Installation de freinage à fluide sous pression. La présente invention concerne les instal lations de freinage à fluide sous pression.
Les installations de freinage à fluide sous pression pour trains de chemin de fer et véhi cules analogues comprennent ordinairement sur chaque véhicule un cylindre de frein ali menté en fluide sous pression par tin réservoir auxiliaire sous la commande d'une valve de distribution et conformément aux variations de pression dans une conduite générale s'éten dant sur toute la longueur du train. Chaque véhicule comporte généralement aussi une chambre de commande qui se charge en fluide sous pression à partir de la conduite générale ou du réservoir auxiliaire pendant que les freins sont desserrés.
La chambre de com mande doit être maintenue à une pression constante pendant l'application des .freins pour équilibrer la pression du cylindre de frein et la pression de la conduite générale ou du réservoir auxiliaire et permettre ainsi de graduer l'application ou le desserrage des freins.
Pour cette raison, l'ensemble de la valve de distribution de ces installations con nues comprend une valve de charge de la chambre de commande; quand la valve de distribution est en position de desserrage, cette valve de charge fait communiquer la chambre de commande avec la conduite géné rale ou le réservoir auxiliaire de manière à remplacer toute perte de fluide sous pression qui aurait pli se produire pendant le freinage précédent et à maintenir ainsi dans la cham- bre de commande une pression aussi constante que possible.
L'ensemble de la valve de distri bution comprend ordinairement, en outre, une boîte de réglage disposée pour assurer un pas sage relativement libre et sans étranglement à l'écoulement du fluide vers le cylindre de frein pendant le stade initial du freinage afin d'appliquer les sabots de frein sur les roues du véhicule; après ce premier stade, la boîte de réglage laisse la pression du cylindre de frein monter plus lentement à travers un pas sage relativement étranglé de façon à éviter tout choc ou détérioration du véhicule.
La présente invention a pour objet une installation de freinage à fluide sous pression comprenant une chambre de commande et une boîte de réglage des débits du fluide vers ou hors du cylindre de frein, une valve de charge de la chambre de commande, cette valve comportant une soupape commandée par une butée mobile pouvant prendre une pre mière' position polir laquelle la soupape est maintenue ouverte, et une deuxième position, pour laquelle la soupape est fermée et inter rompt l'écoulement du fluide sous pression vers la chambre de commande, la butée mobile étant maintenue en position de fermeture, pendant toute la durée d'une application des freins, sous l'action de fluide à la pression du réservoir auxiliaire,
et ne revenant à sa posi tion d'ouverture que lorsque les freins ont été suffisamment desserrés pour permettre à la boîte de réglage de prendre sa position d'ou verture.
Le fluide qui se trouve à la pression du réservoir auxiliaire et qui maintient la butée mobile en position de fermeture se détend de préférence brusquement dans le cylindre de frein ou dans l'atmosphère, lorsque la boîte de réglage prend sa position d'ouverture.
La. pression de ce fluide peut être main tenue, malgré les fuites, par un écoulement restreint de fluide à travers un étranglement qui est fermé quand la valve de charge de la chambre de commande est en position de des serrage.
Une forme d'exécution de l'objet de l'in vention est représentéè, à titre d'exemple, sur le dessin annexé.
La fig. 1 la représente schématiquement en coupe.
La fig. 2 représente une partie de la valve de charge de la chambre de commande d'une variante permettant de commander la détente d'une poche accélératrice.
Si l'on se réfère maintenant au dessin, on voit que l'ensemble de la valve de distribution comprend une valve de charge du réservoir de commande consistant en un piston supérieur 1 relié par une tige 2 à un piston inférieur 3 plus petit, la chambre 4 formée entre les deux pistons étant alimentée en air comprimé soit par le réservoir auxiliaire, soit par la conduite générale (non représentée), par l'intermé diaire des canaux 5 et 6,-une soupape 7 capa ble, quand les freins .sont desserrés, d'être maintenue éloignée de son siège par une tige 7c, reposant sur la face supérieure du piston inférieur,
étant prévue pour commander l'écoulement de l'air comprimé venant de la chambre 4 et s'écoulant à travers le canal 8 dans la chambre de commande 9. La chambre 4 est reliée, par l'intermédiaire d'un passage étranglé 10 du piston supérieur; à une cham bre supérieure 11 formée par la face supé rieure du piston et le carter, ce passage étant fermé, dans la position de desserrage repré sentée, par une nervure annulaire saillante 12 formée sur le carter de la valve et sur laquelle est appliquée une garniture de joint 13 encas trée dans la face supérieure du piston supé rieur .
La boîte de réglage comprend un cylindre 41. formé dans le corps de l'ensemble de dis tribution, et un piston 14 dont l'extrémité supérieure fermée est munie d'une garniture d'étanchéité susceptible de s'appliquer contre une nervure saillante 16 qui entoure l'orifice inférieur d'un alésage dont le diamètre est, plus faible que celui du cylindre; la surface supérieure du piston est ainsi divisée en une surface intérieure 17 et une surface extérieure 18 avec une chambre annulaire 19 disposée au-dessus de la surface extérieure et isolée quand le piston est dans sa position supérieure représentée, c'est-à-dire dans sa position de desserrage.
Le piston est poussé vers sa posi-, tion supérieure par un ressort de commande 20; dans cette position, il éloigne de leurs sièges les deux soupapes 21 et 25; la soupape 21 est disposée de manière à fermer le passage de l'air comprimé à travers les conduits 22 et 23 et vers le cylindre de frein 24 quand la pression dans celui-ci atteint une valeur suffi sante pour déplacer le piston 14 jusqu'à sa position inférieure; la deuxième soupape 25 est disposée pour empêcher l'écoulement de l'air comprimé venant de la chambre supé rieure 11 de la valve de charge pendant une application des freins.
La première soupape 21 est court-circuitée par un canal étroit 29 à travers lequel l'air comprimé est fourni au ; cylindre de frein 24 avec un débit. réduit. dès qu'une certaine pression prédéterminée a été atteinte dans celui-ci.
Dans la position de desserrage représentée sur le dessin, le tiroir de distribution relie le i cylindre de frein 24 et la chambre supérieure 11 de la valve de charge avec l'atmosphère par l'intermédiaire de la première et: de la seconde soupape clé la boîte de réglage et par le canal 22, l'orifice 30, la cavité 31, l'orifice 32, et. enfin le canal 33.
Le piston double de la valve de charge est alors maintenu dans sa position supérieure par un ressort 34 disposé dans la chambre inférieure 35, qui eommuni- que avec l'atmosphère par le canal 36, et par l'action de la pression du réservoir auxiliaire ou de la conduite générale agissant dans la chambre 4 sur les pistons supérieur et infé rieur; en même temps, la soupape 7 est main tenue ouverte et permet. le rechargement, clé la chambre de commande 9.
Quand on produit une réduction de pres sion clans la conduite générale dans le but de serrer les freins, le tiroir de distribution relie directement le réservoir auxiliaire à la cham bre supérieure 11 de la valve de charge par le canal 26, et au cylindre de frein 24 par l'in termédiaire d'un orifice 37 du tiroir de distri bution, du canal 22, de la soupape ouverte 27_ et du canal 23. La pression de l'air dans la chambre supérieure 11 déplace le piston dou ble vers le bas de manière à .fermer la soupape 7 et à isoler ainsi la chambre de commande 9, avant qu'une réduction de pression ait pu se produire dans le réservoir auxiliaire par suite clé la décharge clans le cylindre de frein.
Dès que la pression du cylindre de frein est montée jusqu'à une valeur prédéterminée, le piston 14 de la boîte de réglage descend en surmontant l'action opposée du ressort de commande 20 et permet aux soupapes 21 et \35 de s'appliquer sur leurs sièges, le cylindre de frein étant alors chargé avec un débit ré duit à travers l'orifice 37, le canal 22, et le canal étroit 29.
Dès qu'une augmentation de pression se produit dans la conduite générale, augmenta tion correspondant à un desserrage gradué des freins, le tiroir de distribution se place comme représenté de manière à faire tomber la pression dans le cylindre de frein à travers les conduits 23, 29 et 22, l'orifice 30, la cavité 31, l'orifice 32 et le conduit 33, et à relier la chambre supérieure 11 de la valve de charge à la soupape fermée 25 à travers le canal 26, la cavité 27 et le canal 28.
Le piston double de la valve de charge est alors maintenu dans sa position inférieure par la pression de l'air (lui règne déjà clans les conduits fermés 28 et 26 associés à la chambre supérieure, cette pression étant maintenue constante, malgré les fuites, par l'écoulement de l'air venant de la conduite générale ou de réservoir auxiliaire à travers le passage étranglé 10 du piston su périeur 1.
Quand la pression dans le cylindre de frein 24 a été suffisamment diminuée pour que les freins soient à peu près complètement desser rés, le piston 14 de la boîte de réglage revient à sa position supérieure sous l'action de son ressort de commande 20 et ouvre, par consé quent, les soupapes 21 et 25.
La chambre supé rieure 11 de la valve de charge est alors reliée au cylindre clé frein par le canal 26, la cavité 27 du tiroir de distribution, le canal 28, les deux soupapes 21 et 25 et enfin le canal 23; comme la pression dans cette chambre dimi nue avec un débit nettement supérieur à celui avec lequel elle est alimentée par le réservoir auxiliaire et la conduite générale à travers le passage étranglé 10 du piston supérieur 1 de la, valve de charge; le piston double monte, sous l'action de son ressort 34 et de la pression agissant dans la chambre 4 sur les pistons supérieur et inférieur;
comme on l'a expliqué précédemment et provoque l'ouverture de la soupape 7, en permettant ainsi aux pressions du réservoir de commande et du réservoir auxiliaire ou de la conduite générale de s'éga liser.
Les installations du type décrit ici com prennent généralement aussi une poche accélé ratrice se présentant sous la forme d'une cham bre qui, quand commence une application des freins, est mise en communication avec la con duite générale pour produire dans celle-ci une réduction locale et brusque ,de la pression. Quand le tiroir de distribution revient de nou veau à sa, position dedesserrage, la poche accé- lératrice-est mise généralement en communi cation avec l'atmosphère ou avec le cylindre. de frein relié lui-même à l'atmosphère.
La chambre inférieure 35 de la valve de charge peut, par conséquent, comporter un orifice supplémentaire 38 (fig. 2) relié à cette poche accélératrice (non représentée), cet orifice étant bordé par une nervure saillante et coaxiale 39 qui vient en contact avec une garniture de joint 40, encastrée dans 1e pis ton inférieur, quand celui-ci se trouve dans sa position inférieure d'application des freins. La poche accélératrice n'est donc mise en com munication avec l'atmosphère qu'après le des serrage des freins et la mise en .communica tion de la chambre de commande avec le réser voir auxiliaire ou la conduite générale.
Pressurized fluid braking system. The present invention relates to pressurized fluid braking installations.
Pressurized fluid braking systems for railroad trains and similar vehicles usually include on each vehicle a brake cylinder supplied with fluid under pressure from an auxiliary reservoir under the control of a distribution valve and in accordance with variations. pressure in a brake pipe spanning the entire length of the train. Each vehicle usually also has a control chamber which charges with pressurized fluid from the brake pipe or auxiliary reservoir while the brakes are released.
The control chamber must be maintained at a constant pressure during application of the brakes to balance the pressure of the brake cylinder and the pressure of the brake pipe or auxiliary reservoir and thus allow the application or release of the brake to be regulated. brakes.
For this reason, the whole of the distribution valve of these known installations comprises a valve for charging the control chamber; when the distribution valve is in the released position, this load valve communicates the control chamber with the general line or the auxiliary reservoir so as to replace any loss of pressurized fluid which would have occurred during the previous braking and thus maintaining as constant a pressure as possible in the control chamber.
The distribution valve assembly ordinarily further comprises an adjustment box arranged to provide a relatively free and un-constricted flow of fluid to the brake cylinder during the initial stage of braking in order to ensure that the flow of fluid to the brake cylinder is relatively free. apply the brake shoes to the wheels of the vehicle; after this first stage, the adjustment box allows the pressure of the brake cylinder to rise more slowly through a relatively constricted step so as to avoid any shock or damage to the vehicle.
The present invention relates to a pressurized fluid braking system comprising a control chamber and a box for adjusting the flow rates of the fluid to or from the brake cylinder, a charge valve for the control chamber, this valve comprising a valve controlled by a movable stopper which can take a first polishing position in which the valve is kept open, and a second position, in which the valve is closed and interrupts the flow of the pressurized fluid to the control chamber, the stopper mobile being maintained in the closed position, throughout the duration of an application of the brakes, under the action of fluid at the pressure of the auxiliary reservoir,
and only returning to its open position when the brakes have been released sufficiently to allow the adjustment box to assume its opening position.
The fluid which is at the pressure of the auxiliary reservoir and which maintains the movable stopper in the closed position preferably expands abruptly in the brake cylinder or in the atmosphere, when the adjustment box takes its open position.
The pressure of this fluid can be maintained, despite the leaks, by a restricted flow of fluid through a throttle which is closed when the charge valve of the control chamber is in the tight position.
An embodiment of the object of the invention is shown, by way of example, in the accompanying drawing.
Fig. 1 shows it schematically in section.
Fig. 2 shows part of the charge valve of the control chamber of a variant making it possible to control the expansion of an accelerator pocket.
Referring now to the drawing, it can be seen that the distribution valve assembly comprises a control tank charging valve consisting of an upper piston 1 connected by a rod 2 to a smaller lower piston 3, the chamber 4 formed between the two pistons being supplied with compressed air either by the auxiliary reservoir, or by the general pipe (not shown), by the intermediary of channels 5 and 6, a valve 7 capable, when the brakes. are loosened, to be kept away from its seat by a rod 7c, resting on the upper face of the lower piston,
being provided to control the flow of compressed air coming from the chamber 4 and flowing through the channel 8 into the control chamber 9. The chamber 4 is connected, via a constricted passage 10 of the upper piston; to an upper chamber 11 formed by the upper face of the piston and the housing, this passage being closed, in the release position shown, by a projecting annular rib 12 formed on the housing of the valve and on which is applied a seal insert 13 fitted into the upper face of the upper piston.
The adjustment box comprises a cylinder 41 formed in the body of the distribution assembly, and a piston 14, the closed upper end of which is provided with a sealing gasket capable of pressing against a projecting rib 16. which surrounds the lower orifice with a bore whose diameter is smaller than that of the cylinder; the upper surface of the piston is thus divided into an interior surface 17 and an exterior surface 18 with an annular chamber 19 disposed above the exterior surface and isolated when the piston is in its upper position shown, i.e. in its released position.
The piston is pushed towards its upper position by a control spring 20; in this position, it moves the two valves 21 and 25 away from their seats; the valve 21 is arranged so as to close the passage of the compressed air through the conduits 22 and 23 and to the brake cylinder 24 when the pressure therein reaches a value sufficient to move the piston 14 to its lower position; the second valve 25 is arranged to prevent the flow of compressed air from the upper chamber 11 of the charge valve during application of the brakes.
The first valve 21 is bypassed by a narrow channel 29 through which the compressed air is supplied to; brake cylinder 24 with flow. reduced. as soon as a certain predetermined pressure has been reached in it.
In the release position shown in the drawing, the valve spool connects the brake cylinder 24 and the upper chamber 11 of the charge valve with the atmosphere through the first and the second key valve the adjustment box and through channel 22, orifice 30, cavity 31, orifice 32, and. finally channel 33.
The double piston of the charge valve is then maintained in its upper position by a spring 34 disposed in the lower chamber 35, which communicates with the atmosphere through the channel 36, and by the action of the pressure of the auxiliary reservoir. or the general pipe acting in chamber 4 on the upper and lower pistons; at the same time, the valve 7 is hand held open and allows. reloading, key to the control room 9.
When a pressure reduction is produced in the brake pipe for the purpose of applying the brakes, the control valve directly connects the auxiliary reservoir to the upper chamber 11 of the charge valve through channel 26, and to the brake cylinder. 24 through an orifice 37 in the distribution spool, channel 22, open valve 27_ and channel 23. The air pressure in the upper chamber 11 moves the double piston downwards. so as to close the valve 7 and thus isolate the control chamber 9, before a pressure reduction can take place in the auxiliary reservoir as a result of the discharge in the brake cylinder.
As soon as the pressure of the brake cylinder has risen to a predetermined value, the piston 14 of the adjustment box descends, overcoming the opposite action of the control spring 20 and allows the valves 21 and \ 35 to apply on their seats, the brake cylinder then being loaded with a reduced flow rate through the orifice 37, the channel 22, and the narrow channel 29.
As soon as an increase in pressure occurs in the brake pipe, an increase corresponding to a graduated release of the brakes, the valve spool is positioned as shown so as to release the pressure in the brake cylinder through the ducts 23, 29 and 22, the orifice 30, the cavity 31, the orifice 32 and the conduit 33, and to connect the upper chamber 11 of the charge valve to the closed valve 25 through the channel 26, the cavity 27 and the channel 28.
The double piston of the charge valve is then maintained in its lower position by the air pressure (already prevails in the closed ducts 28 and 26 associated with the upper chamber, this pressure being kept constant, despite the leaks, by the flow of air from the general pipe or from the auxiliary tank through the constricted passage 10 of the upper piston 1.
When the pressure in the brake cylinder 24 has been sufficiently reduced for the brakes to be almost completely released, the piston 14 of the adjustment box returns to its upper position under the action of its control spring 20 and opens. , therefore, valves 21 and 25.
The upper chamber 11 of the charge valve is then connected to the brake key cylinder by channel 26, cavity 27 of the distributor spool, channel 28, the two valves 21 and 25 and finally channel 23; as the pressure in this chamber decreases with a flow rate markedly greater than that with which it is supplied by the auxiliary tank and the general pipe through the constricted passage 10 of the upper piston 1 of the charge valve; the double piston rises, under the action of its spring 34 and of the pressure acting in the chamber 4 on the upper and lower pistons;
as explained above and causes the opening of the valve 7, thus allowing the pressures of the control tank and of the auxiliary tank or of the general pipe to equalize.
Installations of the type described here generally also include an accelerator pocket in the form of a chamber which, when application of the brakes begins, is placed in communication with the general duct to produce a reduction therein. local and sudden pressure. When the dispensing spool returns to its unclamped position again, the accelerator pocket is generally brought into communication with the atmosphere or with the cylinder. brake itself connected to the atmosphere.
The lower chamber 35 of the charge valve may therefore include an additional orifice 38 (fig. 2) connected to this accelerator pocket (not shown), this orifice being bordered by a projecting and coaxial rib 39 which comes into contact with it. a gasket lining 40, recessed in the lower udder, when the latter is in its lower position for applying the brakes. The accelerator pocket is therefore not put into communication with the atmosphere until after the brakes have been applied and the control chamber has been put into communication with the auxiliary reservoir or the brake pipe.