Frein à fluide sous pression. La présente invention se rapporte à, un. frein à fluide sous pression comportant une conduite générale de laquelle on fait échap per du fluide sous pression pour provoquer un serrage automatique du frein, ainsi qu'une installation de commande électrique pour provoquer à son tour le serrage ou le desser rage du frein. Elle a pour but, dans ce genre de frein à fluide sous pression, de prévoir des moyens pour occasionner un serrage automa tique du frein dans le cas d'une absence de courant électrique dans l'installation élec trique.
Suivant l'invention, l'installation de commande électrique comporte des soupapes clé serrage -et de desserrage, à commande électromagnétique, reliées à des circuits de commande électrique et établies de telle ma nière qu'en l'absence de courant dans l'un ou l'autre de ces circuits de commande, il 'se, pro duit une décharge automatique de fluide sous pression dé la conduite générale du frein, à l'exception des cas où le courant est intercepté intentionnellement dans les circuits de commande électriques, le tout en vue de provoquer un .serrage automatique du frein, clans le cas d'une rupture des circuits de com mande électriques ou en général lors d'une absence accidentelle de courant d'alimentation.
,Sur le -dessin ci-joint, donné à titre d'exemple La fig. 1 est le schéma d'ensemble d'une forme d'exécution de l'objet de l'invention appliquée à une voiture motrice et à une voi ture de remorquage composant un train.; La fig. 2 est une coupe verticale, partie en élévation, d'une soupape d'interverrouil- lage à commande électromagnétique que com porte le frein de la fig. 1; La fig. 3 montre une partie d'une autre forme d'exécution du frein;
La fig. 4 ést une coupe .d'un appareil à soupape .de décharge et à commutateur pneu matique.
En se référant à la fig. 1, on voit que l'équipement de frein comporte, de la manière habituelle, un cylindre de frein 1, avec une triple valve 2, un robinet de manaeuvre du frein 3 et une conduite générale du frein 4, un réservoir auxiliaire (qui n'est pas repré senté) étant relié à un tuyau indiqué en 5. Toutes ces parties, qui peuvent être du type réglementaire ordinaire, sont prévues sur cha cun des véhicules .d'un train à l'exception du robinet de manoeuvre 3 qui ne se trouve monté que sur la voiture de tête ou voiture motrice du train.
L'équipement de frein comporte encore un tuyau de réservoir principal 6<I>s'é-</I> tendant tout le long du train et relié de la manière usuelle par une soupape de réduction de pression 7 au robinet de manceuvre du frein .\t_ La partie de l'équipement, qui est repré sentée à la, gauche de la fig. 1 et qui se trouve sur la voiture motrice comporte, en combi naison avec le robinet .de manoeuvre du frein 3. un commutateur électrique rotatif 8 pour commander l'arrivée de courant d'une source de courant électrique 9 par un tableau de connexion et de distribution 14 à un certain nombre de fils de ligne électrique 10, 11, 12, 13 s'étendant sur toute la longueur<B>du</B> train.
L'un de ces fils de ligne électriques, dénommé .,fil de serrage de frein" et désigné par 10, est relié par un conducteur 15 à l'une de deux bornes de contact inférieures 53 d'un relais électromagnétique 54, qui est reliée, d'autre part, à une borne de la bobine de commande d'une soupape à commande électromagné tique 16, appelée ,>soupape de serrage", la quelle commande l'arrivée de fluide sous pression du tuyau de réservoir principal 6 par la, soupape de réduction 17 et le tuyau de branchement 1.8 à un tuyau 19 allant au cylindre de frein 1.
Un autre fil de ligne électrique. 11, ap pelé .,fil de desserrage du frein", est relié par un conducteur 20 et une paire de bornes de contact supérieure 55 du relais 54 à une borne de la bobine de commande d'une soupape à commande électromagnétique 21, appelée "soupape de desserrage" et à l'autre borne de la bobine de commande de la soupape de ser rage 16. L'autre borne de la bobine de com mande de la soupape de desserrage 21 est re liée, en série avec .la bobine de commande 56 d'un ferme-circuit d'interverrouillage 57, par un conducteur 22 au fil de ligne de retour commun 13. La bobine de -commande 58 du relais 54 est reliée entre les conducteurs 20 et 22.
On voit ainsi que le circuit allant du fil de serrage du frein 10 au fil de retour 13 renferme .les bobines de commande des sou papes 16 et 21 et la bobine de commande 56 du ferme-circuit d'interverrouillage 57 en sé rie les unes avec les autres. Les bobines de commande .des soupapes (le serrage 16' et de desserrage 21' et du ferme-circuit d'inter- verrouillage <B>57'</B> montés sur la voiture de remorquage sont reliées respectivement aux mêmes fils de ligne que celles correspon dantes sur la voiture motrice, comme c'est re présenté à la droite de la figure.
La voiture motrice munie du robinet de manoeuvre du frein 3 comporte aussi une sou pape d'interv errouillage à. commande électro magnétique, 23, dont la bobine de commande est reliée aux conducteurs 24, 27, dont l'un, 24, est relié par le tableau de connexion<B>14</B> à un segment de contact 26 du commutateur rotatif 8, tandis que l'autre conducteur. 25, est relié au fil de ligne 12 qu'on appellera ,,fil d'interverrouillage". Celui-ci, comme d'ailleurs tous les autres fils de ligne, s'étend sur toute la longueur du train; il est relié en série avec la, paire de bornes de contact 59 du ferme-circuit 57<B>(57%</B> >, sur chaque véhicule du train.
Chacune des soupape, de serrage 16. 16' est de la construction usuelle et -est destinée. lorsque .sa bobine de commande est excitée, à établir une communication entre le tuyau 18 .et le tuyau 19 conduisant au cylindre de frein et à intercepter cette communication lorsque la, bobine est désexcitée.
Chacune des soupapes de desserrage 21, 21' est destinée, lorsque sa bobine de commande est désexei- té,e, à établir une communication entre l'at- mosphêre et un tuyau 60 conduisant à l'ori fice d'échappement (le la triple valve 2, et à intercepter cette communication entre le tuyau 60 et l'atmosphère lorsque sa. bobine de commande est excitée.
La construction de la soupape à com mande électromagnétique, d'interverrouil- lage, 23, est représentée en détail à la fig. 2. Cette soupape comporte une boîte 29 renfer mant un corps de soupape mobile à double siège 30 disposé pour être actionné au moyen de la bobine de commande 31.
Dans la posi tion de désexcitation de la. bobine de la sou pape 23, représentée en fig. 2, une tubulure de raccord 32 reliée par le tuyau 33 au robi net<B>de</B> manoeuvre du frein 3 est mise en com munication, par l'intermédiaire d'un conduit 34 et de l'ouverture dégagée au siège supé rieur .du corps de soupape 30, avec un orifice d'échappement à l'air 35.
Lorsque, d'un autre côté, un courant d'excitation est fourni à la bobine 31 de la soupape 23, le corps de sou pape 30 est abaissé avec le résultat que la communication entre la tubulure de raccord 32 et l'atmosphère est interceptée et qu'une communication est. établie entre une tubulure de raccord 36 reliée par un tuyau 37 au tuyau du réservoir principal 6 et la tubulure de raccord 32 par l'intermédiaire d'une cham bre 38 dans la partie inférieure de la boîte de soupape. de .l'ouverture dégagée au siège inférieur du corps de soupape 30 et du con duit 34.
Le robinet de manoeuvre du frein 3 est de la, construction .réglementaire usuelle, sauf que sa glace à tiroir rotatif est pourvue d'une lumière supplémentaire communiquant avec le tuyau 33, cette lumière étant disposée pour communiquer, d'autre part, au moyen d'une cavité pratiquée .dans le tiroir rotatif du ro binet de frein, avec une lumière allant à la conduite générale du frein pour les positions du robinet (le manoeuvre .du frein correspon dant aux états "de serrage électrique" et "du maintien électrique".
Pour toutes les autres positions du robinet de manceuvre du frein, cette lumière supplémentaire allant au tuyau 33 est fermée clans ce robinet de manoeuvre.
Tic fonctionnement du frein sus-décrit est le suivant: Le serrage et le desserrage du frein par changement de la pression de fluide dans la conduite générale du frein 4 sont effectués, de la manière usuelle, en manaeuvrant le ro- binet 3, la position de desserrage et de mar che correspondant à la position I -I du com mutateur rotatif 8, dans laquelle tous .les circuits électriques sont ouverts.
Dans cette position, la communication entre le tuyau 33 et la conduite générale 4 est interceptée. au robinet de manceüvre du frein, lequel toute fois, établit une communication directe entre la conduite générale 4 et le tuyau du réser voir principal 6 par l'intermédiaire de la sou pape de réduction de pression 7.
Dans la po sition suivante du robinet de manceuvre du frein, qui correspond à la position II-II de "maintien électrique" clans le commutateur 8, un courant électrique est fourni au fil de ligne I1 et la bobine 58 du relais 54 est excitée, obligeant ainsi celui-ci à ponter la paire de bornes de contact supérieure 55 et à fermer le circuit par les bobines de commande de la soupape de desserrage 21 et du ferme-circuit d'interverrouillage 57.
La. soupape de desser rage 21 est-par là actionnée de façon à cou per la communication entre l'orifice d'échap pement de la triple valve 2 et l'atmosphère et le ferme-circuit d'interverrouillage est ac tionné pour fermer le circuit du fil de ligne d'interverrouillage à la paire de borne de con tact 59.
Dans cette position, une communi cation est établie entre le tuyau<B>33</B> et la con duite générale 4 au robinet de manceuvre du frein et aussi longtemps que le circuit d'in- terverrouillage est alimenté de courant, la soupape d'interverrouillage 23 établit une communication entre le branchement 37 du tuyau de réservoir principal 6 et le tuyau 33.
Du fluide sous pression est ainsi fourni à la conduite générale du frein 4 par la soupape d'interverrouillage 23, la communication di recte entre le tuyau -de réservoir- principal 6 et la conduite générale 4 par le robinet de manoeuvre du frein étant interceptée.
Si le robinet de manceuvre du frein 3 est tourné à la position correspondant à la posi tion de serrage par commande électrique, dans laquelle le commutateur 8 occupe la position III-III, le .courant électrique est amené au fil de ligne de serrage 10 et cessé - d'être fourni au fil de ligne de-desserrage 11. La bobine du relais 54 est par suite desexcitée et le fil de ligne 10 est relié à la bobine de la soupape de serrage 16 par l'intermédiaire de la. paire (le bornes de contact 53.
Les bobinés de commande des soupapes de serrage 16 et de desserrage 21 et la bobine de commande du ferme-circuit d'interverrouillage 57 sont ainsi alimentées de courant en série les unes avec les autres. L'a,ctionnement de la soupape de serrage 16 détermine l'amenée de fluide sous pression du tuyau 18 au tuyau 1-9 allant au cylindre de frein 1 et l'actionnement de la soupape de desserrage 21 a. pour effet d'in tercepter l'orifice -d'échappement de la triple valve 2 de l'atmosphère extérieure.
On ob tient par là. un serrage du frein par commande électrique, le circuit d'interverrouillage étant maintenu fermé de manière à. actionner la soupape d'interverrouillage 23 pour la. main tenir en position "de maintien" des condi tions.
Une graduation de serrage du frein peut, bien :entendu, être effectuée en d6pla- ça.nt le robinet de manmuvre du frein alter nativement entre les positions correspondant aux positions II et III du commutateur 8, tandis que le serrage en plein s'effectue en permettant à. ce robinet de man#uvre de rester clans la position correspondant à la po sition III du commutateur 8.
En mouvant le robinet de manceuvre du frein à la. position (le recouvrement corres- spond.ant à la. position IV-IV du commuta teur 8, le fil de ligne de serrage 10 ne reçoit plus de courant et le fil de ligne de desser rage 13 est alimenté de courant. L'admission de fluide sous pression au -cylindre de frein 1. est ainsi interceptée, mais l'orifice d'échap pement de la triple valve 2 est maintenu fermé.
Le circuit d'interverrouillage est com plété aux ferme-circuits d'interverrouillage 57, 57', mais la. communication entre la con duite générale 4 et le tuyau 33 est coupée au robinet de manoeuvre du frein.
Dans la position à. commande pneumatique du robinet de man#uvre du frein, correspon dant à. la. position V-V du commutateur 8, les bobines des soupapes de desserrage 21, 21' sont encore alimentées de courant pour maintenir l'orifice d'échappement de la tri ple valve 2 fermé et pour maintenir le cir cuit d'interverrouillage fermé, mais autre ment, cette position du robinet de manoeuvre du frein détermine uniquement la commande pneumatique du frein.
Dans la position de serrage d'urgence du robinet de manoeuvre du frein, correspondant à la, position VI-VI du commutateur 8, les bobines de soupapes de serrage 16, 16' et les soupapes de desserrage 21, 21' sont excitées de sorte qu'on obtient un serrage du frein par commande électrique au moyen de fluide sous pression venant du tuyau de réservoir principal 6 en addition au serrage automati que d'urgence en dépendance de la triple valve 2 pour .cette position du robinet de man#uvre du frein.
On remarquera. que pour toutes les posi tions du robinet .du man#uvre de frein et du commutateur 8, à l'exception de la position de desserrage et de marche I-I, le fil de ligne d'interverrouillage 12 est alimenté de cou rant et que la bobine de la soupape d'inter- verrouillage 23 est ainsi excitée, pourvu que le circuit de ce fil de ligne ne soit pas inter rompu à. l'une quelconque des paires de bornes de contact 59 Je long du train.
TTne inter ruption du circuit de ce fil de ligne est occa sionnée si l'arrivée de courant aux bobines des soupapes de serrage 16, 16' ou de desser rage 21, 21' est interceptée pour une cause quelconque. Dans ce cas, la. bobine 56 sera désexcitée et -la soupape d'interverrouillage 23 établira une communication entre le tuyau 33 et l'atmosphère extérieure.
D'un autre côté, par la disposition de la. lumière supplé mentaire dans le robinet de manoeuv re - du frein 3, comme dit plus haut, qui communi que avec le tuyau' 33, la, désexcitation de la. bobine de la soupape d'interverrouillage 23, bien que reliant le tuyau 33 à l'atmosphère, n'impliquera pas la mise à. l'air libre de la conduite générale 4 pour produire un serrage automatique du frein, sauf pour les positions du robinet de man#uvre du frein correspon dant aux positions de serrage par commande électrique et. de maintien des conditions par commande électrique.
Dans la variante .des fig. 3 et 4, les ferme- circuits d'interverrouill.age 57, 57' de la pre mière forme d'exécution sont remplacés par un appareil à commutateur pneumatique et à soupape de décharge 27. La construction de cet appareil est représentée à la fig. 4. Une boîte 39 constitue par sa partie inférieure une chambre cylindrique 40 renfermant un piston 41 pourvu d'une tige 42 portant à son extrémité supérieure une douille isolante 43 ayant une bague de contact annulaire 44.
Dans le voisinage -de cette douille sont mon tées deux lames-ressorts 45 qui, quand le pis ton 41 est dans sa-position inférieure mon trée en fig. 4, s'engagent avec la douille iso lante 43 et sont par suite électriquement iso lées l'une de l'autre. Lorsque, cependant, du fluide sous pression est amené à la chambre à piston 40 sous le piston 41, par une tubu lure de raccord 46 reliée au tuyau 28, le pis ton 41 est soulevé à sa position supérieure et entraîne la bague de contact 44 pour l'amener en contact avec les deux lames-ressorts 45, établissant par là une connexion électrique entre ces dernières.
Les lames-ressorts 45 sont reliées au circuit du fil de ligne d'interver- rouillage 12, comme montré en fig. 3. Lors que la pression cesse d'agir sous le piston 41., celui-ci descend .sous l'action d<B>u</B> ressort 41a, le fluide se trouvant sous le piston pouvant s'échapper par un trou 41b du piston, de sorte que le circuit du fil de ligne d'interverrouil- lage 12 sera interrompu aux lames de con tact 45.
On remarquera que le piston 41 est construit de telle manière que quand il est dans l'une ou l'autre de ses positions ex trêmes, une petite surface seulement du pis ton soit exposée à l'action du fluide sous pression admis par la tubulure 46, tandis que, immédiatement après que le piston 41 commence à se déplacer, sa surface active en tière recevra l'effet du fluide sous pression de façon qu'on obtient une fermeture et une rupture rapides du contact -entre la bague 44 et les lames-ressorts 45.
L'extrémité supérieure de la tige de pis- ton 42 est pourvue d'un taquet ajustable 47 qui, quand le piston 41 se meut à sa position supérieure, est disposé pour s'engager avec un plongeur à ressort 48 et l'obliger à agir sur la tige d'une soupape 49 afin -de l'amener en position de fermeture contre le siège 50. La soupape 49 commande la communication en tre un .conduit 51 allant à l'atmosphère et un conduit 52 qui est relié au moyen d'un tuyau 60 à l'orifice d'échappement de la triple valve 2.
On voit ainsi que, quand le piston 41 est dans sa position inférieure, comme mon tré en fig. 4, l'orifice d'échappement de la triple valve est ouvert à l'atmosphère, tandis que, lorsque le piston 41 est soulevé à sa po sition supérieure, la communication entre l'orifice d'échappement de la triple valve et l'atmosphère extérieure est interceptée.
Le fluide sous .pression du tuyau 18 peut être amené à la chambre à piston 40 de l'ap pareil 27 par l'intermédiaire de la soupape de desserrage 21 et du tuyau 28.
Le fonctionnement .des soupapes de ser rage 16 et de desserrage 21 dans diverses po sitions du robinet de manoeuvre du frein est exactement le même que celui décrit en re gard de la fig. 1, mais on remarquera que la soupape de desserrage 21 .dans la variante de la fig. 3, au ,lieu .d'ouvrir ou de fermer direc- tem-ent d'orifice d'échappement de la triple valve à l'air libre, permet, lors de l'excitation de sa bobine, l'admission de fluide sous pres sion du tuyau 18 au tuyau 28 pour faire fonctionner l'appareil 27, lequel, lorsqu'il est ainsi actionné,
produit .la fermeture de l'ori fice d'échappement @de la triple valve et com plète .aussi le circuit d'interverrouillage. Lorsque, d'autre part, la bobine de la sou pape 21 est désexcitée, celle-ci établit une communication entre le tuyau 28 et l'atmos phère de manière.
à décharger du fluide sous pression de la chambre à piston 40 .de l'ap pareil 27 qui agit alors pour interrompre le circuit d'interverrouillage. Une interruption du circuit du fil de ligne d'interverrouillage à .l'appareil 27 est ainsi provoquée soit si l'ar rivée de fluide sous pression par le tuyau 18 ott celui 28 fait défaut, soit si l'arrivée de courant électrique aux bobines des soupapes de serrage 16 ou de desserrage 21 est inter ceptée.
Dans le premier cas, le piston 41 de l'appareil 27 reviendra à sa position infé rieure, coupant. par là le circuit d'interver- rouillage aux .lames de contact 45, tandis qu'une interruption du courant alimentant les bobines des soupapes de serrage ou cle desserrage, aura pour effet de relier le tuyau 28 à, l'atmosphère extérieure et de .permettre au piston 41 de revenir ou de rester à sa po sition inférieure, déterminant l'interruption du circuit d'interverrouillage aux hames-res- sorts 45.
L'invention n'est pas limitée aux formes d'exécution représentées. Par exemple, il peut S- avoir un circuit d'interverrouillage et une soupape d'interverrouillage tant pour le ser rage que pour le -desserrage par commande électrique du frein. De plus, .les fils de ligne pour la commande électrique peuvent être disposés séparément ou dans un câble uni que, avec un seul ou plusieurs conducteurs de retour etc.