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" Perfectionnements aux appareils de freins à fluide sous pression ".
, La présente invention est relative à un système de frein à fluide sous pression permettant de réaliser sur un véhicule équipé avec un organe de commande ou robinet de frein,dit à air direct,les mêmes conditions de serrage et de desserrage des freins qu'à l'aide d'un organe de commande ou robinet de frein automatique.
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Le système permet donc de relier un véhicule muni d' une commande à air direct à un autre véhicule équipé avec le frein automatique, tout en rendant possible, comme dans la commande à air direct, un serrage et surtout un desserrage graduel des freins des deux véhicules.
Ces avantages sont surtout appréciables, par exemple, sur les véhicules légers pour chemins de fer ou automotrices, généralement équipés avec des dispositifs de commande de frein à air direct et qui, grâce au dispositif objet de 1' invention,peuvent être accouplés à n'importe quel autre véhicule muni de l'équipement automatique en assurant la possibilité de freiner le convoi ainsi formé.
A cet effet, on a disposé dans un système de commande à air direct une valve relais, sur laquelle agit,lors du serrage ou du desserrage des freins, la pression du réservoir principal et qui lui est transmise par le robinet de commande du frein direct, ceci afin de créer une dépression dans la conduite générale pour agir sur le cylindre de frein à l'aide d'une triple valve et du réservoir auxiliaire de la manière connue. La dépression provoquée par le fonctionnement de la valve relais est telle qu'elle provoque dans le cylindre de frein une pression à toutinstant égale à celle de la pression de commande du freinage.
La value relais se distingue, en plus des caractéristiques générales mentionnées plus haut, en ce qu'elle comporte une série de chambres séparées par des diaphragmes, pistons ou organes'analogues, de diamètres relatifs convenablement calculés; ces organes étant en équilibre lorsque les freins sont complètement desserrés. Mais lors du serrage, ces que la pression du réservoir principal est envoyée dans la valve @ar le robinet du mécanicien, la dite différence des diamètres,agit pour mettre la conduite générale à l'at-
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mosphère en passant par un orifice calibré.
L'une des chambres de la valve relais est soumise normalement à la pression atmosphérique, mais elle peut être également soumise, conformément à l'invention, au contrôle de toute variable indépendante à l'aide d'un appareil approprié enregistrant, par exemple, des variations de vitesse ou de la charge du véhicule.
La dite valve relais est combinée en outre avec une autre valve ou soupape destinée à régler le régime de mise à l'atmosphère de la triple valve lors du desserrage des freins. Cetté valve ou soupape de mise à l'atmosphère de la triple valve est construite de manière à ce que, lors de la manoeuvre du robinet pour opérer le desserrage des freins, la dépression créée dans la conduite reliant le robinet à cette soupape agisse sur l'équipage mobile de cette dernière lequel fait communiquer la triple valve avec l'atmosphère.
Cette valve peut comporter avantageusement à cet effet, un piston commandant une soupape à éléments télescopiques.
Les autres caractéristiques vont ressortir de la des- cription suivante avec référence aux dessins annexés qui montrent, à titre d'exemple, comment l'invention peut être mise à exécution.
Sur les dessins :
La figure 1 est un schéma d'équipement conforme à 1' invention.
La figure 2 un appareil constituant une variante d'un des éléments figuré sur le schéma.
La'figure 3 est un appareil constituant,une autre variante du même élément.
Dans le schéma de la figure 1,on a figuré un réservoir principal 1 relié,d'une part,à l'aide d'une tuyauterie 2,à un dispositif d'alimentation en fluide sous pression, non
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représenté et,d'autre part, à l'aide d'une tuyauterie 3,à une conduite 4,sur le parcours de laquelle est interposée une soupape d'alimentation ou limiteur 5, la dite conduite 4 aboutissant à un robinetCe commande de frein direct 6.
La tuyauterie 3 est également reliée à une conduite 7 qui, par l'intermédiaire d'une soupape d'alimentation 8, est en relation avec la chambre inférieure 9 d'une valve relais 10; la chambre 9 servant de logement à une soupape 11. Une tubu- lure 12 assure la liaison constante entre la chambre supéri- eure 15 de la valve relais 10 et la conduite 7. Dans la valve 10, immédiatement sous la chambre 13 et séparée de celle-ci par un diaphragme ou dispositif ayant un fonctionnement ana- logue, se trouve une chambre 14 pouvant être en liaison con- stante avec l'atmosphère et sous laquelle est encore dispo- sée une chambre 15 séparée de la chambre 14 par un diaphrag- me, la dite chambre 15 étant en relation constante avec le robinet 6 par une tuyauterie 16.
Au lieu d'être soumise à la pression atmosphérique, la pression régnant dans la cham- pression bre 14 peut être contrôlée par toute/variable indépendante à l'aide d'un appareil ou dispositif approprié enregistrant, par exemple, les variations de vitesse ou la charge du véhi- cule.
Entre les chambres 15 et 9 se trouve une chambre 17 sé- parée de la chambre 15 par un diaphragme et pouvant être en communication avec la chambre 9 par la soupape 11, mention- née plus haut. Dans la chambre 17 est situé un tiroir 18 com- mandé par la tige 19 de liaison des diaphragmes et de com- mande de la soupape 11, le dit tiroir pouvant mettre la cham- bre 17 à l'atmosphère par l'orifice 20. La chambre 17 est également en communication constante avec la conduite géné- rale 21 par l'intermédiaire d'un orifice calibré 22 permet- tant d'assurer un desserrage rapide et d'un conduit 23.
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La conduite générale est équipée, à la manière habituelle, de robinets d'isolement 24 et de boyaux d'accouplement 25.
La conduite 21 est reliée,par une tuyauterie 26,à une valve de commande ou triple valve 27 reliée,à la manière habituel- le, à un cylindre de frein 28 et à un réservoir auxiliaire
29 respectivement par les conduits 30 et 31. L'orifice de mise à l'atmosphère de la triple valve 27 est cependant re- lié à un appareil d'échappement ou de retenue 32 par un con- duit 33.
Dans la figure 1, l'appareil 32 est représenté sous la forme d'une valve à piston 34 et tiroir 35,dont le déplace- ment peut ouvrir ou obturer l'orifice d'échappement 36 ; de plus,.la liaison entre 32 et le robinet 6 est assurée par l'intermédiaire des conduits 37 et 16.
L'appareil 32 décrit ci-dessus peut être remplacé sim- plement par le clapet de retenue de la figure 2, la mise à l'atmosphère ayant alors lieu par l'intermédiaire du robinet
6. On peut encore, avantageusement, employer l'appareil de la figure 3 qui permet, au moment du desserrage, de réaliser un échappement looal de l'air du cylindre de frein 28, de telle sorte que la pression retenue dans ce dernier soit égale à celle que maintient automatiquement le robinet 6, c'est-à-dire à la pression régnant dans les conduites 16 et
37. Pour compenser les fuites possibles de fluide du cylin- dre de frein au cours d'un desserrage, on a prévu que le / piston 34 serait constitué de deux éléments télejcopiques; le piston,d'une part/et sa tige formant soupape,d'autre part.
En cas de fuite du cylindre de frein, la pression sous 34 diminue, le piston s'abaisse et démasque une rainure 38 par laquelle le fluide sous pression du conduit 37 viendra com- penser les fuites du cylindre de frein jusqu'à ce que 1' équilibre des pressions 'étant rétabli,le piston remontera
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obturant la rainure 38.
Le fonctionnement du dispositif est le suivant :
Le robinet de commande 6 reçoit le fluide sous pression du dispositif d'alimentation par le conduit 2, réservoir principal 1, tuyauterie 3, conduite 4, limiteur 5 qui est réglé à la pression la plus élevée qu'est susceptible d'atteindre la pression d'égalisation du frein automatique.
Les chambres 9 et 13 de la valve relais 10 sont alimentées par l'intermédiaire de la soupape 8 réglée à la pression de régime de la conduite du frein automatique.
Four la mise en service du frein,le robinet 6 est placé à la position de desserrage pour laquelle la chambre 15 de la valve 10 est mise à l'atmosphère à travers la tuyauterie 16 et le robinet 6. La chambre 13 étant chargée, cornue il a été dit plus haut, la tige de liaison 19 s'abaisse, ouvrant la soupape 11,et l'air,débité à travers la soupape 8 et la conduite 7/s'écoule,de la chambre 13,à travers 1' orifice calibré 22, le conduit 23,vers la conduite générale 21. La conduite générale, à son tour,alimente,de la manière bien connue,à travers la triple valve 27, le réservoir aux- iliai@e 29, par l'intermédiaire de la tuyauterie 26 et du conduit 31.
Four serrer les freins, on place le robinet 6 en position correspondante, ce qui a pour effet de charger la chambre 15 à une certaine pression. La tige de liaison 19 se soulève et la soupape 11 se ferme. La tige 19 entraîne le tiroir 18 qui dégage l'orifice 20 de mise à l'atmosphère de la chambre 17; la conduite générale 21 se trouve donc également mise à l'atmosphère jusqu'à ce que l'action des différentes pressions antagonistes des chambres de la valve lu provoque l'obturation de 20.
On remarquera que lé dispositif 10 est combiné, de
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préférence, de manière telle que la pression de commande du freinage régnant dans la chambre 15, provoque dans la conduite générale 21 une dépression telle que la pression dans le cylindre de frein 28 soit à tous instants égale à celle de la pression de commande.
Pour réaliser un desserrage et une réalimentation partiels, il suffit de placer le robinet 6 dans la position correspondant à la baisse de pression désirée dans la chambre 15 qui se trouve toujours à la pression régnant dans les conduits 16 et 37. La tige 19 s'abaisse, la soupape 11 s'ouvre jusqu'à l'équilibre des pressions dans les diverses chambres. La triple valve 27 soumise à la pression de la conduite générale s'est mise,de la manière bien connue,,en position de desserrage dans laquelle l'air du cylindre de frein s'écoule, par la tuyauterie 33,vers l'appareil 32.
Sous l'effet de la baisse de pression dans la tuyauterie 37, le piston 34 (figures 1 et 2) se déplaoe et provoque l'échappement à l'atmosphère par l'orifice 36 ; pour le cas de l'équipement avec le clapet de retenue de la figure 3,1'air s'écoule à travers le clapet proprement dit et est évacué à L'atmosphère à travers le robinet 6, oomme il a déjà été dit.
Un desserrage total correspondra à la vidange complète de la chambre 15, des tuyauteries 16 et 37 et du cylindre de frein 28 pour la position correspondante du robinet 6.
On voit qu'on réalise bien à l'aide d'un robinet de frein direct agissant sur un équipement de frein automatique toutes les opérations de serrage et de desserrage graduels grâce aux dispositifs objet de l'invention.
Il est bien entendu d'ailleurs que la description de l'invention,telle qu'on vient de la donner,ne saurait être considérée comme limitative, l'invention pouvant être réalisée différemment suivant les circonstances de la pratique.
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"Improvements to pressurized fluid brake devices".
The present invention relates to a pressurized fluid brake system making it possible to achieve, on a vehicle equipped with a control member or brake valve, called direct air, the same conditions for applying and releasing the brakes as using a control unit or automatic brake valve.
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The system therefore makes it possible to connect a vehicle equipped with a direct air control to another vehicle equipped with the automatic brake, while making possible, as in the direct air control, a tightening and especially a gradual release of the brakes of both. vehicles.
These advantages are especially appreciable, for example, on light rail vehicles or motor vehicles, generally equipped with direct air brake control devices and which, thanks to the device object of the invention, can be coupled to n ' any other vehicle fitted with automatic equipment ensuring the possibility of braking the convoy thus formed.
To this end, a relay valve has been placed in a direct air control system, on which acts, when the brakes are applied or released, the pressure of the main reservoir and which is transmitted to it by the direct brake control valve. , this in order to create a depression in the general pipe to act on the brake cylinder using a triple valve and the auxiliary reservoir in the known manner. The depression caused by the operation of the relay valve is such that it causes a pressure in the brake cylinder at all times equal to that of the brake control pressure.
The value relay differs, in addition to the general characteristics mentioned above, in that it comprises a series of chambers separated by diaphragms, pistons or similar bodies, of suitably calculated relative diameters; these components being in equilibrium when the brakes are completely released. But when tightening, these that the pressure of the main tank is sent into the valve @ by the mechanic's valve, the so-called difference in diameters, acts to put the general pipe at-
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mosphere passing through a calibrated orifice.
One of the chambers of the relay valve is normally subjected to atmospheric pressure, but it can also be subjected, in accordance with the invention, to the control of any independent variable using an appropriate device recording, for example, variations in vehicle speed or load.
Said relay valve is further combined with another valve or valve intended to adjust the regime of venting the triple valve when the brakes are released. This valve or valve for venting the triple valve is constructed so that, when the valve is operated to release the brakes, the vacuum created in the pipe connecting the valve to this valve acts on the valve. mobile crew of the latter which communicates the triple valve with the atmosphere.
This valve can advantageously comprise for this purpose a piston controlling a valve with telescopic elements.
The other characteristics will become apparent from the following description with reference to the accompanying drawings which show, by way of example, how the invention can be implemented.
On the drawings:
Figure 1 is a diagram of equipment according to one invention.
FIG. 2 an apparatus constituting a variant of one of the elements shown in the diagram.
La'figure 3 is a constituting apparatus, another variant of the same element.
In the diagram of Figure 1, there is shown a main tank 1 connected, on the one hand, by means of a pipe 2, to a pressurized fluid supply device, not
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shown and, on the other hand, using a pipe 3, to a pipe 4, on the path of which is interposed a supply or limiter valve 5, said pipe 4 leading to a valve. direct 6.
The pipe 3 is also connected to a pipe 7 which, by means of a supply valve 8, is in connection with the lower chamber 9 of a relay valve 10; the chamber 9 serving as a housing for a valve 11. A pipe 12 ensures the constant connection between the upper chamber 15 of the relay valve 10 and the pipe 7. In the valve 10, immediately under the chamber 13 and separated from it. this by a diaphragm or device having a similar operation, there is a chamber 14 which can be in constant connection with the atmosphere and under which there is also a chamber 15 separated from the chamber 14 by a diaphragm - me, said chamber 15 being in constant relation with the valve 6 by a pipe 16.
Instead of being subjected to atmospheric pressure, the pressure prevailing in chamber 14 can be controlled by any independent variable using an appropriate apparatus or device recording, for example, variations in speed or the vehicle load.
Between the chambers 15 and 9 there is a chamber 17 separated from the chamber 15 by a diaphragm and able to be in communication with the chamber 9 by the valve 11, mentioned above. In chamber 17 is located a slide 18 controlled by rod 19 for connecting the diaphragms and for controlling valve 11, said slide being able to vent chamber 17 to atmosphere through orifice 20. The chamber 17 is also in constant communication with the general pipe 21 via a calibrated orifice 22 making it possible to ensure rapid release and a pipe 23.
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The general pipe is equipped, in the usual manner, with isolation valves 24 and coupling hoses 25.
The pipe 21 is connected, by a pipe 26, to a control valve or triple valve 27 connected, in the usual way, to a brake cylinder 28 and to an auxiliary reservoir.
29 respectively by the conduits 30 and 31. The orifice for venting the triple valve 27 is, however, connected to an exhaust or retention device 32 by a conduit 33.
In Figure 1, the apparatus 32 is shown in the form of a piston valve 34 and spool 35, the movement of which can open or close the exhaust port 36; in addition, the connection between 32 and the valve 6 is provided by means of conduits 37 and 16.
The apparatus 32 described above can be replaced simply by the check valve of FIG. 2, the venting then taking place through the valve.
6. It is also advantageously possible to use the apparatus of FIG. 3 which allows, at the time of release, to achieve a looal escape of air from the brake cylinder 28, so that the pressure retained in the latter is equal to that which the valve 6 automatically maintains, that is to say to the pressure prevailing in the pipes 16 and
37. To compensate for possible fluid leaks from the brake cylinder during release, provision has been made for the piston 34 to be made up of two telescopic elements; the piston, on the one hand / and its valve rod, on the other hand.
If the brake cylinder leaks, the pressure under 34 decreases, the piston lowers and unmasks a groove 38 through which the pressurized fluid from the conduit 37 will compensate for the leaks from the brake cylinder until 1 'pressure balance' being re-established, the piston will go up
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closing the groove 38.
The operation of the device is as follows:
The control valve 6 receives the pressurized fluid from the supply device through line 2, main tank 1, line 3, line 4, limiter 5 which is set to the highest pressure that the pressure is likely to reach. automatic brake equalization.
The chambers 9 and 13 of the relay valve 10 are supplied through the valve 8 adjusted to the operating pressure of the automatic brake line.
For the commissioning of the brake, the valve 6 is placed in the release position for which the chamber 15 of the valve 10 is vented to the atmosphere through the pipe 16 and the valve 6. The chamber 13 being charged, retort it was said above, the connecting rod 19 lowers, opening the valve 11, and the air, delivered through the valve 8 and the pipe 7 / flows, from the chamber 13, through 1 ' calibrated orifice 22, the pipe 23, to the general pipe 21. The general pipe, in turn, feeds, in the well known manner, through the triple valve 27, the auxiliary reservoir 29, via pipe 26 and duct 31.
Oven apply the brakes, the valve 6 is placed in the corresponding position, which has the effect of charging the chamber 15 to a certain pressure. The connecting rod 19 rises and the valve 11 closes. The rod 19 drives the slide 18 which releases the orifice 20 for venting the chamber 17; the general pipe 21 is therefore also vented to the atmosphere until the action of the various antagonistic pressures of the chambers of the valve lu causes 20 to be blocked.
It will be noted that the device 10 is combined,
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preferably, in such a way that the brake control pressure prevailing in the chamber 15 causes in the general pipe 21 a depression such that the pressure in the brake cylinder 28 is at all times equal to that of the control pressure.
To achieve partial loosening and replenishment, it suffices to place the tap 6 in the position corresponding to the desired pressure drop in the chamber 15 which is still at the pressure prevailing in the conduits 16 and 37. The rod 19 s' lowered, the valve 11 opens until the pressure equilibrium in the various chambers. The triple valve 27 subjected to the pressure of the general pipe is put, in the well known manner, in the release position in which the air of the brake cylinder flows, through the pipe 33, towards the apparatus. 32.
Under the effect of the pressure drop in the pipe 37, the piston 34 (Figures 1 and 2) moves and causes the escape to the atmosphere through the orifice 36; for the case of the equipment with the check valve of figure 3, the air flows through the valve itself and is discharged to the atmosphere through the valve 6, as has already been said.
A total release will correspond to the complete emptying of the chamber 15, of the pipes 16 and 37 and of the brake cylinder 28 for the corresponding position of the valve 6.
It can be seen that, with the aid of a direct brake valve acting on an automatic brake equipment, all the gradual tightening and loosening operations are carried out thanks to the devices which are the subject of the invention.
It is of course understood, moreover, that the description of the invention, as it has just been given, cannot be considered as limiting, the invention being able to be carried out differently depending on the circumstances of practice.