé, robinet dont le levier de manoeuvre assure l'ouverture de soupapes d'admission et d'échappement qui servent à élever ou à réduire la pression de réglage, ces mouvements d'ouverture étant suivis par ceux, effectués en vue d'une nouvelle fermeture des soupapes, d'un piston soumis,
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d'une part, à la pression de réglage et,'d'autre part, à l'action d'un ressort.
Dans les robinets du mécanicien, tels que spécifiés ci-dessus, il était nécessaire jusqu'à présent, lorsqu'il s'agissait de produire ce qu'il est convenu d'appe- ler un "choc de remplissage" - c'est-à-dire, une onde de sur- pression qui dépasse la pression de réglage la plus élevée et qui facilite le desserrage des freins - de prévoir des trajets spéciaux de l'air sous pression et des systèmes à soupapes contrôlant ces trajets.
L'invention vise à éviter, dans un robinet de frein du mécanicien, tel que décrit plus haut, ces trajets de flux et ces organes de contrôle, affectés spécialement à l'émission d'un choc de remplissage, et à faire en sorte que ce choc puisse être produit en tirant le meilleur parti possible des organes énumérés plus haut et nécessaires pour le processus de desserrage sans effet de choc de remplissage.
Selon l'in- vention, cet objectif est atteint par le fait que le robinet de frein du mécanicien est pourvu d'un organe servant de butée d'arrêt et qui limite la course de poursuite du piston - soumis,d'une part à la pression de réglage et, d'autre part, à l'action d'an ressort - dans un sens, de telle manière que la soupape d'admission, prévue pour élever la pression de ré- glage, demeure ouverte pendant que le levier de manoeuvre est maintenu dans la position de choc de remplissage.
Le dessin annexé représente schématiquement un exemple de réalisation d'un robinet de frein du mécanicien suivant la présente invention, où l'on a omis tous les organes du robinet qui ne sont pas essentiels pour l'invention.
Comme on le voit dans ce dessin, le robinet du mécanicien comporte un élément cylindrique 1 qui est monté dans un bottier 3 à rotation et à déplacement axial à l'aide de moyens connus, ainsi qu'à joint hermétique empêchant le passage de l'air
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comprimé. Pour permettre les déplacements de la partie cylin- drique 1, celle-ci est munie d'une poignée 5 appelée à être actionnée par le mécanioien. Lorsqu'on fait tourner cette poignée, et avec elle l'élément 1, d'un certain angle, ce mouvement de rotation se transforme, par suite de la prise entre un tenon 7 fixé au boîtier 3 et une rainure curviligne 9 prévue dans l'élément 1, en un mouvement reotiligne de valeur correspondante de l'élément 1.
L'élément cylindrique 1 com- prend une cavité 11 constituée de la manière représentée dans le dessin et dans laquelle est contenue une soupape à plateau 15 lestée d'un ressort 13. Cette soupape à plateau est pressée par le ressort 15 contre un siège de soupape 17 qui fait éga- lement partie de l'élément 1. Un orifice 19 est maintenu dans les limites d'une partie annulaire élargie 21 du boîtier, quelle que soit la position de l'élément 1, orifice auquel est raccordé, au moyen d'une canalisation 25, le réservoir à air principal 23 prévu sur la locomotive et alimenté en air oom- primé par un compresseur, non représenté.
Dans la partie 26 du boîtier, qui présente un diamètre plus grand que la partie
3 de celui-ci, est monté à coulissement un piston 27, dont la face supérieure (en considérant le dessin) est chargée par la pression qui règne momentanément dans la conduite à air géné- rale 29 qui s'étend le long du train et qui aboutit dans la chambre 30. La face inférieure du piston est soumise à l'ac- tion d'un ressort 31 dont la tension préalable peut être ré- glée à l'aide d'une butée d'appui 33 pouvant être ajustée axialement à la main. Le ressort 31 est situé dans la chambre
35 de l'élément de boîtier 26, cette chambre étant en commu- nication avec l'atmosphère à l'aide d'un orifice 37.
Le piston
27 est muni, de la façon qui ressort du dessin, d'une saillie tubulaire 39, dont l'extrémité supérieure (en considérant le dessin) forme un siège 41 pour le plateau de soupape 15. Les
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deux sièges 17 et 41 pour le plateau de soupape sont concen- triques entre eux. La courbe descendante (en considérant le dessin) du piston 27 est limitée par une butée d'arrêt 43, qui constitue le moyen, objet de l'invention, visant à per- mettre l'exécution d'un choc de remplissage à haute pression dont la durée dépend de celle pendant laquelle le levier de manoeuvre 5 est maintenu dans la position de choc de remplis- sage.
Le robinet de frein du mécanicien, décrit ci-dessus, fonctionne comme suit:
La pression effective de réglage maximum qui doit ré- gner dans la conduite principale 29 pendant la marche sans freinage est de 5 atmosphères, cette pression étant mise au point par le choix approprié de la tension préalable du resno t sort 31 lestant le piston 27. En l'absence d'un freinage, et en raison de la position, qui correspond à cette situation, du levier de manoeuvre 5, la partie cylindrique 1 occupe une position axiale telle que, lorsqu'une pression effective de 5 atmosphères règne dans la conduite générale, le plateau de soupape 15 est appliqué à la fois contre le siège 17 et le siège 41, de sorte que l'entrée et la sortie de la conduite générale sont obturées.
D'autre part, le piston 27 est maintenu dans sa position correcte par la pression effective de 5 at- mosphères qui règne dans la chambre 30 et sous l'effet du lestage par le ressort 31 à tension préalable. Lorsque, par suite de fuites dans le système de freins par exemple, la pression baisse dans la conduite générale 29, et donc aussi dans la chambre 30, le piston 27 se déplace vers le haut sous l'influence du ressort 31, à la suite de quoi le plateau de soupape 15 s'écarte du siège 17, tout en restant appliqué contre le siège 41, étant donné le lestage par le ressort 13.
Lorsque la soupape 15 est écartée du siège 17, l'air comprimé
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peut affluer du réservoir principal 23 - où règne normalement une pression effective de 8 atmosphères - à travers la cana- lisation 25, la partie élargie 21 du boîtier, l'orifice 19 et la chambre 11, vers la chambre 30 et de là, vers la conduite générale 29, jusqu'au moment où l'élévation de la pression dans la conduite 29 et dans la chambre 30 refoule le piston 27, à l'encontre du ressort 31, vers la position dans laquelle la soupape à plateau referme non seulement le siège d'échappement 41, mais aussi le siège d'admission 17.
Une élévation de la pression, dans la conduite générale 29, au-delà de la pression effective de consigne de 5 atmosphères, aurait pour résultat d'imprimer au piston 27 un déplacement, en direction de la bu- tée d'arrêt 43, d'une distance telle que le plateau de soupape 15 s'écarte du siège d'échappement 41, tout en s'appliquant contre le siège d'admission 17, de sorte que la pression de la conduite générale diminue par écoulement à travers la saillie tubulaire 39, l'orifice d'échappement 37, cela jusqu'au moment où le ressort 31, qui a été taré à la pression de consigne au moyen de la butée d'appui 33,ramène le piston 27 dans la po- sition où l'admission et l'échappement sont obturés par la soupape 15.
Ainsi, dans la position de marche et en l'absenoe de freinage, le système déorit ci-dessus qui agit comme régu- lateur de pression, veille automatiquement à ce que la pression effective de réglage de 5 atmosphères soit maintenue dans la conduite principale 29.
Pour opérer un freinage, le mécanicien actionne le levier 5 de telle manière que, en raison de l'action oonjointe du oou- lisseau 7 aveo la gorge curviligne 9, l'élément cylindrique 1 exécute un mouvement ascendant (en considérant le dessin) à la suite duquel le plateau de soupape 15 s'éoarte du siège d'é- chappement 41 prévu sur le piston 27, tout en demeurant appli- qué sur le siège d'admission 17. L'air sous pression se dirige
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désormais de la conduite générale 29, à travers le siège d'é- chappement 41, ouvert à ce moment, vers la chambre 35, et de là, à travers l'orifice d'échappement 37, à l'atmosphère.
Cette diminution de la pression provoque - d'une façon connue en soi et qu'il est donc superflu de décrire ici - le serrage 1 des freins des divers véhicules du convoi. De plus, la diminu- tion de la pression dans la conduite 29, et donc aussi dans la chambre 30 du bottier 26, fait en sorte que, sous l'effet du ressort 31, le piston 27 effectue un mouvement de poursuite par rapport aux éléments 1, 15 qui s'étaient déplacés avant lui, la disposition étant telle que la course effectuée par le piston jusqu'au moment où le siège 41 vient s'appliquer contre le plateau de soupape 15 est d'autant plus petite que la course de l'élément 1, déplacé précédemment, a été moins longue.
Lorsque l'orifice d'échappement se referme après que le siège 41 est venu s'appliquer contre le plateau de soupape 15, la pression cesse de diminuer dais la conduite générale 29, ce qui a pour effet d'assurer et de maintenir le degré de freinage voulu.
Pour desserrer les freins, on imprime à l'élément 1 un déplacement axial vers le bas (en considérant le dessin), avec ceci que, par suite de l'application du plateau de sou- pape 15 contre le siège 41 solidaire du piston 27, qui est encore immobilisé à ce moment, ce plateau est amené à s'écar- ter du siège d'admission 17. L'air sous pression afflue du réservoir 23, à travers l'orifice d'admission ainsi dégagé, vers la chambre 30 et, de là, dans la conduite générale 29, oe qui entraîne le desserrage des freins du convoi, toujours de façon connue en soi. Ici également, l'importance du degré de desserrage dépend de l'importance du déplacement axial de l'élément 1.
Plus ce déplacement est réduit et plus réduite sera la course au bout de laquelle la soupape à plateau 15 -
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qui, soumise à la sollicitation par le ressort 13, se déplace vers le bas, ensemble avec le piston de poursuite 27, sous l'effet de la pression croissante - atteint à nouveau le siège d'admission 17, empêchant ainsi toute nouvelle élévation de la pression dans la conduite générale. Finalement, le frein est complètement desserré, sans que le piston 27 ait atteint la butée d'arrêt 43.
Par contre, lorsqu'il s'agit de desserrer les freins en produisant un choc de remplissage, il convient d'imprimer au levier de manoeuvre 5 une rotation d'un angle auquel cor- respond un déplacement de l'élément 1 vers le bas - avec déga- gement du siège d'admission 17 - d'une distance telle que le piston 27, qui effectue un mouvement de poursuite sous l'effet de la pression croissante dans la conduite générale 29 et dans la chambre 30, mais à rencontre de l'effort du ressort 31, piston sur la saillie tubulaire (siège 41) duquel s'applique le plateau de soupape 15, lesté d'un ressort, soit immobilisé par la butée d'arrêt 43, cela avant que le plateau 15 n'atteigne à nouveau le siège d'admission 17.
Il en résulte que l'air comprimé venant du réservoir principal 23 sous une pression effective de 8 atmosphères peut affluer, à travers le siège 17, demeuré ouvert, vers la conduite générale 29, aussi longtemps que le levier de manoeuvre 5, qui détermine la position axiale de l'élément 1, demeure dans sa position de choc de remplissage.
L'onde de haute pression qui se manifeste ainsi dans la conduite générale détermine une accélération du prooessus de desserrage des freins, ce qui est particulièrement désirable dans des convois de grande longueur.
Lorsqu'on ramène le levier de manoeuvre 5 dans sa posi- tion angulaire qui correspond à la position de marche, par exemple, l'élément cylindrique 1 effectue un nouveau déplacement ascendant d'une distance telle que le siège d'échappement 17
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rencontre lu plateau de soupape 15 et entraîne ce dernier, en l'écartant du siège d'échappement 41. Etant donné l'ouverture de l'orifice d'échappement, la pression de l'air, qui est à ce moment supérieure à la pression de réglage maximum, diminue jusqu'au moment où, la pression de réglage prescrite éant atteinte, la saillie tubulaire 39 - soit, le siège d'échappe- ment 41 qui en forme l'extrémité - du piston 27, qui s'écarte de la butée d'arrêt 43 sous l'influence du piston 31, ait atteint à nouveau le plateau de soupape 15.
Ceci rétablit les conditions de marche avec frein desserré, déjà décrites, où la pression effective de 5 atmosphères est maintenue automa- tiquement.
La réalisation de l'invention sur le plan de la cons- truction n'est pas limitée à l'exemple d'exécution représenté.
Ainsi, on peut raccorder à la chambre 30 du boîtier, au lieu de la conduite générale 29, une soupape-relais contrôlant de grandes sections d'admission et d'échappement et qui assure la charge et la décharge de la conduite générale en synchronisme avec les manoeuvres du robinet du mécanicien, qui émet les or- dres. Ceci ne modifie rien à la disposition de l'organe d'ar- rêt 43 suivant l'invention, ni au fonctionnement de celui-aie tel que décrit ci-dessus.