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FREIN A AIR COMPRIME A DESSERRAGE MODERABLE.
Les freins à air comprimé à desserrage modérable se sont introduits ra- pidement nctamment ans lespaysàparcours accidentés et difficiles, en raison du grand avantage qu'ils présentent d'être toujours prêts à fonctionner aussitôt après chaque desserrage. Toutefois l'utilisation de ces freins dans les trains 'longs et lourds a été gênée jusqu'à présent par le fait que, pendant l'opération de desserrage , les appareils de freinage doivent être amenés à la pleine pression, mais que les grandes quantités d'air qui sont nécessaires à cet effet ne peu- vent pas être refoulées à travers la conduite générale pendant la durée du des- serrage.
Dans les freins à desserrage modérable comprenant une valve de con- trôle principale qui est commandée par trois pressions et qui contrôle la pres- sion du cylindre de frein, une valve de contrôle auxiliaire et une chambre de contrôle auxiliaire montée entre ces deux valves, le remplissage en temps vou- lu de la chambre de contrôle auxiliaire est rendu impossible en queue des trains longs et donc aussi le desserrage en temps utile du frein en queue du train, lorsque l'air envoyé dans la conduite générale est absorbé trop rapidement par les réservoirs de réserve même dans le cas de choc de remplissage maximum.
Il est vrai que des tuyères d'étranglement sont généralement montées en avant des réservoirs de réserve pour étendre le remplissage sur un certain interval- le de tempso Ces tuyères ne peuvent toutefois pas empêcher l'inconvénient pré- cité de se produire., à moins d'avoir une section tellement faible qu'elles met- traient en danger le remplissage en temps utile des réservoirs de réserve.
Conformément à l'invention, l'inconvénient ci-dessus est éliminé grâce au fait que dans la conduite, entre la conduite générale et le réservoir de réserve, est monté un organe de commande qui est soumis à la pression de la chambre de contrôle auxiliaire et qui s'ouvre seulement lorsque la pression dans cette chambre est supérieure à la pression du réservoir de réserveo On obtient de cette façon non seulement qu'un remplissage prématuré et inutile des réservoirs de réserve aux dépens d'une alimentation suffisante des chambres de contrôle-auxiliaires est éliminé, mais on obtient également que,
dans les freins à air comprimé de ce genre munis de dispositifs pour un remplissage aus-
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si régulier que possible des chambres de contrôle auxiliaires et donc pour un desserrage aussi régulier que possible sur toute la longueur du train, l'effi- cacité de ces dispositifs n'est pas entravée du fait que les réservoirs de ré- serve prélèvent trop tôt et sans utilité de l'air dans la conduite générale pour leur remplissage. D'autre part, la présente invention permet d'obtenir que les réservoirs de réserve se remplissent à nouveau suffisamment pour être prêts pour un prochain freinage après remplissage des chambres de contrôle auxiliaires, c'est-à-dire après un desserrage complet du frein.
Il peut être particulièrement avantageux, non seulement de faire précéder le remplissage des réservoirs de réserve par celui des chambres de contrôle auxiliaires, mais encore de réaliser le premier au bout d'un certain intervalle de temps, c'est- à-dire de réaliser l'organe de commande disposé dans la conduite reliant la conduite générale et le réservoir de réserve de telle façon qu'il s'ouvre seu- lement lorsqu'une surpression déterminée est atteinte dans la chambre de con- trôle auxiliaire par rapport au réservoir de réserve. Dans ce cas la différen- ce de pression subsiste également jusqu'au remplissage complet de la chambre de contrôle auxiliaire et le réservoir de réserve doit alors être encore rem- pli jusqu'à ce qu'il atteigne la pression de la conduite générale.
Pour obte- nir ce résultat on prévoit, conformément à l'invention, outre la conduite con- tenant l'organe de commande, encore une conduite comportant une section d'étran- glement entre la conduite générale et le réservoir de réserve et par laquelle a lieu le remplissage ultérieur du réservoir de réserve, une fois que la cham- bre de contrôle auxiliaire a été amenée à la pression totale. Afin que la con- duite comportant la section d'étranglement ne rende pas vain le résultat recher- ché par l'invention, elle est verrouillée pendant le remplissage des chambres de contrôle auxiliaires par un organe qui est soumis à la différence de pres- sion entre la conduite générale et la chambre de contrôle auxiliaire et qui se trouve maintenu fermé par la différence de pression qui s'établit pendant le desserrage des freins.
A titre d'exemples on a décrit ci-dessous et représenté dans les figures 1 et 2 du dessin annexé deux formes de réalisation de l'invention, tan- dis que la figure 3 représente le diagramme de fonctionnement.
Dans la figure 1, la conduite générale 1 est raccordée à la valve de contrôle auxiliaire 2 qui est commandée par deux pressions de façon à action- ner la face du piston qui se trouve à droite sur lé dessin, la face de ce pis- ton qui se trouve à gauche sur le dessin étant soumise à l'action de la pression de la chambre de contrôle auxiliaire 3 qui est reliée de son côté avec la cham- bre 4 de la valve de contrôle principale 5. Le piston 6 est relié par un accou- plement 7 avec la valve de freinage 8. L'accouplement 7 permet un déplacement limité du piston 6 par rapport à la valve 8.
Cela est nécessaire pour le fonc- tionnement d'une soupape 9 actionnée également par le piston 6 et qui contrô- le., ainsi qu'il sera décrit plus loin, la conduite de remplissage 10, raccor- dée à la conduite principale 1, de la chambre de contrôle auxiliaire 3. La valve 8 contrôle la chambre 11 qui est montée dans la conduite d'évacuation du réservoir 3 et de la chambre 4 allant au cylindre de frein 12. Le cylindre de frein 12 est alimenté en air de freinage depuis le réservoir de réserve 14 par la conduite 13, cette liaison étant contrôlée d'une manière connue par la valve de contrôle principale 5.
Conformément à la présente invention, on prévoit une soupape 15 qui contrôle la liaison 16 entre la conduite générale 1 et le réservoir de ré- serve 14. Le piston 17 de cette soupape est soumis, sur une de ses faces, à la pression du réservoir de réserve 14, et sur son autre face à la pression de la chambre de contrôle auxiliaire 3 par l'intermédiaire de la conduite 18, de sorte que, suivant la différence existant entre ces deux pressions, le pis- ton est déplacé dans un sens ou dans l'autre et la soupape 15 est ainsi oliver- te ou fermée.
Le mode de fonctionnement du dispositif qui vient d'être décrit est le suivant :
Lorsque la pression dans la conduite générale 1 est augmentée pour desserrer le frein, il en résulte un déplacement du piston 6 à l'encontre du ressort 19. La valeur du déplacement du piston 6 dépend de celle de la diffé-
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rence de pression entre la conduite générale 1 et le réservoir 3. Si cette différence est par exemple élevée dans la partie avant d'un train par suite de l'importance du choc de remplissage, le piston 6 est déplacé en conséquence plus loin dans l'accouplement 7 en comprimant le ressort 19, de sorte qu'un étranglement plus fort est obtenu dans la soupape 9 sur le chemin de remplis- sage 10 du réservoir 3 et de la chambre 4.
Dans la partie arrière du train, le choc de remplissage est naturellement beaucoup plus faible, de sorte que le piston 6 comprime moins le ressort 19 et que la conduite de remplissage 10 se trouve moins étranglée. On obtient ainsi une égalisation du processus de remplissage des réservoirs auxiliaires 3 sur toute la longueur du train (l'aug- mentation de pression dans ces réservoirs provoque d'une façon connue le des- serrage des freins par l'intermédiaire de la valve de contrôle principale 5).
Les pressions prenant naissance pendant le remplissage des réservoirs auxiliai- res 3, déterminent en coopération avec la pression du réservoir de réserve 14, abaissée par suite du freinage précédent, le remplissage de ce réservoir de réserve de la façon suivante :
La pression dans la chambre 3 agit sur une face du piston 17 et, aussitôt qu'elle est plus grande que la pression du réservoir de réserve 14 agissant sur l'autre face de ce piston, la soupape 15 est ouverte et le réservoir de réserve rempli par la canalisation 16. Ce remplissage s'arrête à nouveau lorsque la pression du réservoir de réserve 14 atteint celle de la chambre de contrôle auxiliaire 3, ce qui provoque la fermeture de la soupape 15.
Le remplissage de la chambre de contrôle auxiliaire 3 reste ainsi toujours déterminant pour le processus de remplissage du réservoir de réserve 14 indé- pendamment des dimensions de ce dernier. Si la différence de pression entre ces deux réservoirs est élevée, la soupape 15 s'ouvre largement et le remplis- sage du réservoir de réserve se produit rapidement. Si cette différence de pression diminue le remplissage se ralentit jusqu'à être interrompu lors de l'égalité des pressions.
On voit immédiatement qu'une caractéristique de rem- plissage de la chambre de contrôle auxiliaire 3 obtenue par exemple par la loi de fonctionnement de la soupape 9 en fonction du choc de remplissage est éga- lement reproduite au remplissage du réservoir de réserve 14; de ce fait, on obtient un retard du remplissage des chambres de contrôle auxiliaires et des réservoirs de réserve des wagons se trouvant à l'avant au profit du remplissa- ge des wagons se trouvant à l'arrière des trains longs. Toutefois, même en dehors d'une influence particulière sur la caractéristique de remplissage de la chambre 3, cette dernière conserve son rôle déterminant pour la caractéris- tique de remplissage du réservoir de réserve 14.
La Figure 2 représente un dispositif dans lequel un retard détermi- né du remplissage du réservoir de réserve 14 est obtenu par rapport au remplis- sage de la chambre de contrôle auxiliaire 3. Le piston de la valve de contrô- le auxiliaire 2 est réalisé dans ce cas sous forme d'une membrane 20. En ou- tre, la soupape 15 comporte un ressort supplémentaire 21 qui agit sur elle dans le sens de la fermeture. Les autres parties du dispositif qui se distinguent du frein conforme à la Fig. 1 seront décrites plus loin, en même temps que le .fonctionnement de ce dispositif.
Lorsque, à partir de la position de freinage, la pression dans la conduite générale 1 est augmentée pour desserrer le frein, la membrane 20 est fléchie sous l'action de la surpression et ferme de ce fait, en s'appliquant, d'une manière étanche contre les ouvertures correspondantes' ménagées dans le boîtier de la valve 2 comme indiqué en traits mixtes, outre l'embouchure de la branche de la conduite 23 contenant l'orifice d'équilibrage 22, et outre l'entrée de la chambre 11, une conduite 24 qui mène au réservoir de réserve 14. L'augmentation de pression dans la conduite générale 1 provo- que, également sous le contrôle de la membrane 20, par l'intermédiaire d'une deuxième branche de la conduite 23 contenant la tuyère de desserrage 25, par l'intermédiaire du boîtier et de la valve de contrôle auxiliaire,
le remplis- sage et l'augmentation de pression de la chambre de contrôle auxiliaire 3 et de la chambre 4 de la valve de contrôle principale 5 avec, comme conséquence, le verrouillage de la conduite 13 par rapport au réservoir de réserve 14 et par rapport à l'échappement du cylindre de frein 12. Les variations de pres- sion sont déterminées par la section de la tuyère de desserrage 25 qui est agencée en même temps qu'une deuxième tuyère du même genre, dans une vanne à
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à deux positions. Le remplissage du réservoir 3 agit également sur le piston 17 et tend à ouvrir la soupape 15, cette ouverture étant toutefois empêchée pour le moment par le ressort 21.
Le réservoir 14 ne reçoit donc pour l'ins- tant aucune quantité d'air de la conduite générale 1 et il se produit, ainsi que le montre le diagramme de la Fig. 3, au début une augmentation relativement forte de pression dans la chambre de contrôle auxiliaire 3 avec, comme consé- quence, un commencement de desserrage dans le cylindre 12. Lors d'une augmenta- tion ultérieure de la pression dans la chambre de contrôle auxiliaire 3,la différence de pression entre cette chambre 3 et le réservoir de réserve 14 de- vient finalement suffisamment élevée pour que, au point 27 de la Fig. 3, l'ac- tion antagoniste du ressort 21 se trouve surmontée et la soupape 15 ouverte.
De ce fait, le remplissage du réservoir de réserve 14 commande avec un retard déterminé par le ressort 21, mais entièrement indépendant du volume du réser- voir 14, et influencé seulement par l'allure du remplissage de la chambre de contrôle auxiliaire 3,allure qui est de son côté indépendante de la section de la tuyère 25. Ce remplissage se poursuit jusqu'au moment où la chambre de contrôle auxiliaire 3 se trouve remplie (point 28 de la Fig. 3) et où la sou- pape 15 se referme à nouveau sous l'action du ressort supplémentaire 21. La pression dans le réservoir de réserve 14 est à ce moment encore inférieure à celle de la chambre de contrôle auxiliaire 3.
Entretemps, la membrane 20 s'est placée dans sa position moyenne par suite de l'égalisation des pressions inter- venue sur ces deux faces et elle a découvert l'embouchure de la conduite 24 dans le boîtier 2. Le remplissage final lent du réservoir 14 se produit alors par la conduite 24 jusqu'à ce que la pression de la conduite générale soit at- teinte, par l'intermédiaire d'une soupape de retenue et d'une tuyère d'étran- glement dimensionnée en conséquence (dernière partie de la courbe 14 de la Fig.
3). La chambre de contrôle auxiliaire 3 et le réservoir de réserve 14 se trou- vent ainsi remplis en vue du freinage suivant sous une pression égale à celle qui règne dans la conduite générale 1.
Au lieu d'une conduite de remplissage final 24 controlée par une membrane 20,on pourrait utiliser également une canalisation non contrôlée et munie d'une tuyère d'étranglement et d'une soupape de retenue pour effectuer le remplissage final du réservoir 14 (canalisation 26 représentée en traits mixtes en Fig. 2). Toutefois, comme cette conduite de remplissage final se trouve ouverte dès le début de la période de remplissage, l'étranglement du courant d'air devrait être suffisamment fort pour permettre d'empêcher un rem- plissage prématuré du réservoir 14. Une conduite aussi fortement étranglée aurait naturellement pour conséquence un remplissage final ralenti en propor- tion, du réservoir 14.
Le contrôle conforme à l'invention du réservoir de réserve 14 pour- rait s'effectuer également si on utilise pour le contrôle, au lieu de la pres- sion de remplissage de la chambre de contrôle 3, une autre pression dont les variations sont liées à celle-ci, par exemple la chute de pression pendant l'é- chappement du cylindre de frein 12. Il serait en outre également possible., par exemple à l'aide d'un ressort auxiliaire augmentant la sensibilité à l'ou- vertture de la soupape 15, d'obtenir une avance arbitraire du remplissage du réservoir de réserve 14 par rapport aux variations de la pression de contrôle, si cela était désirable.
REVENDICATIONS.
1.- Frein à air comprimé comportant un réservoir de réserve pour l'alimentation du cylindre de frein et une chambre de contrôle auxiliaire, caractérisé par le fait que dans la canalisation reliant la conduite générale et le réservoir de réserve est monté un organe de commande soumis à la pression de la chambre de contrôle auxiliaire ou d'une pression dépendant de celle-ci et qui contrôle les variations de pression dans le réservoir de réserve en fonction des variations de pression dans la chambre de contrôle auxiliaire.