Frein à fluide sous pression. Il est un fait bien connu que de longs trains peuvent être freinés plus doucement par le moyen d'un serrage des freins plutôt gradué que continu, attendu qu'il faut comp ter avec le danger que, quand on produit une forte réduction continue de la pression de la. conduite de frein, les freins seront serrés à l'extrémité de tête .du train suffisamment en avance sur ceux se trouvant à l'extrémité ar rière du train pour causer un relâchement de la tension du train de façon à permettre à la partie ,
arrière .de celui-ci de se précipiter sur la partie avant, de produire ainsi des -chocs dangereux et .d'occasionner éventuellement la rupture du train lors cl-Lu rebondissement. La manoeuvre recommandée pour commander les freins sur un long train afin .de vaincre ces difficultés consiste à produire @d'abor d une faible réduction initiale de la pression de la.
conduite de frein, rte façon à assurer le ser rage de taus les freins du train, et puis, après avoir mû la poignée du robinet de manoeuvre en position de recouvrement et l'y avoir maintenue jusqu'à ce que l'échappement de fluide de la conduite de frein ait cessé, à pro voquer une plus forte réduction de la pression de la .conduite de frein dans une mesure suf fisante pour produire le serrage voulu des freins.
La présente invention a pour objet un frein à fiui.cle sous pression du genre de ceux qui prévoient, en premier lieu, une faible réductiaii initiale de la pression de la con- ,duite de frein de manière à assurer un pre mier serrage de tous les freins sur un train, et puis une réduction subséquente plus forte de la pression de la conduite de frein clans une mesâre suffisante pour provoquer le ser rage voulu .des freins, et elle se distingue par des moyens. de commande automatique grâce auxquels<B>la,
</B> réduction subséquente -de la pres- sion .de la, conduite, de frein est effectuée automatiquement après l'achèvement de la réduction initiale de la pression de la con duite de frein.
Le dessin ci-annexé représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution de l'objet -de l'invention. La fig. 1 en est une vue schématique, partie en coupe, montrant les parties dans leur position normale de desserrage; La fi-. 2 en est une vue, partie en coupe, analogue, montrant les parties en position de serrage à la période initiale; La fib. 3 en représente une soupape- pilote dans une position qu'elle prend après une certaine période de temps;
La fi b. 4 montre la combinaison de cette soupape-.pilote avec une soupape de retenue e'.: représente les parties dans une position pour effectuer la réduction subséquente de la pression dans la .conduite de frein.
Le frein à fluide sous pression représenté est employé ici en combinaison avec un équi pement de commande automatique de la vi tesse du train (non représenté), oic le serrage des freins est produit automatiquement par l'intermédiaire de cet équipement de com mande automatique de la vitesse du train, indépendamment du conducteur.
Le dispositif à valve de serrage du frein représenté comporte une boite 1 avec une chambre à piston 2 reliée à un tuyau -de com mande de la vitesse 5 7 appartenant à l'équi pement précité (non représenté) et par l'in termédiaire duquel la. pression du fluide dans la chambre à piston 2 est amenée à varier en dépendance du fonctionnement de l'équipe ment de commande (le la vitesse. Un piston 3 lobé dans la. chambre 2 est disposé pour actionner un tiroir -t logé dans une chambre 5 communiqua.ut par le conduit 6 avec le ré servoir principal 7 constituant une source de fluide sous pression.
Le dispositif à valve de serrage est com biné avec un mécanisme égalisateur à sou pape de -décharge comportant une boîte 8 ren fermant un piston 9 avec une chambre 10 ri'un côté de celui-ci, reliée par un conduit 11 à un réservoir égalisateur 12, et une cham bre 13 du ,côté opposé, reliée à la conduite de frein 14 du train. Le piston 9 est disposé pour actionner la soupape (le, décharge 15 destinée à laisser échapper le fluide de la conduite de frein 14 pour provoquer une ré- duction de pression clans celle-ci et occasion ner ainsi un serrage des freins.
Le mécanisme automatique pour comman der automatiquement le serrage en deux étapes comporte une boîte 16 renfermant une soupape-pilote et une soupape de retenue. La. soupape-pilote comporte un piston creux 17 ainsi qu'une chambre à piston 18 reliée à un conduit 19 allant à la- glace du tiroir 4 et communiquant aussi avec un réservoir tem porisateur 20. Dans l'extrémité ouverte du piston 17 est monté un piston mobile 21' fendu longitudinalement pour re.cev oir, dans sa fente, une goupille transversale 22 fixée ait piston 17.
Entre l'extrémité fermée du piston 17 et le piston 21 est intercalé un res sort à boudin 23. Le piston 21 porte une soupape 24 pour commander lacommunica- tion d'une chambre 25 avec un orifice d'é chappement 26, lequel communique aussi avec une chambre intermédiaire 27.
La valve de retenue comporte un piston creux 28 avant une rondelle de garniture 29 à une extrémité, y fixée par une bague vis- sée 30. Cette rondelle 29 fait joint sur le bord annulaire d'une chambre reliée par un conduit 31 à un réservoir dit à réduction de pression subséquente 32, tandis qu'un com partiment annulaire s'étendant autour- dudit bord est relié par un conduit 33 à un réser voir dit à réduction de pression initiale 34.
Un ressort 35 tend à maintenir le piston 28 sur son siège vers la droite et le mouvement du piston 28 vers la. gauche produit l'action- n.ement d'une soupape 36 par contact du pis ton avec la, tige 37 de celle-ci. L'extrémité de gauche du piston creux 28 est évasée de façon à former une bague 39 pouvant venir faire joint sur une rondelle de -garniture lors du mouvement du piston 28 vers la gauche.
En fonctionnement, la chambre à tiroir 5 du dispositif à valve de serrage est chargée de fluide sous pression depuis le réservoir 7 par le moyen du conduit 6 et du fluide ve nant clé la. chambre 5 rétablit l'équilibre ou égalisation de pression dans la chambre à piston 2 par un orifice rétréci 40 prévu dans le piston 3, permettant ainsi au ressort 41 de maintenir le piston 3 dans sa position nor male de desserrage, aussi longtemps que le tuyau de commande 57 reste fermé.
Du fluide de la ,conduite de frein passe par un conduit 42 à 1.a chambre 13 d'un côté du pis ton d'égalisation de décharge 9 et par une soupape de retenue 43 à une cavité 44 pré vue dans le tiroir 4 et de là à un .conduit 45 à la chambre 10 de l'autre côté du piston 9. Du conduit 45, une partie du fluide passe aussi par le conduit 11 au réservoir d'égali sation de pression 12, chargeant celui-ci à la pression régnant dans la conduite de frein 14.
Le réservoir à réduction initiale 34 est mis à l'air libre par le conduit 46 et la ca- vité 47 prévue dans le tiroir 4 et reliée_ à l'orifice d'échappement du tiroir 58. Le ré servoir à réduction de pression subséquente 32 est également mis à l'air libre par le conduit 31, la soupape de retenue 51 et le conduit 46 qui, comme an vient de le voir, communique avec l'orifice d'échappement 58.
Le conduit 19 étant relié par la cavité 47 du tiroir 4 à, l'orifice d'échappement 58, la chambre à piston 18 et le réservoir tempori- sateur 20 seront à la pression atmosphérique -de sorte que le faible ressort 52 agissant sur le piston 17 maintiendra celui-ci .dans sa po sition extrême de droite (fi.g. 1), avec la sou pape 24 écartée de son siège.
La chambre à soupape 38 renfermant la soupape 39 étant reliée à l'atmosphère par le conduit 59, par la chambre 25 et par la soupape ouverte 24 et l'orifice d'éch.appe@ment 26, et le côté op posé du piston 28 étant aussi à la pression atmosphérique, le ressort 35 maintiendra le piston<B>28</B> dans sa position à .droite sur son siège ,correspondant (fig. 1).
Lorsque du fluide sous pression est amené à s'échapper -de la chambre à piston 2 du dispositif à soupape de serrage à travers le tuyau 57 par l'équipement de -commande de la vitesse, le piston 3 sera déplacé à sa po sition de serrage telle que représentée en fig. 2.
Dans cette position, du fluide est amené à s'échapper du réservoir d'égalisation de pression 12 et de la chambre 10 .d'un côté du piston 9 au réservoir à réduction initiale 34 par les conduits 11 et 45, le conduit 53 ,du tiroir 4, ce iconduit ayant uns partie étranglée 54, et par le conduit 46 se reliant. au réservoir à réduction de pression initiale 34. La pression d'ans le réservoir d'égalisa tion 12 se détendant dans le réservoir à ré duction de pression initiale 34, il se produit une réduction de pression d'une certaine va leur prédéterminée dans le réservoir 12.
Par exemple, le volume .du réservoir à réduction de pression initiale 34 peut être tel que l'é galisation de pression produise une réduction de pression à 4 kg dans le réservoir d'égali sation .de pression.
Le piston d'égalisation 9 est alors dé placé par la pression de conduite de frein plus élevée régnant dans la chambre 13 de manière à faire ouvrir la soupape de décharge 15 et à permettre l'échappement de fluide -de la, conduite -de frein 14 pour effectuer un premier serrage des freius. Quand la pres sion de la conduite de frein a été réduite à un degré légèrement inférieur à la réduction de la pression dans le réservoir d'égalisation, le piston 9 sera actionné de façon à ramener la soupape 15 sur son siège,
afin d'empêcher l'échappement ultérieur de fluide de la @con- cluite de frein.
Le fluide s'échappant ainsi de la conduite de frein n'est pas -déchargé directement à l'atmosphère, comme d'usage, mais il passe dans le réservoir temporisateur 20 et à la chambre à piston 18 de la soupape-pilote par le moyen du conduit 55, du conduit 56 .dans le tiroir 4 allant à la cavité 47, et de là par le conduit 19 allant au réservoir temporisa teur 20.
Comme le fluide de la. conduite de frein 14 passe clans la chambre -à piston 18 dans une mesure plus grande qu'il ne peut s'échapper par les orifices rétrécis 48 et 49 des pistons 17 et 21, une pression s'établira. dans la chambre à piston 18 et finira par mouvoir le piston 17 vers la gauche, en coïm- prima,nt le faible ressort 52 st en obligeant la soupape 24 à se fermer, comme représenté en fig. 2.
Dans cette position, le mouvement ultérieur du piston 17 vers la gauche est ar rêté par le ressort plus puissant 23, mais la pression continuant < < , augmenter clans la chambre à, piston 18 et dans le réservoir tem porisateur ?0 par suite de l'afflux de fluide de la conduite de frein deviendra suffisante l,our imprimer au piston 17 un nouveau mou- vE-ment vers la gauche.
Après ce nouveau mouvement, le piton 17 se déphi,ce par rapport au piston 21 par suite de la liaison mobile. avec lui, de sorte qu'une communication est établie entre. la chanibrc à. piston 18, autour .de la, portion réduite du piston 17, et la chambre 27 comme représenté en fig. 3.
La chambre<B>2</B>7 étant ciuverfe à l'atmosphère en 26, il se produit un échappement rapide de fluide (lu réservoir temporisateur 20 et de la chambre 18 aussi longtemps que la soupape de décharge 15 reste ouverte.
Lorsque cette soupape se ferme après qu'une réduction de pression prédéter minée a eu lieu dans la conduite de frein, la pression dans la chambre 18 et dans le ré servoir temporisateur 20 tombe rapidement, permettant au ressort 23 de déplacer le pis ton 17 à la position représentée en fi-. \?, dans laquelle la, communication entre la chambre 18 et la, chambre 27 est interceptée.
La réduetioii ultérieure de la pression dan: la .chambre à piston 18 et. dans le ré servoir temporisateur 20 a. lieu dans une nie= sure plus lente par suite d'échappement de fluide à, travers les orifices rétrécis 48, 49 vers l'orifice d'échappement 26 et quand la pression aura. été réduite à. un degré légère ment inférieur à, la, pression du faible ressort <B>52,</B> le piston 17 sera, ramené vers la droite de manière à obliger le piston 21 à. ouvrir la soupape 24, comme représenté en fig. L.
Pendant le fon(#tionnemert sus-dé :rit, la. pression de fluide qui par égalisation s'est. établie dan., le réservoir à. réduction de pres sion initiale 34 s'exerce par le conduit 33 sur l'aire extérieure au siège du piston 28 et se propage par le conduit 60 dans la eliambre 38.
Par conséquent, lorsque la. soupape 24 est ouverte par le déplacement du piston 17, dit fluide est amené à passer de la chambre 38 par le conduit 59 à. la, chambre 25 et de là. par la soupape ouverte 21 à l'orifice d'é- chappenient 26.
La, pression de fluide ag:- sa.nt sur l'aire extérieure au siège du piston 28 déplacerii, crlui-ei vers la gauche, com e montré en fit. 1. df# sorte que<B>le,</B> conduit 33 sera relié au .conduit 31.
Du fluide sous pres sion du réservoir d'égalisation 12 et du ré servoir à réduction initiale 34 se rendra. alors, en égalisation de pression, dans le réservoir à réduction de pression subséquente 32 et, il se produira ainsi une seconde réduction de pression dans la. chambre 10 du dispositif d'égalisation à soupape de décharge, de sorte que la soupape 15 sera aetionn.ée de façon ii provoquer uiie seconde réduction prédéter miné de la. pression de fluide .dans la conduite de frein, correspondant:
aux volume., combinés des réservoirs 04 et<B>32.</B>
Dans la. position d'ouverture du piton 28, telle que représentée en fit. 4, la bague 39 fait joint étanche sur le siège correspon- dant de maiiièrf# à intercepter 12 communica- tion entre la.
chambre 38 et le .conduit 59 et l'orifice d'échappement 26, empêchant ainsi une réduction de pression clans les réservoir à réduction de pression 31, 32 par passage ii travers le conduit 60.
Pendant son mouvement vers la, gauche, le piston 28 s'engage avec la tige 37 de la soupape 36 et écarte celle-ci de son siège (le porte que, bien due le piston 17 soit ac- tionné de façon à fermer la. soupape 24 pen clant la seconde réduction de pression dans la ef,nduite de frt@in. Faire du piston 28 à l'inté rieur de la bague 39 appuyée sur son siège sera.
maintenue ii la pression atmosphérique par la, connexion de l'intérieur du piston par la. soupape 36 avec l'orifice d'échappement 61, de façon à assurer le ,joint étanche de la bague 39 et à empêcher toute fuite de fluide sous pression de la chambre 38 autour de la bague 39 vers l'intérieur du piston 28.
Quand le-'piston de commande automati que 3 revient en position de desserrage pour provoquer le desserrage des freins, les réser voirs à réduction de. pression 32, 34 seront re- liés par la cavité 47 du tiroir à l'orifice d'é chappement 58 de sorte que du fluide sous pression dans ces réservoirs est mis à l'é chappement à .l'air libre, et les faces oppo sées du piston de retenue 28 étant à la pres sion atmosphérique, le ressort<B>35</B> ramène ce piston à sa position normale, comme repré senté en fig. 1.
Dans le fonctionnement sus-décrit -de l'ap pareil représenté, le volume du réservoir temporisateur 20 détermine le temps qui s'é coule entre la première réduction de pression dans la conduite de frein, et 1a seconde ré duction de pression dans celle-ci. Dans cer tains cas, il. ne sera pas nécessaire de prévoir un réservoir temporisateur. L'appareil fonc tionnera alors de façon à provoquer la se conde réduction de pression dans la conduite de frein sensiblement à la. suite de l'achève ment de l'échappement de fluide de la con duite de frein produisant la première réduc tion de pression dans la conduite de frein.
Bien que l'appareil ait. été décrit comme étant associé à un mécanisme de commande automatique de la vitesse du train, on com prend qu'on pourrait aussi combiner avec lui les dispositifs de manoeuvre de frein usuels, auquel cas le robinet de frein du mécanicien serait pourvu de conduits et de cavités cor respondant à ceux -du tiroir 4, de sorte que quand il serait amené par le mécanicien en position de serrage du frein, il provoquerait automatiquement les mêmes opérations que lorsque le tiroir 4 est déplacé par le piston 3 en position de serrage, comme décrit plus haut.