Frein à fluide sous pression du type à triple valve. La présente invention se rapporte à un frein à fluide sous pression du type à triple valve. Suivant l'invention, la triple valve est combinée avec une valve de commande de serrage d'urgence établie de manière à pro duire, lors d'un serrage d'urgence, d'abord une admission rapide d'un volume limité du fluide sous pression au cylindre de frein et puis à occasionner subséquemment un pas sage de fluide sous pression témporairement restreint et finalement entièrement libre au cylindre de frein, en vue d'obtenir automati quement un serrage initial rapide des sabots de frein, suivi d'un développement graduel de la pression de freinage dans toute la longueur du train,
laquelle est finalement augmentée rapidement au plein de sa valeur extrême réalisable.
Le dessin ci-annexé représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution de l'objet de l'invention en tant que cela est nécessaire pour faire comprendre celle-ci; en particulier, il n'en montre que la triple valve et quel ques parties fragmentaires y associées; la fig. 1 montre les parties en position normale de desserrage et la fig. 2 les montre en po sition de serrage d'urgence.
La triple valve est de construction usuelle, sauf pour ce qui concerne sa valve de com mande de serrage d'urgence, laquelle com porte une boîte cylindrique 1 disposée pour être introduite librement dans la chambre à piston de commande d'urgence de l'enveloppe de triple valve 2, contre une bague de gar niture 3 garnissant le fourreau 4 de ladite chambre et qui est pourvue d'un siège coni que pour servir d'assise à un siège corres pondant pratiqué à l'extrémité supérieure de la boîte 1, cette disposition des parties per mettant d'enfiler facilement la valve de com mande de serrage d'urgence dans l'enveloppe d'une triple valve existante.
La boîte 1 est maintenue en place, appliquée contre la ba gue de garniture 3, par la section d'enveloppe b emboîtant un rebord 11, prévu sur la boîte 1 et assurant un assemblage à joint étanche de façon à empêcher toute fuite de. fluide sous pression autour de la boîte 1: Dans la boîte 1 est monté titi piston de commande de serrage d'urgence 6 ayant une partie de diamètre réduit, de façon à former un siège annulaire 7 disposé pour s'appliquer, en position de serrage d'urgence, sur une bague formant siège 8.
Au piston 6 est fixée une soupape de commande de serrage d'ur gence 9 et dans le piston 6 est montée une soupape de retenue 10, en forme de cloche, soumise à la pression d'un ressort à boudin 11 et possédant plusieurs orifices 12 dans sa paroi latérale et titi orifice rétréci 13 dans son sommet.
La chambre 14 renferme tin piston 16 disposé pour pouvoir s'appliquer sur tin siège annulaire 15 et comportant une tige creuse 17 avec un rebord à son extrémité inférieure, qui est disposé pour s'engager avec un rebord intérieur d'une soupape d'échappement 18 lorsque le piston 16 s'est écarté un peu de 8011 siège 15.
La soupape 9 est munie d'un manchon de guidage 19 se prolongeant dans le creux de la tige creuse 17 du piston 16, un ressort à boudin 20 étant intercalé entre la soupape 9 et l'extrémité fermée de la tige creuse 17 pour assurer l'application de la soupape 9 sur son siège dans certaines conditions. Un ressort à boudin 21 est également interposé entre le piston 16 et la soupape d'échappe ment 18 pour assurer l'application de celle- ci sur son siège.
L'enveloppe 2 de la triple valve comporte, d'une part, la chambre à piston usuelle 22 reliée à la conduite de frein 23 et renfermant un piston 24 et, d'autre part, la chambre à tiroir usuelle 25 reliée au réservoir auxiliaire 26 du frein et renfermant le tiroir principal 27 et le tiroir modérateur 28 disposés pour être actionnés par le piton 24. La cavité du tiroir principal 27, qui dans les triples valves actuelles sert à faire passer du fluide sous pression du réservoir auxiliaire au cylindre de frein lors d'un serrage d'urgence sera bouchée ou comblée lorsque le dispositif d'urgence est greffé, suivant l'invention, sur une triple valve existante; dans une nouvelle construction de triple valve, par contre, cette cavité sera, bien entendu, omise.
En fonctionnement, la chambre à tiroir 25 et le réservoir auxiliaire 26 sont chargés de fluide sous pression à partir de la con duite de frein par le moyen de la rainure d'admission usuelle 31 et le fluide sous pres sion agissant sur la face inférieure libre du piston 16 fait soulever celui-ci de son siège de sorte que du fluide passe de la conduite de frein dans la chambre 14. Lorsque celle- ci a été chargée à la pression de la conduite de frein, moins la tension du ressort 20, le piston 16 revient de nouveau sur son siège 15.
La soupape d'échappement 18 est main tenue appliquée sur son siège par la pression du fluide agissant sur elle (fig. 1).
Lors d'une réduction soudaine de la pres sion dans la conduite de frein, les parties de la triple valve se meuvent à la position de serrage d'urgence, montrée en fig. 2, de sorte que le tiroir principal 27 découvre un canal 29 conduisant à la chambre 30 à piston de commrnande de serrage d'urgence. Le piston 6 s'applique sur son siège 8 et la soupape de retenue 10 fait joint dans le piston 6. Le mouvement du piston 6 ouvre la soupape de commande de serrage d'urgence 9 de sorte que le fluide contenu dans la chambre 14 se précipite par le tuyau 33 dans le cylindre de frein 32.
La pression de la conduite de frein s'exerçant sur la face inférieure du pis ton 16 agit alors pour faire écarter celui-ci de son siège 15, permettant à du fluide de la conduite de frein de passer au cylindre de frein par le moyen de rainures de contourne- ment 36 pratiquées le long de la paroi inté rieure de la section d'enveloppe 5 et laissant alors passer le fluide du côté inférieur du piston 16 à son côté supérieur et de là au cylindre de frein 32.
Quand le piston 16 s'est suffisamment dé placé pour rattraper le jeu d'engagement entre la tige 17 et la soupape d'échappement 18, celle-ci sera ouverte par le mouvement ulté rieur du piston 16, de sorte que du fluide petit s'échapper au conduit 34 qui conunru- nique aven l'atmosphère; on ne tient pour le moment pas compte du mécanisme contenu dans la boîte 35 raccordée au conduit 34.
Les rainures de contournement 36 sont pré vues à la paroi intérieure de la section d'en veloppe 5 en position telle que le communi cation soit établie par ces rainures autour du piston 16 justement au moment où la sou pape d'échappement 18 s'écarte de son siège, de sorte que du fluide .sous pression sera amené à se précipiter simultanément dans le cylindre de frein et à s'échapper à l'atmos phère, afin d'empêcher ainsi une arrivée de fluide excessive au cylindre de frein. De cette manière, on obtient une arrivée rapide de fluide sous pression de la conduite de frein en même temps qu'une décharge rapide de fluide sous pression de la conduite de frein directement à l'atmosphère.
L'arrivée rapide de fluide sous pression dans le cylindre de frein est suffisante pour déplacer le piston de frein et la timonerie de frein rapidement à une position de serrage dans laquelle les sabots de frein sont serrés avec une faible pression pour que ces der niers ne soient pas trop fortement serrés au moment du serrage initial pour produire des chocs dangereux dans la timonerie de frein.
Lorsque la pression de la conduite de frein a été réduite à un degré où elle est sensiblement égale à la pression dans la chambre 14 et dans le cylindre de frein, le piston 16 s'abaissera sur son siège 15, in terceptant par là la communication entre la conduite de frein et le cylindre de frein. L'abaissement du piston 16 sur son siège permet à la soupape d'échappement 18 de se fermer de façon à interrompre tout échappe ment ultérieur de fluide de la conduite de frein à l'atmosphère.
Pendant que les effets signalés se produi sent, du fluide sous pression s'écoule lente ment du réservoir auxiliaire au cylindre de frein par l'orifice rétréci 13 de la soupape de retenue 10, se trouvant à ce moment ap pliquée sur son siège, de façon à donner lieu à un développement graduel de la pression de freinage, et lorsque la pression du cylin dre de frein a été élevée par cet écoulement de fluide à travers l'orifice 13 à un degré tel que la pression du cylindre de frein, plus la pression du ressort 11, dépasse légè rement la pression dans le réservoir auxiliaire agissant dans la chambre à piston 30,
la soupaFe de retenue 10 sera écartée de son siège et alors l'air sous pression du réservoir auxiliaire s'écoulera rapidement vers le cylin dre de frein, le fluide passant par les orifices 12 de même que par l'orifice 13 jusqu'à égalisation des pressions, de façon à aug menter ainsi finalement rapidement la pres sion de freinage au plein de sa valeur extrême réalisable.
Lors d'une égalisation sensible de la pres sion de réservoir auxiliaire agissant sur un côté du piston de commande de serrage d'ur gence 6 avec la pression de cylindre de frein agissant sur l'autre côté de celui-ci, le ressort 20 ramènera la soupape 9 et le piston 6 à leurs positions normales de fermeture.
Si une réduction de pression pour serrage d'urgence est produite dans la conduite de frein après un serrage de service normal des freins, la soupape 9 sera ouverte et du fluide s'échappera de la chambre 14 au cylin dre de frein et le piston 16 sera actionné pour ouvrir la soupape d'échappement 18 comme décrit plus haut, mais attendu que la pression de cylindre de frein a été déjà éle vée à une certaine valeur par suite du ser rage de service précédent des freins,
une égalisation des pressions sur les côtés opposés du piston 16 peut avoir lieu et la soupape d'échappement 18 pourra alors se fermer en raison du fait que le piston 16 s'abaisse sur son siège avant que la pression de la con duite de frein ait été réduite au faible de gré désiré pour assurer une action uniforme rapide sur toute la longueur du train.
Pour assurer que la soupape d'échappe ment 18 reste ouverte dans ces circonstances jusqu'à ce que la pression de conduite de frein ait été réduite au faible degré désiré, la triple valve est combinée avec un méca nisme à soupape logé dans la boîte 35. Celle-ci comporte une chambre 37 reliée au conduit d'échappement 34 et, en outre, une chambre à piston 38 renfermant titi piston 39 pourvu d'une tige 40, pouvant venir porter contre la soupape d'échappement 18.
Le pis ton 39, en se déplaçant, établit une commrt- nication entre la chambre 3 7 et une rangée de lumières 41 ouvertes, d'autre part, à l'at- inosphère. Lorsque la soupape d'échappement 18 est soulevée de soir siège à la suite d'une réduction de pression de conduite de frein pour serrage d'urgence, du fluide de la con duite de frein est admis à la chambre 37 et vient agir sur la face inférieure du piston 39.
Comme la face opposée du piston 39 est à l'atmosphère, celui-ci se soulève sous l'action de la pression de la conduite de frein, la tige 40 suivant le mouvement de soulève ment de la soupape d'échappement 18 en venant porter contre elle. La soupape 18 sera alors maintenue écartée de son siège par la tige 40 et le piston 39, bien que le piston 16 se soit abaissé entre temps sur son siège comme décrit plus haut, jusqu'à ce que la pression de la conduite de frein ait été réduite sensiblement à la pression atinosplié- rique par écoulement de fluide à travers les lumières 41 qui ont été découvertes à la montée du piston 39.
Celui-ci revienda alors à sa position normale, permettant à la sou pape d'échappement 18 de se fermer.
Le passage rapide de fluide sous pression de la conduite de frein au cylindre de frein dans les serrages de service est rendu pos sible par le fait que le canal d'écoulement rapide de fluide usuel 42 vers le cylindre de frein est ici prolongé dans la paroi de la section de boîte 5 de façon à le faire déboucher dans la chambre située au-dessous du piston 16.
Pour le cas d'un serrage de service des freins, les parties de la triple valve se meu vent à leur position de serrage de service et le canal d'écoulement 42 est relié art cylin dre de frein par une ouverture 43, une cavité du tiroir modérateur 28 et une ouverture 45 communiquant avec la chambre à piston de commande de serrage d'urgence 30 et de là par les orifices 12 autour de la soupape de retenue 10 an cylindre de frein 32.
Le relâ chement de pression dans l'espace au-dessous du piston 16 autour du siège 15 occasionne titi écoulement de fluide de la chambre 14 par titi orifice rétréci 46 du piston 16 au cylindre de frein par la voie dit canal d'écou lement 42, de sorte que la pression de con duite de frein plus élevée agissant sur la face intérieure du piston 16 en dedans de son siège produit le soulèvement du piston 16, établissant par là une communication entre la conduite de frein et le cylindre de frein, de sorte qu'il se produit une décharge rapide de la conduite de frein vers le cylin dre de frein en vite d'un serrage de service.
Par suite d'un jeu réservé entre la tige de piston 17 et la soupape d'échappement 18, le piston 16 peut se soulever suffisam ment de soit siège 15 pour donner lieu à l'écoulement rapide de fluide de la conduite de frein en serrage de service par le canal 42, sans actionner la soupape d'échappement 18, et sans établir de communication directe entre la conduite de frein et la chambre 14.