Robinet de commande pour frein continu automatique à air comprimé. La présente invention a pour objet un ro binet de commande pour frein continu auto matique à air comprimé.
Ce robinet est caractérisé par le fait qu'il comporte une chambre dans laquelle sont pro voquées des variations de pression contrôla bles, indépendantes de la composition du train, ces variations produisant indirectement des variations de pression dans la conduite générale du frein.
Ce robinet peut comporter un tiroir rota tif plan pouvant prendre sept positions de manoeuvre correspondant aux sept fonc tionnement suivants: 10 desserrage ra pide; 20 charge normale;<B>30</B> marche normale; 40 contrôle des fuites; 50 neutre; 60 freinage graduel, et<B>70</B> freinage rapide.
Le dessin annexé représente, schématique ment et à titre d'exemple, une forme d'exé cution du robinet suivant l'invention.
La fig. 1 montre en coupe verticale le ro binet de commande dans la deuxième posi tion; La fig. 2 montre en coupe verticale la position prise par le tiroir rotatif plan dans le robinet dans la première position; La fig. 3 montre en coupe verticale la position prise par le tiroir rotatif plan dans le robinet dans la troisième position; La fig. 4 montre en coupe verticale la po sition prise par le tiroir rotatif plan dans le robinet dans la quatrième position; La fig. 5 montre en coupe verticale la po sition prise par le tiroir rotatif plan dans le robinet dans la cinquième position;
La fig 6 montre en coupe verticale la po sition prise par le tiroir rotatif plan dans le robinet dans la sixième position, et La fig. 7 montre en coupe verticale la po sition prise par le tiroir rotatif plan dans le robinet dans la septième position.
Suivant l'exemple dessiné, le robinet est constitué par quatre corps principaux réunis par une fixation à bride et enfermant entre eux quatre chambres, c'est-à-dire la chambre a en communication permanente avec le réser- voir principal (non indiqué dans la figure) au moyen du canal 10; la chambre b commu niquant avec le réservoir r (petit réservoir); la chambre c en communication permanente avec l'atmosphère au moyen de l'orifice 11; la chambre d en communication permanente avec la conduite générale au moyen du ca nal 3.
Enfin, dans le corps inférieur est ména gée une chambre e, en communication perma nente avec le réservoir principal au moyen du canal 10.
Dans la chambre a, un tiroir rotatif plan p établit ou rompt au moins une communica tion déterminée, suivant la position qu'il prend pendant la manoeüvre du robinet de commande. Dans le corps inférieur, deux soupapes v et v', reliées par une tige, peuvent mettre la chambre d (conduite générale) en communication avec la chambre e (réservoir principal) ou avec la chambre c (atmosphère) suivant la position prise par le piston à dia phragmes s qui sépare les chambres<I>b</I> et<I>d</I> de la chambre c.
Le robinet représenté peut être amené dans cinq positions principales et deux subsi diaires, qui correspondent aux différentes phases de fonctionnement, ainsi qu'il sera décrit ci-après.
Le robinet comprend en outre une soupape de réglage d'alimentation r comprenant deux soupapes auxiliaires 14 et 15.
Cette soupape est constituée par un piston 13 à diaphragme, sur lequel la pression de la chambre b s'exerce d'un côté en antago nisme à un ressort 12.
Le fonctionnement de la soupape de ré glage d'alimentation est le suivant: Si l'ef fort du ressort 12 l'emporte, le piston 13 prend une position plus élevée en mainte nant ouverte la soupape 15, de sorte que l'air de la chambre a (réservoir principal) peut arriver à la chambre b, pourvu que le robinet soit en deuxième ou troisième posi tion, c'est-à-dire que le canal de section non circulaire f; pratiqué dans la soupape p com munique avec le canal 4;
au cas où la pres- sion de la chambre b l'emporte, le piston 13 descend et cause l'ouverture de la sou pape 14, de sorte que l'air de la chambre b se décharge à l'atmosphère à travers le trou calibré 16, limitant ainsi la valeur de la pres sion pouvant être atteinte dans la chambre b, ceci pour les positions susmentionnées du robinet.
En cas d'équilibre entre les forces agissant sur le piston 13, celui-cï prend une position intermédiaire et maintient en posi tion de fermeture les deux soupapes 14 et 15.
Le fonctionnement du robinet complet est le suivant: La charge normale du frein est produite en plaçant le robinet de commande dans la deuxième position (fig. 1).
Dans ladite position, la chambre a (reliée au réservoir principal) est placée en communi cation avec la chambre b au moyen des ca naux f, 4 et 17 ainsi que la soupape 15 de la soupape de réglage d'alimentation, une pres sion dépendant de la charge du ressort 12 sera établie dans la chambre b et dans le pe tit réservoir z.
La pression qui vient d'être établie dans la chambre b provoque l'abaissement du pis ton à diaphragme s et par conséquent l'ouver ture de la soupape v, de manière que la cham bre e (réservoir principal) soit mise en com munication avec la chambre d (conduite gé nérale).
La soupape v se fermera seulement lors que la pression dans la chambre d (conduite générale) aura atteint celle qui a été établie dans la chambre b.
Les capacités du frein étant chargées complétement à la pression d'un régime nor mal, le robinet est placé en troisième position (fig. 3, position de marche) et établit une communication entre la chambre b et la con duite générale à travers les canaux 2, la, <I>1</I> en plus de celle existant déjà dans la deuxième position.
En cas de petites fuites à la conduite générale, celles-ci sont directe ment compensées par la soupape de réglage d'alimentation au travers des canaux f, 4, 17, 2, h, 1 sans l'intervention du piston à diaphragmes s. étant donné qu'entre la cham bre b et la conduite générale la différence de pression sera insignifiante.
Dans le cas où la fuite existant dans la conduite générale est importante. (par exem ple à la suite de l'ouverture d'un signal d'a larme), la_pression qui s'établit dans la cham bre b est inférieure à celle du régime normal. La pression dans la conduite générale, malgré l'arrivée d'air par ?, h et 1 sera inférieure à celle de régime normal, d'une valeur plus ou moins grande selon l'importance de la fuite et le mécanicien, en observant les mano mètres, se rendra immédiatement compte de l'existence d'une fuite (maneruvre d'un signal d'alarme).
Avant de parler des phases successives. on doit observer que dans les fig. ?, 3, 4, 5, 6 et 7 se référant auxdites phases. seul le tiroir rotatif plan est représenté avec les communi- cations relatives. En ce qui concerne le fonc tionnement des autres organes du robinet, il faut s'en référer à la fig. 1.
Les capacités du frein étant chargées com plètement à la pression de régime normal, le mécanicien peut se rendre compte des pertes existantes aux organes du frein en plaçant le robinet dans la quatrième position (fig. 4) dans laquelle toutes les communications éta blies par le tiroir rotatif plan sont interrom pues à l'exception de celle existant entre la chambre b et la conduite générale au travers des canaux<I>2, h, 1.</I>
Tout abaissement éventuel de pression de la conduite générale dû aux fuites se repro duit à cette position du robinet, intégralement dans la chambre b, par conséquent le piston à diaphragmes s reste inerte et le mécanicien, au moyen de l'observation d'un manomètre relié au petit réservoir ou à la chambre b peut se rendre compte si les conditions de te nue du train sont normales.
Le freinage graduel est produit en ame nant le robinet en sixième position (fi,.<B>6)</B> et en le laissant un temps suffisant dans cette position pour que la dépression voulue soit produite dans le réservoir z et dans la cham- bre b, puis en ramenant le robinet en cin quième position (fig. 5).
Aussitôt que le robinet est- placé en sixième position (fig. 6), la chambre b se dé charge à l'atmosphère au moyen des canaux 2 et 5 et de la rainure rie.
Le piston s est poussé vers le haut par l'effet de la dépression susmentionnée et l'air de la conduite générale se décharge dans l'at mosphère au travers de la soupape v' du canal 6 et de l'orifice de décharge 11 jusqu'à ce que sa pression soit égale à la pression éta blie en b.
De plus, avant d'arriver à l'orifice taré 11, de décharge, l'air provenant de la con duite générale se détend instantanément dans la chambre d'expansion e qui est d'un volume approprié, ce qui donne lieu à une brusque dépression dans la conduite générale propre à hâter la propagation du freinage, également dans les freinages graduels qui sont les plus fréquents en service.
La chambre d'expansion c remplit ainsi la fonction de chambre accélératrice.
Pour une maneeuvre ultérieure du robinet en sixième position les opérations décrites ci- dessus se répètent. Si on remet le robinet en position neutre (cinquième position) après un freinage graduel, toutes les communications commandées par le tiroir rotatif plan p sont in terrompues, et, comme on a dit, l'air de la conduite générale continue à se décharger à l'atmosphère jusqu'à ce que la pression dans la conduite soit la même que celle régnant dans la chambre b et dans le réservoir z.
Aussi longtemps que l'on reste en posi tion neutre (cinquième position) la pression de la conduite générale ne pourra pas subir des variations importantes puisque dans le cas de diminution de pression due aux iné vitables fuites, le piston à diaphragmes s s'a baissera et provoquera l'ouverture de la sou pape v jusqu'à porter de nouveau la, pression de la conduite à la valeur préexistante main tenue, dans le petit réservoir z et dans la chambre b.
Le freinage rapide est produit en ame nant le robinet en septième position (fig. 7). Dans cette position, la conduite générale 3 et la chambre b (petit réservoir z) sont mises en communication entre elles et avec l'atmo sphère au moyen du creux îa du tiroir rota tif plan et du canal 5.
Pendant cette décharge, la pression de la conduite générale sera sensiblement supé rieure à celle de la chambre b à cause du vo lume d'air considérable de la première; le pistons, pendant cette phase, sera donc poussé dans sa position haute et pourra par conséquent maintenir ouverte la soupape de décharge v' au travers de laquelle l'air de la conduite générale pourra donc également s'é chapper.
Après ce temps de freinage, le robinet est placé en cinquième position (neutre).
Si on veut diminuer la force de freinage, on devra procéder à l'opération inverse.
On obtiendra le desserrage graduel (c'est- à-dire on desserrera partiellement le frein) en plaçant le -robinet pendant quelques secondes dans la deuxième ou dans la troisième posi tion, et en le reportant après rapidement en en cinquième position.
Pendant le temps où le robinet est laissé dans la deuxième position (fig. 1) ou dans la troisième position (fig. 3), la chambre a (ré servoir principal) est placée en communica tion avec la chambre b (petit réservoir z) au travers de la soupape de réglage d'alimenta tion, au moyen des canaux f, 4 et 17, de sorte que la pression en b sera augmentée dans une mesure déterminée.
Supposons que précédemment le piston à diaphragmes s soit en équilibre (soupapes v et v' toutes les deux fermées), l'augmentation de pression de la chambre b rompt l'équilibre de pression se répétera jusqu'à ce que la et le piston s est poussé vers le bas provo quant l'ouverture de la soupape v,
et mettant ainsi le réservoir principal en communication avec la conduite générale jusqu'à ce que cette dernière ait atteint la pression régnant dans la chambre b; le piston s reprendra alors sa position d'équilibre.
Par une manoeuvre successive du robinet en deuxième ou troisième position, l'échange dans la conduite générale soit la même que la pression de régime atteinte dans la chambre b, déterminée par la soupape de ré glage d'alimentation.
Comme on l'a vu, les variations de pres sion dans la conduite générale permettant d'obtenir le freinage ou le desserrage graduel, ne sont pas produites directement, mais elles sont dues aux variations de pression provo quées par le mécanicien dans la chambre b (petit réservoir).
Le desserrage rapide est exécuté en pla çant le robinet en première position (fig. 2). On aura alors communication directe en tre la chambre a (réservoir principal) et la conduite générale 3 au moyen de l'ouverture non circulaire f pratiquée dans le tiroir rota tif plan.
En même temps, la même chambre a est mise en communication avec la cham bre b au moyen de l'ouverture g pratiquée dans le tiroir rotatif plan et du canal 8, tan dis que la rainure lt pratiquée aussi dans le tiroir rotatif plan met en communication les canaux 1 et 2 qui aboutissent respectivement à la chambre bet à la conduite générale.
Dans la première position de desserrage rapide, on a une copieuse alimentation de la conduite générale, celle-ci étant en communi cation avec le réservoir principal qui se trouve à une pression élevée. En outre, la communication qui s'établit entre les cham bres a et b empêche une ouverture intempes tive de la soupape v' de décharge.
Si l'on veut provoquer le desserrage ra pide et complet du train, on devra laisser le robinet en première position pendant un temps déterminé. La durée de ce temps, qui devra être déterminée en fonction des caractéris tiques du frein dont les véhicules sont munis, peut être aisément déterminée si le robinet est laissé en première position jusqu'à ce que la pression du petit réservoir z, visible au moyen d'un manomètre, ait atteint une valeur préfixée supérieure à celle du régime normal de la conduite, par exemple la valeur de 5,5 kg.
Sur le canal mettant en communication la chambre b avec le petit réservoir est montée une soupape de retenue (soupape sphérique 19). L'alimentation du petit réservoir doit passer par un orifice 20 dont le ca libre sera tel que l'on obtienne l'alimentation du petit réservoir dans le temps déterminé susmentionné.
La soupape de retenue 19 permet, dans la phase de freinage graduel, la mise en équi libre instantanée des pressions entre le petit réservoir z et la chambre b, ceci lors de la dé charge de la chambre b et aussitôt que le ro binet est placé en position neutre.
Après la manoeuvre en première position, le robinet est amené en deuxième position, et la surpression existant alors dans le petit ré servoir z et dans la chambre b est éliminée, en se déchargeant à l'atmosphère au travers de l'orifice calibré 16 au-dessous de la sou pape 14. Celle-ci est ouverte par l'effet de la pression exercée sur le piston<B>13,</B> pression qui est supérieure à la charge du ressort 12.
Pendant tout le temps employé par le ré servoir z pour descendre à la pression nor male de 5 kg/cm', le piston à diaphragmes s restera baissé et on aura au travers de la sou pape v une copieuse alimentation ultérieure de la. conduite générale avec un débit allant en décroissant, jusqu'à. ce que la pression du réservoir z soit descendue à celle du régime normal.
L'alimentation de la conduite générale au travers de la soupape r continuera jusqu'à ce qu'on ail; atteint pour toute la longueur du train la pression de régime normal.
Dans le cas où, pour une éventualité quel conque, les freins de quelques véhicules res tent serrés après qu'on a porté la conduite à sa. valeur de régime, on devra, pour les des serrer, augmenter la pression de régime de la conduite générale tout en chargeant davan tage le ressort<B>121</B> de la, soupape de réglage d'alimentation.
Après avoir obtenu le desserrage complet du train, on retourne à la valeur normale de la pression de régime en déchargeant le res sort 12 jusqu'à la valeur primitive.
Dan' ce cas le piston 13 descend, la sou pape 14 s'ouvre, la chambre b et le petit ré- servoir z se déchargent à l'atmosphère au tra vers de l'orifice calibré 16.
L'abaissement de pression de la chambre b et du petit réservoir z sera suivi de celui de la conduite générale qui se déchargera au travers de la soupape v', mais sans provoquer des freinages intempestifs si la durée de la détente - dépendant de l'ouverture calibrée 11 - a été justement réglée à la sensibilité des triples valves du frein.
On arrive ainsi à rendre l'élimination de la surcharge complètement indépendante de la composition du train remorqué, puisque l'ouverture de la soupape v1 sera plus ou moins grande selon le volume d'air à évacuer.