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Dispositif commandé électriquement pour aug- menter l'effet de freinage de freins à air comprimé aux grandes vitesses.
Il existe déjà, pour des véhicules de chemins de fer, des dispositifs pour augmenter l'effet de frei- nage de freins à air comprimé aux grandes vitesses, @
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aussi bien pour des installations ne comportant qu'un cylindre de frein que pour celles pourvues d'un cylin- dre auxiliaire.
Pour tous ces dispositifs, la commande est ef- fectuée soit en fonction de la pression dans les cylin- dres de freins, soit en fonction de la vitesse du véhi- cule, soit encore des deux. La commande en fonction de la vitesse esteffectuée par exemple au moyen de régu- la teurs centrifuges qui ne travaillent toutefois pas de manière précise, parce que leur fonctionnement dépend trop des résistances de friction. En général, la com- mande de l'arrivée d'air sous pression est effectuée pneumatiquement ou aussi en combinaison avec un dispo- sitif commandé électriquement.
Ceci rend les dispositifs en question relativement compliqués et la pratique a montré que la commande pneumatique ne s'effectue pas toujours avec la sécurité et surtout pas avec la préci- sion désirable pour répondre à toutes les exigences.
La présente invention a pour objet un dispositif grâce auquel les inconvénients précités sont éliminés par le fait que l'arrivée d'air sous pression au ou aux cylindres de freins, respectivement son échappement graduel de ceux-ci s'effectue aussi bien en fonction de la pression existant à leur intérieur que de la vitesse du véhicule, uniquement au moyen de soupapes commandées électriquement, en évitant toute résistance due à la friction, de telle manière que le patinage des roues soit toujours évité.
Le dessin annexé montre, à titre d'exemple, schématiquement trois formes d'exécution de l'objet
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de l'invention.
L'installation représentée à la fig. 1 ne compor- te qu'un cylindre de frein 10, qui est relié à la soupa- pe de commande par une conduite 11. Sur cette dernière sont montées deux soupapes 12 et 13 commandées électri- quement. Sur la conduite 11 sont branchés, en 14, entre la soupape de commande non représentée au dessin et la soupape 12, un manomètre 15 et en 16 entre la soupape 12 et le cylindre de freins 10 un manomètre 17. La sou- pape 13 comporte une ouverture dtéchappement 19.
L'installation comporte, d'autre part, un indica- teur de vitesse 18.
Les manomètres 15,17, de même que l'indicateur de vitesse 18, actionnent des contacts électriques par lesquels sont commandés les circuits des souspapes 12 et 13. La source de courant est constituée,par exemple, par la batterie d'éclairage 20.
Le fonctionnement de ce dispositif est le suivant:
Lorsqu'aucun courant ne passe par les électro- aimants des soupapes 12,13, c'est-à-dire dans la position de repos représentée au dessin, la première est ouverte et la seconde fermée. Si, par contre, les circuits de ces électro-aimants sont fermés, la soupape 12 est fer- mée et la soupape 13 ouverte. La disposition est telle que le contact du manomètre 15 est fermé en A lorsque la pression dans la conduite 11 est, par exemple, supé- rieure à 2 Atm. Par contre, le contact au manomètre 17 ne se ferme en B qu'à une pression supérieure, par exem- ple,de 2,5 Atm.
Les contacts aux manomètres 15 et 17 peuvent être établis de manière que la pression nécessaire
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pour produire la fermeture des circuits ait une valeur supérieure ou inférieure à celle indiquée plus haut, mais le manomètre 17 ne doit fermer son contact qu'à une pres- sion de 0,2 à 0,5 Atm. au-dessus du point de fermeture du contact du manomètre 15.
Au repos, le contact du manomètre 18 est fermé et s'ouvre en C, par exemple à une vitesse de 30 Km.
Si un freinage est effectué à grande vitesse, le cylindre de freins 10 reçoit la pression totale de par exemple 4 Atm. En même temps, les contacts des deux mano- mètres 15 et 17 sont fermés. La vitesse diminue en raison du freinage et lorsqu'elle a atteint par exemple la valeur de 30 Km/H., le contact de l'indicateur de vitesse 18 se ferme en C, ce qui ferme les circuits des deux soupapes 12 et 13. La soupape 12 coupe l'arrivée d'air sous pres- sion et la soupape 13 relie le cylindre 10 à l'atmosphère jusqu'à ce que la pression ait atteint par exemple la va- leur de 2,5 Atm. A cet instant, le manomètre 17 coupe en B le circuit de la soupape 13 qui se ferme immédiatement de sorte que la pression dans le cylindre 10 ne peut pas dininuer davantage.
Si les frains sont desserrés, la pres- sion dans la conduite d'amenée 11 diminue en premier lieu.
Si elle tombe au-dessous de 2 Atm., le circuit de la sou- pape 12 est ouvert au contact du manomètre 15 de sorte nue l'air peut s'échapper par la conduite 11.
Si un freinage a lieu à une petite vitesse de par exemple 20 Km/H., l'air sous pression pénètre directement dans le cylindre 10. Lorsque la pression atteint 2 Atm., le contact du manomètre 15 est fermé en A. Comme le con- tact de l'indicateur de vitesse 18 est encore fermé, le
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circuit de la soupape 12 est fermé et l'arrivée d'air au cylindre 10 est coupée, de sorte qu'à petite vitesse il ne peut exister dans le cylindre la qu'une faible pression, empêchant tout blocage des roues.
Le dispositif qui vient d'être décrit peut naturel- lement aussi être appliqué em combinaison avec un cylindre auxiliaire, ce qui donne trois différents degrés de réglage de freinage.
On peut toutefois aussi obtenir un freinage à plu- sieurs degrés de réglage différents avec un seul cylindre en prévoyant deux ou plusieurs manomètres sur le circuit de commande d'une soupape d'échappement. La fig. 2 montre un tel dispositif à trois différents degrés de réglage du freinage.
La disposition de tous les organes est ici sembla- ble à celle de la fig. 1, sauf que l'indicateur de vitesse 18 comporte deux contacts 23 et 24 dont le premier s'ouvre en C, par exemple à une vitesse de 50 Kn/H et le second en D, par exemple seulement à 60 Km/H. (Il n'y a naturellement, en réalité, qutun seul compteur 18 et il n'a été représenté en double sur le dessin que pour plus de clarté.) Le con- tact 24 est également compris dans le circuit de la soupa- pe électro-magnétique 12.
D'autre part, en 21 un troisième manomètre 22 est branché sur la conduite d'amenée au manomètre 17. Le contact de ce manomètre se ferme en E, par exemple à une pression de 3,5 Atm. Le circuit du manomètre 22 passe par le contact 24 et est relié à celui du manomètre 17, de sorte que ce manomètre agit également sur la soupape 13. Dans ce cas, l' air sous pression arrivant dans le cylindre de freins 10 est de par exemple 5 Atm.
Lors d'un freinage, le cylindre de freins 10 reçoit @
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en premier lieu de l'air sous pression de 5 Atm. Si la vitesse s'est abaissée à 60 Km/H. le contact 24 de l'in- dicateur de vitesse 18 ferme en D le circuit de la sou- pape 13 ainsi Que le circuit de la soupape 12. Cette der- nière coupe l'arrivée d'air sous pression et celui conte- nu dans le cylindre de freins 10 peut s'échapper par l' ouverture d'échappement 19- de la soupape 13 jusqu'è, ce Que la pression soit tombée à 3,5 Atm. A cet instant, le circuit de la soupape 13 est coupé en E, de sorte que cette soupape ferme l'ouverture d'échappement et que la pression de 3,5 Atm. subsiste dans le cylindre 10.
Lors- nue la vitesse s'est abaissée à 30 Km/H., le deuxième contact de l'indicateur de vitesse 18 ferme en C le cir- cuit de la soupape 13 oui laisse à nouveau s'échapper de l'air du cylindre 10 jusqu'à ce que la pression soit des- cendue à 2,5 Atm., pression à laquelle la soupape se ferme à nouveau en raison de l'interruption en B de son circuit.
Lorsque les freins sont desserrés, l'air s'échappe en pre- mier lieu de la conduite 11 jusqu'µ, ce Que le manomètre 15 coupe en A le circuit de la soupape 12, de sorte que l' air du cylindre 10 peut également s'échapper par la con- duite 11.
On peut aussi obtenir un freinage à plusieurs de- grés de réglage au moyen du cylindre auxiliaire de freins.
Un tel dispositif est, par exemple, représenté à la fig. 3.
Comme on le voit sur le dessin, le cylindre de freins 10 estbranché en 27 sur la conduite 11 d'amenée d'air sous pression. Cette conduite passe par les soupapes 12, 26 pour aboutir au cylindre auxiliaire 25. Sur la conduite 11 est branché, d'autre part, en 14 un manomètre 15 actionnant un contact électrique se fermant en A, par exemple à une pres- @
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sion de 2 Atm.
Entre la soupape 26 et le cylindre auxiliaire 25, une soupape électro-magnétique 13 comportant une ouvertu- re d'échappement 19 est placée sur la conduite 11. En 16 est branché un manomètre 17 actionnant également un con- tact électrique se fermant en B, par exemple à une pres- sion de 2,5 Atm.
L'indicateur de vitesse 18 comporte deux contacts électriques 23 et 24 dont le premier s'ouvre en C pour des vitesses de 30 Km/H. et en-dessous et le second se ferme en D pour des vitesses de 60 Km/H. et en dessous.
Le circuit de la soupape électro-magnétique 12 passe de la batterie d'éclairage 20 par le contact 24 de l'indicateur de vitesse 18 et le contaut du manomètre 15. Lorsque ce circuit est fermé, la soupape 12 coupe l' arrivée d'air au cylindre auxiliaire 25.
Le circuit de la soupape 26 passe de la batterie 20 par le contact 23 de l'indicateur de vitesse 18 et le contact du manomètre 15. S'il est ouvert, la soupape 26 ferme l'arrivée d'air au cylindre auxiliaire 25 et relie en même temps ce dernier à l'atmosphère.
Si le circuit est fermé, la soupape 26 relie la conduite d'amenée d'air sous pression et le cylindre auxiliaire, et ferme la communication avec l'atmosphère.
Le circuit de la.soupape 13 passe de la batterie 20 par le contact 24 de l'indicateur de vitesse 18 et les contacts des manomètres 17 et 15. S'il est fermé, la sou- pape 13 relie le cylindre auxiliaire 25 à l'ouverture d' échappement 19.-
Lors d'un freinage à grande vitesse, le cylindre
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10 reçoit en premier lieu la pression totale de par exem- ple 5 Atm. Le circuit de la soupape 26 est fermé et l'air à 5 Atm. de pression peut également pénétrer dans le cy- lindre auxiliaire.
Lorsque, par suite du freinage, la vitesse est tom- bée par exemple à 60 Km/H. le contact 24 ferme en D les circuits des soupapes 12 et 13, de sorte que simultanément l'arrivée d'air est coupée à la soupape 12 et que le cy- lindre auxiliaire 25 est relié par la soupape 13 à ltouver- ture d'échappement 19, jusqu'à ce que la pression soit des- cendue par exemple à 2,5 Atm. Le circuit de la soupape 13 est alors coupé en B au contact du manomètre 17 de sorte que l'ouverture d'échappement 19 est de nouveau fermée. La pression de 2,5 Atm. subsiste alors jusqu'à ce que la vi- tesse soit tombée en raison du freinage à, par exemple, 30 Km/H. Alors le contact 23 de l'indicateur de vitesse 18 ouvre le circuit de la soupape 26 de sorte que par le déplacement de cette soupape, le cylindre auxiliaire est relié à l'atmosphère.
A partir de ce moment, le freinage ntest effectué nue par le cylindre 10.
Il est clair que le freinage graduel, à plusieurs degrés de réglage différents, peut être effectué de maniè- re analogue avecplus de trois degrés de réglage différents.
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Electrically controlled device to increase the braking effect of compressed air brakes at high speeds.
There are already devices for rail vehicles to increase the braking effect of compressed air brakes at high speeds, @
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both for systems with only one brake cylinder and for those fitted with an auxiliary cylinder.
For all of these devices, the control is carried out either according to the pressure in the brake cylinders, or according to the speed of the vehicle, or even both. The speed-dependent control is effected, for example, by means of centrifugal regulators which, however, do not work precisely, because their operation depends too much on the friction resistances. In general, the control of the pressurized air supply is effected pneumatically or also in combination with an electrically controlled device.
This makes the devices in question relatively complicated and practice has shown that pneumatic control is not always performed with the safety and especially not with the precision desirable to meet all requirements.
The object of the present invention is a device thanks to which the aforementioned drawbacks are eliminated by the fact that the inflow of pressurized air to the brake cylinder (s), respectively its gradual exhaust thereof, takes place as well as a function of the pressure existing inside them that of the speed of the vehicle, only by means of electrically controlled valves, avoiding any resistance due to friction, so that the wheels slip is always avoided.
The accompanying drawing shows, by way of example, schematically three embodiments of the object
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of the invention.
The installation shown in fig. 1 comprises only one brake cylinder 10, which is connected to the control valve by a line 11. On the latter are mounted two electrically controlled valves 12 and 13. On the line 11 are connected, at 14, between the control valve not shown in the drawing and the valve 12, a pressure gauge 15 and at 16 between the valve 12 and the brake cylinder 10 a pressure gauge 17. The valve 13 comprises an exhaust opening 19.
The installation also includes a speed indicator 18.
The manometers 15, 17, as well as the speedometer 18, actuate electrical contacts by which the circuits of the sub-valves 12 and 13 are controlled. The current source is constituted, for example, by the lighting battery 20.
The operation of this device is as follows:
When no current passes through the electromagnets of the valves 12, 13, that is to say in the rest position shown in the drawing, the first is open and the second closed. If, on the other hand, the circuits of these electromagnets are closed, the valve 12 is closed and the valve 13 open. The arrangement is such that the contact of the pressure gauge 15 is closed at A when the pressure in the line 11 is, for example, greater than 2 Atm. On the other hand, the contact to the pressure gauge 17 only closes at B at a higher pressure, for example, of 2.5 Atm.
Contacts at manometers 15 and 17 can be made so that the required pressure
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to produce the closing of the circuits has a value higher or lower than that indicated above, but the pressure gauge 17 should only close its contact at a pressure of 0.2 to 0.5 Atm. above the closing point of the pressure gauge contact 15.
At rest, the contact of the pressure gauge 18 is closed and opens at C, for example at a speed of 30 km.
If braking is performed at high speed, the brake cylinder 10 receives the total pressure of for example 4 Atm. At the same time, the contacts of the two manometers 15 and 17 are closed. The speed decreases due to braking and when it has reached, for example, the value of 30 Km / H., The speedometer contact 18 closes at C, which closes the circuits of the two valves 12 and 13. Valve 12 shuts off the supply of pressurized air and valve 13 connects cylinder 10 to atmosphere until the pressure has reached, for example, 2.5 Atm. At this moment, the pressure gauge 17 cuts off at B the circuit of the valve 13 which immediately closes so that the pressure in the cylinder 10 cannot decrease further.
If the chisels are loosened, the pressure in the supply line 11 first decreases.
If it falls below 2 Atm., The circuit of valve 12 is opened on contact with pressure gauge 15 so that air can escape through line 11.
If braking takes place at a low speed of for example 20 km / H., The pressurized air enters directly into the cylinder 10. When the pressure reaches 2 Atm., The contact of the pressure gauge 15 is closed at A. As the contact of speedometer 18 is still closed, the
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The circuit of the valve 12 is closed and the air supply to the cylinder 10 is cut off, so that at low speed there can only be a low pressure in the cylinder, preventing any locking of the wheels.
The device just described can of course also be applied in combination with an auxiliary cylinder, which gives three different degrees of brake adjustment.
However, it is also possible to obtain braking at several different degrees of adjustment with a single cylinder by providing two or more pressure gauges on the control circuit of an exhaust valve. Fig. 2 shows such a device with three different degrees of brake adjustment.
The arrangement of all the components is here similar to that of FIG. 1, except that the speedometer 18 has two contacts 23 and 24, the first of which opens at C, for example at a speed of 50 Kn / H and the second at D, for example only at 60 km / H. (There is of course, in reality, only one meter 18 and it has been shown in duplicate in the drawing for the sake of clarity.) Contact 24 is also included in the valve circuit. electro-magnetic 12.
On the other hand, at 21 a third pressure gauge 22 is connected to the supply line to the pressure gauge 17. The contact of this pressure gauge closes at E, for example at a pressure of 3.5 Atm. The circuit of the manometer 22 passes through the contact 24 and is connected to that of the manometer 17, so that this manometer also acts on the valve 13. In this case, the pressurized air arriving in the brake cylinder 10 is of par. example 5 Atm.
During braking, the brake cylinder 10 receives @
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primarily air under pressure of 5 Atm. If the speed has dropped to 60 Km / H. contact 24 of speedometer 18 closes at D the circuit of valve 13 as well as the circuit of valve 12. The latter cuts off the supply of pressurized air and that contained in the brake cylinder 10 can escape through the exhaust opening 19- of the valve 13 until the pressure has dropped to 3.5 Atm. At this moment, the circuit of the valve 13 is cut in E, so that this valve closes the exhaust opening and the pressure of 3.5 Atm. remains in cylinder 10.
When the speed has dropped to 30 Km / H., The second contact of the speedometer 18 closes the circuit of the valve 13 at C, yes again allowing air to escape from the cylinder 10 until the pressure has dropped to 2.5 Atm., At which pressure the valve closes again due to the interruption at B of its circuit.
When the brakes are released, air first escapes from line 11 until pressure gauge 15 cuts off at A the valve circuit 12, so that air from cylinder 10 can also escape through pipe 11.
Several degrees of adjustment can also be achieved by means of the auxiliary brake cylinder.
Such a device is, for example, shown in FIG. 3.
As can be seen in the drawing, the brake cylinder 10 is connected at 27 to the line 11 for supplying pressurized air. This pipe passes through the valves 12, 26 to end at the auxiliary cylinder 25. On the pipe 11 is connected, on the other hand, at 14 a pressure gauge 15 actuating an electrical contact closing at A, for example at a pressure.
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sion of 2 Atm.
Between the valve 26 and the auxiliary cylinder 25, an electromagnetic valve 13 having an exhaust opening 19 is placed on the pipe 11. At 16 is connected a pressure gauge 17 also actuating an electrical contact closing at B , for example at a pressure of 2.5 Atm.
The speedometer 18 has two electrical contacts 23 and 24, the first of which opens at C for speeds of 30 km / H. and below and the second closes in D for speeds of 60 Km / H. and below.
The circuit of the electromagnetic valve 12 passes from the lighting battery 20 through the contact 24 of the speedometer 18 and the pressure gauge 15. When this circuit is closed, the valve 12 cuts off the supply of gas. air to auxiliary cylinder 25.
The circuit of the valve 26 passes from the battery 20 through the contact 23 of the speedometer 18 and the contact of the pressure gauge 15. If it is open, the valve 26 closes the air supply to the auxiliary cylinder 25 and at the same time connects the latter to the atmosphere.
If the circuit is closed, the valve 26 connects the pressurized air supply line and the auxiliary cylinder, and closes the communication with the atmosphere.
The circuit of the valve 13 passes from the battery 20 through the contact 24 of the speedometer 18 and the contacts of the pressure gauges 17 and 15. If closed, the valve 13 connects the auxiliary cylinder 25 to the. 'exhaust opening 19.-
When braking at high speed, the cylinder
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10 first receives the total pressure of eg 5 Atm. The circuit of the valve 26 is closed and the air at 5 Atm. pressure can also enter the auxiliary cylinder.
When, as a result of braking, the speed has dropped, for example, to 60 km / H. the contact 24 closes at D the circuits of the valves 12 and 13, so that at the same time the air supply is cut off at the valve 12 and the auxiliary cylinder 25 is connected by the valve 13 to the opening of the valve. exhaust 19, until the pressure has dropped, for example to 2.5 Atm. The circuit of the valve 13 is then cut at B in contact with the pressure gauge 17 so that the exhaust opening 19 is closed again. The pressure of 2.5 Atm. then remains until the speed has dropped due to braking to, for example, 30 km / H. Then the contact 23 of the speedometer 18 opens the circuit of the valve 26 so that by the displacement of this valve, the auxiliary cylinder is connected to the atmosphere.
From this moment, braking is carried out naked by cylinder 10.
It is clear that gradual braking, at several different degrees of adjustment, can be effected in a similar way with more than three different degrees of adjustment.