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PERFECTIONNEMENTS AUX VALVES-DE DISTRIBUTION DES-APPAREILLAGES DE.FREIN A FLUIDE SOUS PRESSION POUR CHEMINS DE FER ET VEHICULES ANALOGUES.
La présente invention concerne les valves de distribution des ap- pareillages de frein à fluide sous pression pour chemins de fer et véhicules analogues, valves destinées à commander le serrage et le desserrage des freins en faisant varier la pression dans une conduite générale; ces valves de dis- tribution comportent des organes actionnés par des butées mobiles se présen- tant sous la forme de diaphragmes flexibles soumis à la pression du fluide.
Dans les valves de distribution du type que concerne la présents invention, les pressions du fluide de commande agissant sur les diaphragmes flexibles sont les pressions régnant dans la conduite générale, le cylindre de frein, un réservoir auxiliaire dans lequel le cylindre de frein s'alimente en fluide sous pression, et un réservoir de commande; ces valves de distribu- tion comprennent également des dispositifs pour effectuer un freinage rapide et pour régler la charge du réservoir de commandeo Il est nécessaire que cet- te dernière commande soit rapide, agisse rapidement et soit réalisée à cer- tains moments du serrage et du desserrage des freins.
Dans la valve de distri- bution perfectionnée conforme à la présente invention, ces conditions sont réalisées en prévoyant, pour commander la charge du réservoir de commande, des organes séparés et distincts du mécanisme de distribution qui commande le serrage et le desserrage des freins.
La valve de distribution perfectionnée conforme à l'invention peut également comprendre, d'une manière analogue, des organes séparés pour effec- tuer le serrage rapide, c'est-à-dire pour accélérer la propagation du freina- ge tout le long d'un traino
La valve de distribution, objet de l'invention, peut aussi compren- dre une boîte de réglage, destinée à fournir en deux temps le fluide sous pres- sion au cylindre de frein, une valve de recharge retardée pour réduire le taux de charge du réservoir auxiliaire, une valve de desserrage manoeuvrée à la main pour faire tomber la pression du fluide dans le réservoir auxiliaire et
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dans le réservoir de commande, et un robinet de commutation permettant de régler le fonctionnement de la valve de distribution en fonction de différen- tes conditions de fonctionnement,
suivant qu'il s'agit par exemple de trains de voyageurs ou de trains de marchandises.,
La présente invention a pour objet de fournir une valve de distri- bution perfectionnée et possédant ces caractéristiques, tout en étant d'un fonctionnement efficace et sensible. Pour que la présente invention soit clai- rement comprise, on décrira maintenant, à titre d'exemples, deux modes de réalisation du dispositif conforme à l'invention, en se référant au dessin annexé sur lequel les figures 1 et 2 sont des coupes schématiques montrant la construction et les dispositions générales du dispositif.
Si on considère d'abord la figure 1, on voit que la valve de dis- tribution représentée comprend une boite à diaphragmes 1 contenant une pile de diaphragmes flexibles 17, une valve de recharge retardée 35, une valve de desserrage 74, une boite de réglage 106, une valve de charge du réservoir de commande 140, une valve de serrage rapide 155 et un robinet de commutation 166.
La boite à diaphragmes 1 comporte une chambre de commande 2 re- liée par les conduites 56, 123 et 129 à un réservoir de commande 171; une chambre à tiroir 4 reliée à un réservoir auxiliaire 172 par des conduits 54, 66 et 124; une chambre 25 reliée à 1-'atmosphère, une chambre de cylindre de frein 27 reliée au cylindre de frein 173 par les conduites 68 et 70; et une chambre 31 reliée au réservoir auxiliaire par les conduits 41 et 65, le cla- pet de retenue 64, l'orifice 53, la chambre à tiroir 4 et les conduits 54, 66 et 1240
Ces chambres sont séparées par les diaphragmes 3, 24, 26 et 28, ce dernier ayant une surface plus grande que les trois autres qui ont une sur- face égale.
La chambre à tiroir 4 contient un tiroir principal 8, un tiroir de graduation 11 et une tige 10 qui sont manoeuvrés par la pile de diaphrag- mes 17.
Montée à l'extrémité supérieure de la tige 10 se trouve une ba- gue 6 qui est pressée par un ressort 5, contre un épaulement 7 de la tige 10, l'extrémité supérieure du ressort 5 butant contre la partie supérieure de la tige 10. La bague 6, dans son mouvement vers le bas, bute contre le bord su- périeur du tiroir principal 8, qui arrête ce mouvement jusqu'à ce que l'extré- mité supérieure de la bague 6 soit engagée par la partie supérieure de la tige 10, la bague 6 entraînant alors vers le bas le tiroir principal 8; un épaule- ment 9 formé sur la tige 10 est disposé de manière à venir au contact de la valve de graduation 11 et à l'entraîner dans le mouvement vers le bas de la tige 10.
Une bague 20 montée à l'extrémité inférieure de la tige 10 est pressée vers le haut contre un épaulement 19 par un ressort 22 dont l'extré= mité inférieure bute sur une pièce solidaire du diaphragme 24. Dans son mou- vement vers le haut, la bague 20 entraîne le tiroir principal 8 et le tiroir de graduation 11 en venant buter contre un prolongement 18 du tiroir de gra- duation 11.
La bague 20 est munie d'un rebord 21 qui, en position de desser- rage, bute contre un épaulement intérieur du carter de la boite à diaphragmes 1, de manière à permettre à la tige 10 de se déplacer plus loin vers le haut sans entraîner les tiroirs 8 et 11 au-delà de la position de desserrage re- présentée sur la figure 1.
Sous le diaphragme le plus bas 28, est disposée la valve de re- charge retardée 35 qui comprend une tige 30 pouvant coulisser dans un alésa- ge du carter et poussée vers le haut au contact de la pièce 29 solidaire du diaphragme 28, au moyen d'un ressort de compensation 38.
Normalement, dans la position de desserrage représentée, la tige 30 permet la communication entre un conduit 40 du carter et la chambre 31, en passant par l'orifice 35a et les conduits 36 et 37; maisn quand la tige 10
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se déplace plus loin vers le haute la tige 30 se déplace également vers le haut et diminue la section de passage de l'orifice 35a, réduisant ainsi le débit de Pair venant de la conduite générale 174 et traversant les conduits 69, 67 et 40.
La base de la chambre 31 est munie d'un siège de valve 39 entou- rant 1,'extrémité couverte d'un conduit 41 qui., par l'intermédiaire des con- duits 65, 66 et 124, aboutit au réservoir auxiliaire 172. Quand les diaphag- mes de la pile 17 se déplacent vers le bas pendant un serrage d'urgence des freins, le diaphragme 28 et la pièce 29 qui en est solidaire se déplacent à fond vers le bas et viennent s'appliquer sur le siège de valve 39, coupant ainsi la communication entre le réservoir auxiliaire 172 et la conduite géné- rale 1740
Le tiroir principal 8 contient une cavité 43 qui, dans la position de desserrage représentée, met en communication les orifices 42 et 44, reliant ainsi la chambre 134 de la valve de charge 140 au conduit 82 de la boite de réglage 106.
Dans la position de serrage du tiroir principal 8, l'orifice 44 est fermée mais l'orifice 42 s'ouvre dans la chambre de réservoir auxiliaire 4, permettant ainsi l'alimentation en air, à la pression du réservoir auxiliai- re, de la chambre supérieure 134 de la valve de charge 140 par l'intermédiaire des conduits 42, 57, 122 et 133.
Un orifice 45 du tiroir principal 8 est normalement fermé, mais., dans la position de serrage où les tiroirs 8 et 11 sont tous les deux en bas, l'orifice 45 est découvert par le tiroir de graduation 11 et se trouve en re- gard de l'orifice 47 du siège du tiroir principal, permettant ainsi à l'air du réservoir auxiliaire de s'écouler, à partir de la chambre 4 et par l'inter- médiaire des orifices 45 et 47, jusque dans le cylindre de frein 173 en pas- sant par les conduits 59, 81, la boite de réglage 103 et les conduits 104 et 700
Dans la position de desserrage représentée, l'orifice 50 du ti- roir principal 8 relie le conduit 46 à l'atmosphère en passant par le conduit 50a du tiroir de graduation 11, l'orifice 49,
et les conduits 60 et 96 qui aboutissent au robinet de commutation 1660
L'orifice 50b du tiroir principal relie normalement l'orifice 51 à la chambre de réservoir auxiliaire 4, permettant, en position de desserrage., à l'air du réservoir auxiliaire d'arriver jusqu'à la valve de serrage rapide 155 en passant par le clapet de retenue 50c et le siège de valve 159.
L'orifice 53 du siège du tiroir principal est normalement découvert par le tiroir 8, permettant à l'air de s'écouler librement par le clapet de retenue 64 pour charger le réservoir auxiliaire 1720
Dans la position de desserrage représentée, le tiroir de graduation 11 recouvre l'orifice 45 de son siège tandis qu'il le découvre dans la posi- tion de serrage de manière à permettre à l'air du réservoir auxiliaire de pas- ser par le cylindre de frein 1730
Dans la positionde desserrage, la cavité 50a du tiroir de gradu- ation 11 relie l'orifice 50 à l'orifice 46, établissant ainsi la communication entre le cylindre de frein 173 et l'atmosphere par l'intermédiaire des conduits 70,104, de la boîte de réglage 103, des conduits 81, 59 et 47, des conduits,'49? 60, 96 et des orifices d'échappement du robinet de commutation 166.
Les tiroirs 8 et 11 sont maintenus solidement dans les positions représentées au moyen d'un galet 16a appuyé par un ressort 16 contre le tiroir de graduation 11. Quand, dans certaines conditions, il existe une pression éle- vée dans l'orifice 53 sous le tiroir principal 8, sans qu'il y ait une pression élevée correspondante au-dessus de ce tiroir dans la chambre 4, de Pair arri- ve par les conduits 61, 48, 13 dans la chambre 14 et au contact du diaphragme 15 pour augmenter l'action du ressort 16 et maintenir ainsi les tiroirs 8 et 11 sur leurs siègeso
On peut intercaler un clapet de retenue 33 (représenté en trait pointillé) entre la chambre inférieure 31 et le conduit 40 aboutissant à la
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conduite générale,
on est alors sûr qu'il y a un passage libre pour l'air en- tre le dessous du diaphragme 28 et la conduite générale pendant une applica- tion des freins, puisque les conduits 32 et 40 communiquent librement entre eux.
Un clapet de retenue 50c est prévu pour permettre en position de desserrage,un débit d'air réduit entre le réservoir auxiliaire 172 et la con- duite générale 174 par l'intermédiaire de la cavité 5b, de l'orifice calibré 52, des conduits 62 et 92, et de l'orifice ouvert 159 de la valve de serrage rapide 155.
Le clapet de retenue 50c empêche tout retour d'air de la condui- te générale 174 vers le réservoir auxiliaire 1720
Un clapet de retenue 64 permet un écoulement libre de l'air entre la conduite générale 174 et le réservoir auxiliaire 172 par l'intermédiaire des conduits 67 et 40, de la valve de recharge retardée 30, des conduits 41, 65, 63 et de l'orifice 53, mais empêche tout écoulement inverse d'air pendant l'application des freinso De plus, pendant l'application des freins, la pres- sion du réservoir auxiliaire peut être maintenue dans le conduit 66 du réser- voir auxiliaire à partir de la conduite générale et par l'intermédiaire du clapet de retenue 64, et du passage calibré 55.
La valve de charge de commande 140 comprend trois chambres 134, 143 et 146, séparées par deux diaphragmes 135 et 144 d9égale surface reliés entre eux par une tige 136. Dans la chambre 143 est placée une valve de charge 141 qui, quand elle est ouverte, fait communiquer la chambre 138 et la chambre 1430
La chambre supérieure 134 est reliée par les conduits-133, 122 et 57, à l'orifice 42 prévu dans le siège du tiroir principal 8.
La chambre 143 communique avec le réservoir auxiliaire 172 par les conduits 130, 66 et 1240 La chambre 146 communique avec l'atmosphère par l'intermédiaire de l'c- rifice 147, et contient un ressort 145 tendant à déplacer les diaphragmes 135 et 144, ainsi que la tige 136, vers le haut, de manière à maintenir la valve de maintien 141 ouverte.
La chambre 138 disposée au-dessus de la valve 141 communique avec le réservoir de commande 171 par l'orifice calibré 131 et le conduit 129.
En position de desserrage, le ressort 145 maintient les diaphrag- mes 135 et 144 dans leur position supérieure, maintenant ainsi la valve 141 ouverte au moyen d'un prolongement en saillie 142 d'un manchon 139a. Cepen- dant, quand, en position de serrage, le tiroir principal 8 se déplacer vers le bas et permet à l'air du réservoir auxiliaire de s'écouler vers la chambre 134 en passant par l'orifice 42 et les conduits 57, 122 et l'orifice 133, les diaphragmes 135 et 144 se déplacent rapidement vers le bas pour appliquer la valve 141 sur son siège 139. Dans le but d'empêcher tout l'effort produit par le diaphragme 135 d'être appliqué au siège 139, un ressort 137a est interposé entre la tige 136 et le manchon 139a sur lequel est fixé le prolongement 142.
La valve de serrage rapide 155 comprend une chambre 149 reliée au réservoir auxiliaire 172 par les conduits 86 et 124, et une chambre 151 re- liée à la conduite générale 174 par les conduits 91 et 69, ces chambres étant séparées par un diaphragme 150 portant une tige 153 qui commande un tiroir 152 et une valve 158.
Dans la position de desserrage représentée, une cavité 156 du ti- roir 152 relie les poches accélératrices 88 et 89 à la chambre 100 de la boîte de réglage par 17'intermédiaire du conduit 93, du clapet de retenue 95 et du conduit 97, ainsi qu'à l'orifice 163 du robinet de commutation.
La poche accé- lératrice 88 est ainsi reliée à-certains moments, au conduit 59 du cylindre de frein par l'intermédiaire de la valve 101 et du conduit 81, ou à la chambre 111 et au conduit 980
Un léger ressort 157 pousse normalement le diaphragme 150 et la tige 153 vers le haut, maintenant l'orifice' de valve 159 ouverte et permettant une communication restreinte entre le réservoir auxiliaire 172 et la conduite générale 174 par l'intermédiaire de l'orifice 50b, de l'orifice calibré 52, du clapet de retenue 50c, des conduits 62 et 92, de l'orifice de valve 159 et
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dés conduits 91 et 69.
Dans la position d'application des freins, quand une réduction de la pression de la conduite générale se fait sentir dans la chambre 151, le diaphragme 150 déplace vers le bas le tiroir 152, ouvrant le conduit 90 sur la chambre 151 de la conduite générale, et permettant à l'air de la con- duite générale de passer dans les poches accélératrices 88 et 89 communiquant l'une avec l'autre. En même temps, la tige 153 se déplace vers le bas et fer- me l'orifice de valve 159 au moyen de la valve 158.
Le clapet de retenue 95 empêche l'accès de l'air du cylindre de frein sous le tiroir 152, pendant une réduction importante de la pression de la conduite générale dans la chambre 151, empêchant ainsi l'éloignement du tiroir 152 de son siège et la perte de l'air du cylindre de freine
La boîte de réglage 106 comprend un piston à gradins 107, compor- tant une portée supérieure 105 et une portée inférieure 109; la valve 106, dans sa position supérieure correspondant au desserrage, maintient ouvertes les valves 103 et 101.
Quand elle est ouverte, la valve 103 permet une libre communication entre l'orifice 47 du tiroir principal et le cylindre de frein 173 par l'intermédiaire des conduits 59 et 81, de la valve ouverte 103, et des conduits 104 et 70, tandis que la valve 101, quand elle est ouverte, éta- blit la communication entre les conduits d'échappement 93 et 97 des poches accélératrices et les conduits 102 et 104 du cylindre de frein.
Le piston 107 est normalement maintenu sur son siège supérieur par un ressort 108, ce siège ayant un diamètre plus petit que celui du pis- ton, ce dernier diamètre étant lui-même plus faible que celui du siège 109.
Dans la partie inférieure du piston 107 est prévue une petite gorge 83 qui relie la chambre 84 en-dessous du piston au conduit 82 aboutis- sant à un espace annulaire $la et à l'orifice 44 du siège du tiroir principal 8 par l'intermédiaire des conduits 121 et 58. Quand le piston 107 se déplace vers le bas sous l'effet de la pression de l'air du cylindre de frein s'exer- çant à l'intérieur du siège 105, les deux valves 101 et 103 s'appliquent sur leurs sièges, et la communication est alors coupée entre le conduit 82, la chambre 84 et l'atmosphère à laquelle la chambre 84 est reliée par l'orifice 85.
Le robinet de commutation 166 peut avoir deux ou trois positions de fonctionnement,mais dans le dispositif de distribution représentée le robinet peut être placé dans l'une ou l'autre des trois positions correspon- dant respectivement au freinage "marchandises", au freinage "voyageurs" et au freinage rapide ; ces trois positions ont pour but de changer les orifices calibrée de serrage et de desserrage et par conséquent les durées des diffé- rentes opérations.
Le robinet 156 est muni d'un conduit 111 qui communique avec l'orifice de serrage 47 du tiroir principal par les conduits 98 et 590 L'orifice 47 ne peut communiquer avec le conduit 99 du cylindre de frein que par 3:'orifice calibré 116 dans le cas du freinage "marchandises", par les o- rifices calibrés 116 et 112 dans le cas du freinage "voyageurs" et par les orifices calibrés 116 et 114 dans le cas du freinage rapide.
Le robinet 166 comporte également un conduit 160 qui communique avec l'orifice d'échappement 49 du tiroir principal 8 par les conduits 96 et 60o Cet orifice 49 communique avec l'atmosphère par l'orifice calibré 165 (dans le cas du freinage "marchandises"), et par les orifices calibrés 165 et 169 dans le cas du freinage "voyageurs" et du freinage rapide
Le robinet 166 comporte également des orifices 163 et 161, le premier communiquant avec la chambre supérieure 100 par la valve 101, et l' orifice 161 communiquant avec le conduit 111 du cylindre de frein.
Dans la position "marchandises", les deux orifices 163 et 161 communiquent entre eux par le conduit 162 du boisseau rotatif du robinet, formant ainsi by-pass par rapport à la valve 101, -taudis que dans les positions "voyageurs" et freina- ge rapide ces deux orifices 163 et 161 ne communiquent pas l'un avec l'autre.-
La valve de desserrage manoeuvrée à la main 74 est identique à
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une valve de desserrage ordinaire, avec cette différence qu'elle comporte deux valves en tandem.
Une valve 75 est contenue dans une chambre 79 de réservoir auxiliaire reliée au réservoir auxiliaire 179 par les conduits 71 et 124; quand on tire dans l'un ou l'autre sens une poignée 76, cette poignée soulève la valve 75 et met le réservoir auxiliaire 172 à l'air li- bre.
La deuxième valve 77 est contenue dans une chambre de réservoir de commande 77a reliée au réservoir de commande 171 par les conduits 120, 123 et 129 ; on tire la poignée 76, la valve 77 est soulevée par la valve 75 et le réservoir de commande 171 se trouve ainsi mis en communica- tion avec le réservoir auxiliaire 172 et par conséquent avec l'atmosphère.
Cette disposition en tandem de la valve de desserrage présente l'avantage que des fuites ne peuvent pas se produire entre le réservoir de commande 171 et l'atmosphère en passant par la valve 77. Les risques de fui- te sont réduits à un minimum., puisque la pression du réservoir auxiliaire règne sous la valve 77 et que la différence entre les pressions du réservoir de commande et du réservoir auxiliaire est beaucoup plus faible que la dif- férence entre la pression du réservoir de commande et la pression atmosphéri- que.
On a prévu un deuxième réservoir auxiliaire 175 communiquant avec le réservoir auxiliaire 172 par un clapet de retenue 126 et un orifice calibré 125 et permettant ainsi la charge du réservoir 175 avec un débit plus faible que celui de la charge du réservoir 172 tout en autorisant un libre écoulement d'air entre le réservoir 175 et le réservoir 172.
La capacité du réservoir auxiliaire 172 est suffisante pour éta- blir la pression maximum dans le cylindre de frein avec la plus grande cour- se du piston du cylindre de freintandis que la capacité du réservoir auxi- liaire 175 est calculée de manière que la pression dans les réservoirs auxi- liaires 172 et 175, ne puisse pas, pendant une application des freins, tomber en-dessous de la pression dans la conduite générale 174.
On va décrire maintenant le fonctionnement de l'appareil.
Charge.
Quand le système est en position de desserrage et que la conduite générale est sous pression, l'air pénétre dans la valve de distribution par le conduit 69 de la conduite générale et arrive, par l'intermédiaire des con- duits 67 et 40, dans la valve de recharge retardée 35 qui se trouve dans la position représentée sur le dessin, avec l'orifice 35a ouvert permettant à l'air de s'écouler dans la chambre 31, l'orifice 39, les conduits 41 et 65, le clapet de retenue 64, le conduit 53, et la chambre 4 de la pile de dia- phragmes 170 A partir de là, l'air s'écoule dans le réservoir auxiliaire 172 par les conduits 54, 66 et 124, et dans le réservoir auxiliaire 175 par 1' orifice calibré 125 et le conduit 128.
Après avoir traversé le clapet de retenue 64, 15'air peut également s'écouler directement dans le conduit 66 en passant par l'orifice calibré de maintien 55; il se rend aussi au diaphragme 15 par les conduits 61, 48 et 13.
Sous l'action du diaphragme 15 les tiroirs 8 et 11 sont solidement maintenus sur leurs sièges malgré toute action opposée de l'air pénétrant par l'orifice 53 à la pression de la conduite générale.
L'air s'écoulant .dans le conduit 124 peut aussi venir par les con- duits 86 et 130 pour pénétrer dans la chambre 143 de la valve de' charge de commande 140, (qui est maintenue en haut par le ressort 145, et cet air passe dans le réservoir de commande 171 par l'intermédiaire de la valve ouverte 141, du conduit 132, de l'orifice calibré 131 et du conduit 129. L'air entrant dans le réservoir de commande 171 pénètre aussi dans la chambre 2 au-dessus du dia- phragme 3 par l'intermédiaire des conduits 123 et 56.
Si le taux d'augmenta- tion de la pression de la conduite générale agissant sous le diaphragme 28 dé- passe suffisamment le taux d'augmentation de pression dans le réservoir de commande 171 agissant au-dessus du diaphragme 3 pour que la poussée vers le haut exercée sur la pile de diaphragme 17 surmonte l'action opposée du ressort
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22, la pile de diaphragmes 17 se déplace vers le haut, freinant ainsi l' entrée de 1'air de la conduite générale dans l'orifice 35a de la valve de recharge retardée 35.
Grâce à ce moyen, on obtient une différence de pression cons- tante entre les chambres 31 et 2, et par conséquent de part et d'autre de lorifice calibré 1319 le diamètre de cet orifice calibré déterminant le taux de charge du réservoir de commande 1710 Puisque le taux de charge du réservoir de commande est ainsi déterminé avec une différence constante entre les pres- sions dans le réservoir auxiliaire 172 et dans le réservoir de commande 171, la commande, par la pile de diaphragmes, du degré d'ouverture de la valve 30, fournit un taux de charge constant du réservoir auxiliaire 1720
L'air du réservoir auxiliaire peut accéder par le conduit 86 à la chambre supérieure 149 au-dessus du diaphragme 150 de la valve de serra- ge rapide 155, et lair de la conduite générale peut, en passant par le con- duit 69,
arriver dans la chambre 151 de la valve de serrage rapide par l'in- termédiaire du conduit 91. Tout excès de pression dans la chambre 151 sous le diaphragme 150, combiné avec Inaction du ressort 157, donne la certitude que la valve 155 se trouve dans sa position supérieure représentéeo
Puisque les surfaces des diaphragmes 3 et 24 sont égales, la présence de la pression du réservoir auxiliaire dans la chambre 4 ne produit en général aucun effet sur la pile de diaphragmes 17.
De mêmes puisque les surfaces des diaphragmes 135 et 144 sont égales, cette pression n'exerce aucu- ne action sur le fonctionnement de la valve de charge 1400
Serrage rapide
Quand une réduction de pression commence à se faire sentir dans la conduite générale, il en résulte une réduction correspondante de pression dans la chambre 151 par suite de l'écoulement de 1-'air à travers les con- duits 67 et 91 et la pression du réservoir auxiliaire au-dessus du diaphrag- me 150 déplace vers le bas la tige 1530 Ce mouvement ferme le conduit 92 puis- que la valve 158 supplique sur son siège 159 et ouvre la chambre 151 (en communication avec la conduite générale 174)
sur le canal 90 des poches accélé- ratrices-par suite du déplacement du tiroir 152 qui découvre le conduit 900
L'écoulement de l'air de la conduite générale dans la poche accé lératrice 88 produit une chute brus'que et définie de la pression de la condui- te générale. L'air contenu dans cette poche accélératrice peut ensuite s'écou- ler avec une vitesse relativement faible dans la seconde poche accélératrice 89 par l'orifice calibré 87, amortissant ainsi toute augmentation brusque de pression qui pourrait se produire dans la conduite générale par suite d'un freinage rapide.
Si le taux de réduction de pression dans la conduite générale est très faible,., comme cela peut se produireà la suite d'une surcharge de la conduite générale 174 et du réservoir auxiliaire 172, 1-'air contenu dans ce réservoir revient lentement vers la conduite générale à partir de la chambre 4 et en passant par l'orifice 50b, l'orifice calibré 52, le clapet de retenue 50c, les conduits 62 et 92,la valve 159, les conduits 91 et 69 et enfin la conduite générale 1740 Le ressort 157 et 1?orifice 52 sont calibrés de manière que cette action se produise pour un taux prédéterminé de la chûte de pression dans la conduite générale, mais, au-dessus de ce taux,
la différence de pression entre les deux faces du diaphragme 150 provoque un déplacement de celui-ci vers le bas et la fermeture de la valve 158 comme il a-été expliqué ci-dessus.
Serragede servi ce
La chûte de pression dans la conduite générale 174 s'établit éga- lement dans la chambre 31 par suite de l'écoulement de l'air à travers les conduits 67 et 40,1?orifice 35a et le conduit 36, la pression dans la chambre 31 étant également-réduite par l'écoulement d'air à travers le clapet -de '
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retenue 33 si ce clapet a été prévu.
La diminution de pression dans la chambre 31, sous le diaphrag- me 28, produit un déplacement vers le bas de la pile de diaphragmes 17 qui entraîne avec elle la tige 10 et le tiroir de graduation 11. Pendant ce mou- vement, la bague 6 vient en contact avec le tiroir principal 8, et si la di- minution de pression dans la conduite générale a été très faible, comme dans le cas par exemple où il s'agit d'une légère variation de pression qui n'a pas été provoquée pour produire l'application des freins, la tige 10 ne se déplace pas plus loin vers le bas et les freins ne sont pas appliquéso Si au contraire la diminution de pression est suffisante pour comprimer le ressort léger 5,
le mouvement continue jusqu'à ce que la partie supérieure de la bague 6 pren- ne contact avec l'extrémité supérieure de la tige 100 Un mouvement prolongé vers le bas de la pile de diaphragmes 17 entraîne le déplacement complet du tiroir de graduation 11 par rapport au tiroir principal 8; pendant ce mouvement, la communication est coupée entre les orifices 46 et 50 et la cavité 50a, et l' orifice 45 est découvert.
Si la tige 10 descend encore davantage, elle entraîne avec elle le tiroir principal 8 au moyen de la bague 60
Pendant ce mouvement, les orifices 42 et 44 ont leur communication coupée d'avec la cavité 43, et 1-'orifice 42 est découvert de manière à permet- tre à l'air du réservoir auxiliaire de s'écouler, par 19intermédiaire des conduits 57, 122 et 133, dans la chambre 134 de la valve de charge de commande 1400
La pression de cet air agissant dans la chambre 134 sur le diaphrag- me 135 déplace immédiatement celui-ci ainsi que sa tige 136 et le manchon 139a vers le bas, appliquant ainsi la valve 141 sur son siège et fermant hermétique- ment le réservoir de contrôle 1710
De plus, le déplacement du tiroir principal place l'orifice 45 en regard de l'orifice 47,
permettant à l'air du réservoir auxiliaire de pas- ser de la chambre 4 dans le cylindre de frein 173 par l'intermédiaire des conduits 59 et 81, de la valve 103, des conduits 104 et 70. L'air peut aussi se rendre au cylindre de frein 173 par le conduit 98, l'orifice calibré 116 et le conduit 99. D'autre part, le déplacement du tiroir principal 8 ferme les orifices 51 et 53.
L9air s'écoulant dans le cylindre de frein 173, comme il a été expliqué plus haut, arrive sur la surface intérieure du piston 107 de la boî- te de réglage, et aussitôt que cette pression agissant sur la surface limitée par le siège 105a augmenté suffisamment pour surmonter la force su ressort 108, le piston 107 se déplace vers le bas pour ouvrir le siège 105.
Ceci permet à la pression du cylindre de frein de sexercer sur la surface totale du piston 107 qui se déplace alors rapidement vers le bas jusqu'à son siège inférieur 110o Cette pression du cylindre de frein agit ensuite, dans un temps très court, su la surface supérieure du rebord élargi 109 du piston 107 et maintient celui-ci fermement appliqué sur son siège 1100
Le déplacement vers le bas du piston 107 permet aux valves 101 et 103 de se fermera La fermeture de la valve 103 coupe l'afflux d'air vers le cylindre de frein 173, afflux d'air qui a été suffisant pour appliquer ra- pidement les patins de frein contre les roues du véhicule.
L'écoulement d'air qui se produit ainsi vers le cylindre de frein 173 est réglé, dans la position "marchandises" du robinet 166 par l'orifice calibré 116, dans la position "voya- geurs" de ce même robinet par les orifices calibrés 116 et 112, et dans la posi- tion de freinage rapide par les orifices calibrés 116 et 114, ces différents orifices calibrés fixant la durée correcte du remplissage final du cylindre de frein 173.
La pression du cylindre de frein dans le conduit 70 est également transmise, par l'intermédiaire du conduit 68, à la chambre à diaphragme 27 et exerce sur la pile de diaphragmes 17 un effort dirigé vers le haut et corres- pondant à la différence des surfaces des diaphragmes 26 et 28.
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Graduation du serrageo
Si la réduction de pression dans la conduite générale est inter- rompue par le robinet de mécanicien avant d'avoir obtenu une réduction complè- te, la pression du cylindre de frein continue à se transmettre dans la cham- bre 27, jusqu'à ce que l'effort dirigé vers le haut qu'elle produit, par sui- te de la différence de surface de diaphragmes 26 et 28, combiné avec l'effort exercé vers le haut par la pression de la conduite générale agissant dans la chambre 31 sur le diaphragme 28, surmonte l'effort dirigé vers le bas et exer- cé par la pression du réservoir de commande agissant dans la chambre 2 sur le diaphragme 3.Quand ceci se produit, la pile de diaphragmes 17 se déplace vers le haut, entraînant avec elle la tige 10 et la bague 20.
Celle-ci entraîne vers le haut le tiroir de graduation 11, en coupant l'écoulement de l'air du réser- voir auxiliaire à travers l'orifice 45 dans le cylindre de frein 1730 La conti- nuation du déplacement vers le haut est arrêtée par l'interruption qui se pro- duit ensuite dans l'augmentation de la pression du cylindre de frein et par l'épaulement de la bague 20 venant au contact de la partie inférieure du tiroir 8.
Un nouveau freinage gradué peut être obtenu d'une manière analogue par des réductions successives de la pression dans la conduite générale, ces réductions provoquant l'ouverture de l'orifice 45, et les augmentations corres- pondantes de la pression du cylindre de frein ainsi obtenues amenant le tiroir de graduation 11 à recouvrir de nouveau l'orifice 450
Serrage d'urgenceo
Quand la pression de la conduite générale est réduite à la pres- sion atmosphérique ou à une pression inférieure à la pression nécessaire pour obtenir une application complète des freins, la pression du cylindre de frein continue à s'établir dans la chambre 27, au-dessus du diaphragme 28, jusqu'à ce que cette pression soit plus grande que la pression de la conduite générale régnant sous le diaphragme;
à ce moment, le diaphragme 28 se déplace vers le bas,jusqu'à ce que la pièce 29 qui en est solidaire vienne s'appliquer sur le siège 39o Le conduit 41 se trouve ainsi fermé hermétiquement et on est sûr que le fluide venant du réservoir auxiliaire ne peut pas, par suite d'une fuite, retourner dans la conduite générale 174. En même temps, la pression du cylindre de frein exerce un effort dirigé vers le haut sur la surface totale du diaphragme 26, de sorte que, quand cet effort dépasse l'effort dirigé vers le bas et dû à la pression du réservoir de commande sur le diaphragme 3, les diaphragmes 3, 24 et 26, ainsi que la tige 10, se dépla- cent vers le haut en provoquant la coupure, par le tiroir de graduation 11, de tout nouvel écoulement d'air se rendant dans le cylindre de frein 173 en passant par les orifices 45 et 47.
Les surfaces de ces diaphragmes sont propor- tionnées de manière à fournir dans ces conditions une application! complète des freins, quelles que soit la réduction de pression dans la conduite généraleo
Desserrage
Si une augmentation de pression se produit dans la conduite gé- nérale, cette pression ayant été précédemment considérablement réduite pour effectuer un serrage d'urgence, le premier effet de l'augmentation de pression est de faire monter le diaphragme 28 au contact des autres diaphragmes de la pile 17 aussitôt que la pression de la conduite générale agissant dans la cham- bre 31 dépasse légèrement la pression du cylindre de frein agissant dans la chambre 27.
Quand l'effort vers le haut exercé par la pression de la conduite générale agissant sous le diaphragme 28 et combiné avec la pression du cylin- dre de frein agissant sur la différence de surface entre les diaphragmes 26 et 28, surmonte l'effort dirigé vers le bas de la pression du réservoir de commande agissant dans la chambre 2 sur le diaphragme 3, la tige 10 se dépla- ce vers le haut en entraînant avec elle le tiroir principal 8 au moyen de la bague 20 se mettant au contact de l'extrémité inférieure du tiroir 8.
Ce mouvement coupe d'abord la communication entre les orifices 45 et 47 et met en communication les orifices 47 et 49 au moyen des orifices 46 et 50
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et de -la cavité 50a du tiroir de graduation 11. L'air venant du cylindre de frein 173 peut alors s'écouler librement du conduit 70 par le conduit 104, et de là, soulevant la valve 103, il peut traverser les conduits 81 et 59,l'orifice 47, la cavité 50a, les orifices 50 et 49, les conduits 60 et 96, et passer à Pair libre par le conduit 160 et l'orifice calibré 165 du robinet 166,Si le robinet 166 est dans la position "voyageurs" ou dans la po- sition de serrage rapide, cet air peut alors passer dans l'atmosphère à tra- vers l'orifice calibré 169.
En même temps, la communication est coupée entre l'orifice 42 et la chambre 4 du réservoir auxiliaire et cet orifice 42 est relié à l'ori- fice 44 par l'intermédiaire de la cavité 43 du'tiroir principal 8, reliant ain- si la chambre 134 de la valve de charge de commande 140 à la chambre $la de la valve 106 de la boîte de réglage, par l'intermédiaire des conduits 133, 122, 57, des orifices 42 et 44, et des conduits 58, 121 et 82, le piston 107 de la boite de réglage étant encore en position basse.
D'autre part, le tiroir principal 8 découvre en même temps l' orifice 53 et établit la communication entre les orifices 50b et 51.
L'orifice 53 étant découvert permet aux réservoirs auxiliaires 172 et 175 d'être rechargés librement par l'intermédiaire de la chambre 31, de l'orifice 39, des conduits 41 et 65, et du clapet de retenue 64.
L'augmentation de pression dans la conduite générale est égale- ment transmise par le conduit 91 à la chambre 151 de la valve de serrage ra- pide 155, et dès que cette pression dépasse l'effort exercé vers le bas par la pression du réservoir auxiliaire dans la chambre 149 au-dessus du diaphrag- me 150, la tige 153 se déplace vers le haut en coupant la commutation entre le conduit 90 et la chambre 151 et en reliant ce conduit à l'orifice 93 à travers la cavité 156 du tiroir 1520 Les poches accélératrices 88 et 89 peuvent alors communiquer par le conduit 97 et le clapet de retenue 95 avec l'espace 100 existant au-dessus de la valve 101 de la boite de réglage 106 appliquée sur son siège, ainsi qu'avec l'orifice 163 du robinet 1660
Si le robinet de commutation 166 est dans la position "marchandi- ses",
position représentée sur la figure., le conduit 162 relie les orifices 163 et 161 et permet aux poches accélératrices 89 et 88 de se décharger dans le cy- lindre de frein 1730 Si le robinet 166 est dans la position "voyageurs" ou dans la position de serrage rapide, l'orifice 163 est fermé et aucune vidange des poches accélératrices 89 et 88 ne se produit à ce stade du desserrage.
Quand la pression de la conduite générale a été presque ramenée à sa valeur normale, la pression du cylindre de frein est réduite à une valeur faible mais suffisante pour que le ressort 108 de la boite de réglage 106 puis- se surmonter l'effort dirigé vers le bas par la pression du cylindre de frein agissant sur la surface du rebord 109 du piston 1070 Quand ceci se produite le rebord 109 se soulève de son siège 110 et décharge rapidement l'air de la chan- bre 84 dans l'atmosphère à travers l'orifice 85, de sorte que la pression du cy- lindre de frein n'agit plus que sur la surface réduite au-dessus du piston 107,
et que le ressort 108 déplace par conséquent rapidement le piston 107 jusqu'à sa position supérieure représentéeo
Ce mouvement du piston 107 sépare la chambre annulaire 81a de l' espace compris à l'intérieur du siège 1059 et ouvre le conduit 82 consuisant à l'atmosphère à travers l'orifice 85 par l'intermédiaire de la gorge 83 et de la chambre inférieure 84.L'air de la chambre 134 de la valve de charge 140 est ainsi vidangé dans 19 atmosphère par les conduits 133, 122 et 57, les orifi- ces 42 et 44, et les conduits 58, 121 et 82. 0 Il en résulte que le ressort 145 déplace vers le haut les diaphragmes 135 et 144, la tige 136 et le manchon 139a en ouvrant la valve 139.
Tout léger excès de la pression du réservoir de commande par rapport à la pression du réservoir auxiliaire est alors réduit et égalisé et la très légère chute qui se produit ensuite dans la pression agissant vers le bas sur le diaphragme 3 provoque à coû sûr le déplacement de la pile de diaphragmes 17 à sa position de complet desserrage représentée sur la
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figure 1.
Par suite du déplacement vers le haut du piston 107 de la boîte de réglage,la valve 101 se soulève de son siège et permet à la pression des poches accélératrices 88 et 89 de tomber par'communication avec l'air libre à travers le cylindre de frein 173 qui se trouve maintenant à une pression très basse.
Desserrage graduéo
Pendant l'augmentation de pression dans la conduite générale, augmentation dont il est question ci-dessus, si l'on interrompt cette augmen- tation à l'aide du robinet de mécanicien dans le but de graduer le desserra- ge, la pression dans le cylindre de frein continue à tomber jusqu'à ce que l'effort qu'elle exerce vers le haut dans la chambre 27 sur le diaphragme 26, combiné avec l'effort exercé par la pression de la conduite générale s'exer= gant dans la chambre 31 sur le diaphragme 28, devient inférieur à l'effort ex- ercé vers le bas par la pression du réservoir de commande agissant dans la chambre 2 sur le diaphragme 3.La pile de diaphragmes 17 et la tige 10 se dé= placent alors vers le bas en entraînant le tiroir de graduation 11.
Pendant ce mouvement., la cavité 50 a coupe la communication entre les orifices 46 et 50, empêchant ainsi toute nouvelle chûte de pression dans le cylindre de frein. On peut ensuite diminuer progressivement le freinage d'une manière analogue., en augmentant progressivement et par échelons la pression dans la conduite générale. Inversement, on peut appliquer de nouveau les freins en diminuant la pression dans la conduite générale.
Compensation des.fuites.
Si, pendant une application des freins, la pression dans le cy- lindre de frein se trouve réduite pour une cause quelconque telle qu'une fui- te se produisant à travers la garniture du cylindre de frein, cette réduction de pression est transmise à la chambre 27 de cylindre de frein.? sous le dia- phragme 26. Par conséquent, la pile de diaphragme 17 se déplace vers le bas et le tiroir de graduation 11 découvre l'orifice 45 du tiroir principal 8, ori- fice qui se trouve déjà en regard de 1-orifice 460 La perte de pression dans le cylindre de frein se trouve par conséquent compensée par le réservoir auxi- liaire 172.
Il en résulte que la pression du réservoir auxiliaire est rédui- te,et quand cette pression tombe au-dessous de celle qui règne dans la con- duite générale 174, Pair s'écoule de la chambre de conduite générale 31 à travers les conduits 41 et 65, le clapet de retenue 64 et 121 orifice calibré 55, dans le conduit 66 du réservoir auxiliaire.
De cette manière, toute perte d'air dans le cylindre de frein 173 est compensée par le réservoir auxiliaire 172, dont la perte est à son tour compensée par la conduite générale 174, le débit d'air de la conduite généra- le étant cependant limité par la section de l'orifice calibré 55.
Rechare retardée.
Si, pendant le desserrage des freins l'augmentation de pression dans la conduite générale 174 est rapide, et puisque cette pression peut at- teindre temporairement une valeur anormale, comme cela peut arriver par exem- ple à Pavant d'un train de marchandises, le taux d'élévation de la pression dans la conduite générale peut être plus grand que le taux de diminution de la pression dans le cylindre de frein.
Dans ces conditions, 9 l'effort exercé vers le haut par la pression du cylindre de frein dans la chambre 27 sous le diaphragme 26, combiné avec l' effort exercé vers le haut par la pression de la conduite générale dans la chambre 31 sous le diaphragme 28, est suffisant pour dépasser l'effort vers le bas exercé par la pression du réservoir de commande dans la chambre 2 sur le diaphragme 3. Quand la différence de pression dirigée vers le haut est assez importante pour surmonter Inaction du ressort 22, la pile de diaphragmes 17 se déplace vers le haut avec sa tige 10.
Comme on l'a déjà expliquée le
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desserrage normal des freins nen est pas affecté puisque la bague 20 ne peut pas se déplacer vers le haut avec la tiges et par conséquent les ti- roirs 8 et 11 restent dans leur position normale de desserrage,.
Le mouvement vers le haut de la pile de diaphragmes 17 permet cependant au ressort 38 de déplacer la tige 30 vers le haut et de limiter ainsi le débit de l'air de la conduite générale passant du conduit 40 dans le réservoir auxiliaire 172 par l'intermédiaire de l'orifice 35a et de la chambre 310
Quand la pression de la conduite générale revient à sa valeur nor- male correspondant à la pression du cylindre de freins le ressort 22 ramène la pile de diaphragmes 17 à sa position normale et 1-'orifice 35a s'ouvre donc complètement dans la valve de recharge retardée.
Par ce moyens le taux d'élévation de la pression du réservoir auxiliaire, pression qui agit dans la chambre 31 sous le diaphragme 28, est amené à correspondre au taux de diminution de la pression du cylindre de frein, et la possibilité de surcharge des réservoirs auxiliaires 172 et 175 en tête du train est par conséquent considérablement réduite.
Si on censidère maintenant le dispositif de distribution représenté sur la figure 2, on voit que ce mode de réalisation est sensiblement le même que ce- lui représenté sur la figure 1, avec cette différence cependant que la valve de serrage rapide 155 est supprimée et que sa fonction est remplie grâce à 1?addition d'orifices et de conduits convenables dans le tiroir principal 8 et le tiroir de graduation 11.
En plus des orifices et des conduits décrits ci-dessus en se ré- férant à la figure 1, le tiroir principal 8 est muni d'une cavité 201 qui, en position de desserrage, relie un orifice 204 débouchant dans la poche ac- célératrice 88 à un conduit d'échappement d'air des poches accélératrices qui communique, par l'intermédiaire du conduit 97 avec la chambre 100 disposée au- dessus de la valve 101 de la boite de réglage 106, ce conduit d'échappement étant analogue au conduit d'échappement des poches accélératrices de la figure le
Le tiroir principal 8 comporte également un orifice 205 qui, en position de desserrage;, se trouve en regard de l'orifice 206 aboutissant à la conduite générale 174 en passant par un clapet de retenue 212 et les conduits 208 et 67.
Le conduit 48 aboutissant à la chambre 14 du diaphragme 15 as- surant Inapplication des tiroirs est relié au conduit 2080
L'orifice 50b du tiroir principal 8 de la figure 1 est rempla- cé par un orifice 207 qui, en position de desserrages est relié au conduit 41 de la conduite générale par l'orifice calibré 210, un clapet de retenue inver- sé 211 et le conduit 650
Le tiroir de graduation 11, en plus des orifices et des conduits représentés et décrits en se référant à la figure 1, comporte également un orifice 202 qui ne joue aucun rôle en position de desserrages mais quia dans la position de serrage rapide du tiroir de graduation Il!) met en communication les orifices 203 et 205 du tiroir principal 8.
Le tiroir de graduation 11 est disposé de manière à découvrir l' orifice 207 du tiroir principal 8 dans la position de desserrage, mais à cou- vrir cet orifice quand le tiroir de graduation 11 se déplace vers le bas.
Les clapets de retenue 50c et 95 du dispositif de distribution de la figure 1 sont supprimés, mais on prévoit en revanche des clapets de re- tenue 212 et 2110
On ne décrira maintenant que le fonctionnement du mécanisme de serrage rapide puisque le fonctionnement du mécanisme de distribution de la figure 2 est par ailleurs le même que celui du dispositif déjà décrit en se référant à la figure 1.
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Quand on réduit la pression dans la conduite générale à l'aide du robinet de mécanicien, le débit d'air du réservoir auxiliaire à partir' de la chambre 4 et à travers 19 orifice 207 et le conduit 209 provoque l'ap- @ plicàtion du clapet de retenue 211 sur son siège disposé en haut,
et coupe ain- si tout écoulement de l'air du réservoir auxiliaire vers la conduite'générale 1740 Le clapet 211 s'applique sur son siège puisque la réduction de pression- dans la conduite générale est suffisamment rapide pour que la pression dans le réservoir auxiliaire soit sensiblement réduite par suite de 1-'écoulement d'air à travers l'orifice calibré 210 ou le clapet 2110
Pendant cette réduction de pression dans la conduite générale obtenue par la manoeuvre du robinet de mécanicien., la pile de diaphragmes 17 commence à se déplacer vers le bas jusqu'au moment où la bague 6 vient au contact de l'extrémité du tiroir principal 8 en entraînant avec elle le tiroir de graduation 11.
Si l'on continue à diminuer la pression dans la conduite géné- rale,le ressort 5 est comprimé et la pile de diaphragmes 17, avec la tige 10,continue à se déplacer vers le bas en entraînant le tiroir de graduation 11. Au début de ce mouvementla cavité 202 relie l'orifice 203 des poches accélératrices à l'orifice de conduite générale 205, permettant ainsi à 1-'air de la conduite générale 174 de s'écouler rapidement vers les poches accélé- ratrices 88 et 89 à travers les conduits 69, 67 et 208, le clapet de rete- nue 212 et les orifices 206 et 2040 En même temps, le tiroir de graduation 11 ferme 19 orifice 207 conduisant au clapet de retenue inversé 2110
La réduction brusque et limitée de la pression de la conduite générale,
qui se produit quand on effectue un serrage rapide, provoque un déplacement vers le bas de la pile de diaphragmes 17 jusqu'au serrage com= plet, la pile diaphragmes entraînant avec elle les tiroirs 8 et 11 et per- mettant ainsi à l'air venant du réservoir auxiliaire 172 de sécouler dans le cylindre de frein 173,comme il a été expliqué précédemment en se référant à la figure 10
Bien que l'opération de serrage rapide ait été amorcée à travers 1-'orifice 202 du tiroir de graduation 11, la connexion entre l'orifice de conduite générale 206 et l'orifice 204 des poches accélératrices est mainte- nue par l'orifice 201 du tiroir principal 8 De-, plus l'orifice 207 du tiroir principal 8 ne se trouve plus en regard de l'orifice 209 aboutissant au clapet de retenue inversé 211.
Pendant le desserrage des freins quand le tiroir principal 8 se déplace jusquà, la position de desserrages la communication est coupée entre les orifices de conduite générale 205 et 206 et les orifices 203 et 204 des poches accélératrices ceux-ci conduisant au conduit 97 et à la chambre 100 par l'intermédiaire du conduit 200. L'échappement des poches accélératrices 88 et 89 est ensuite commandé par la boîte de réglage 106 et le robinet de commutation 166 de la même manière que dans le fonctionnement déjà expliqué en se référant à la figure 1.
Le clapet de retenue 212 est prévu dans le but dempêcher le re- tour de l'air dans la conduite générale 174 lorsque cet air a pénétré dans la poche accélératricetandis que le clapet de retenue 211 et l'orifice ca- libré 210 ont été prévus pour permettre à l'air du réservoir auxiliaire de revenir lentement dans la conduite générale 174 dans le cas où il se produi- rait un surcharge dans le réservoir-auxiliaire 172
Dans ces conditions, la pression dans la conduite générale tombe très lentement quand la pression dans le réservoir,auxiliaire diminue aussi progressivement.
L'orifice calibré 210 est conçu de telle façon que si le taux de la diminution de pression dans la conduite générale dépasse une valeur prédéterminée, la différence de pression de part et d'autre du clapet de re- tenue 211 provoque le soulèvement de celui 1 et son application sur son siè- geo
On a décrit à titre d'exemple deux modes de réalisation du dispositif
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de distribution conforme à l'invention, mais il est bien entendu que de nom- breuses modifications pourront être apportées aux dispositions et aux détails de construction des dispositifs décrits ci-dessus sans sortir pour cela du domaine de l'inventiono
REVENDICATIONS.
1./ Dispositif de distribution, destiné aux appareillages de frein à fluide sous pression pour véhicules de . chemins de fer et autres véhicules analoguess comprenant des valves commandant la communication entre le cylindre de frein et un réservoir auxiliaire ou l'atmosphère et actionnées par des diaphragmes flexibles soumis aux pressions régnant dans la conduite générales le cylindre de frein, le réservoir auxiliaire, le réservoir de com- mande ou 1-'atmosphère , ce dispositif est caractérisé en ce que la charge du réservoir de commande en fluide sous pression est commandée par des dispositifs séparés et distincts des valves actionnées par les diaphragmes flexibles.
2./ Dispositif de distribution, destinéaux appareillages de frein à fluide sous pression pour véhicules de chemins de fer et autres véhi- cules analogues, selon 1, caractérisé en ce que les dispositifs destinés à commander la charge du réservoir de commande comportent une valve actionnée par une paire de diaphragmes flexibles soumis aux pressions du réservoir auxiliai- re, du cylindre de frein ainsi qu'à la pression atmosphérique..
3./ Dispositif de distribution, destiné aux appareillages de frein à fluide sous pression pour véhicules de chemins de fer et autres véhi- cules analogues, selon 1 et 2, caractérisé par le fait que les deux diaphragmes sont accouplés mécaniquement, l'espace compris entre les diaphragmes étant sou- mis à la pression du réservoir auxiliaires la face extérieure de l'un des dia- phragmes étant soumise à la pression atmosphériqueet la face extérieure de l'autre diaphragme étant soumise à la pression du réservoir auxiliaire pendant Inapplication des freins et à la pression du cylindre de frein pendant le desserrage
4./ Dispositif de distribution, destiné aux appareillages de frein à fluide sous pression pour véhicules de chemins de fer et autres véhicules ana- logues, selon 1 et 2,
caractérisé par le fait que le réservoir de commande est chargé en fluide par le réservoir auxiliaire dont la charge est commandée par la conduite générale par 13 intermédiaire d'une valve commandée elle-même par le diaphragme flexible qui commande l'application et le desserrage des freins.
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.
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IMPROVEMENTS TO THE DISTRIBUTION VALVES OF PRESSURIZED FLUID BRAKE EQUIPMENT FOR RAILWAYS AND SIMILAR VEHICLES.
The present invention relates to distribution valves for pressurized fluid brake apparatus for railways and similar vehicles, valves intended to control the application and release of the brakes by varying the pressure in a brake pipe; these distribution valves include members actuated by movable stops in the form of flexible diaphragms subjected to the pressure of the fluid.
In distribution valves of the type to which the present invention relates, the pressures of the control fluid acting on the flexible diaphragms are the pressures prevailing in the general pipe, the brake cylinder, an auxiliary reservoir in which the brake cylinder is supplied. in pressurized fluid, and a control tank; these distribution valves also include devices for effecting rapid braking and for regulating the load of the control tank. It is necessary that this last control be rapid, act quickly and be carried out at certain times of the tightening and brake release.
In the improved distribution valve according to the present invention, these conditions are achieved by providing, for controlling the load of the control reservoir, separate and distinct members of the distribution mechanism which controls the application and release of the brakes.
The improved distribution valve according to the invention can also comprise, in a similar manner, separate members for effecting the rapid tightening, that is to say for accelerating the propagation of the braking along the length of the brake. 'a traino
The distribution valve, object of the invention, can also comprise an adjustment box, intended to supply the fluid under pressure to the brake cylinder in two stages, a delayed recharge valve to reduce the charge rate of the brake cylinder. auxiliary tank, a hand operated release valve to relieve fluid pressure in the auxiliary tank and
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in the control tank, and a switching valve making it possible to adjust the operation of the dispensing valve according to different operating conditions,
depending on whether it is for example passenger trains or freight trains.,
The object of the present invention is to provide an improved dispensing valve having these characteristics, while being efficient and responsive in operation. In order for the present invention to be clearly understood, two embodiments of the device according to the invention will now be described, by way of example, with reference to the appended drawing in which FIGS. 1 and 2 are schematic cross sections. showing the construction and general arrangements of the device.
Looking first at Figure 1, it can be seen that the dispensing valve shown comprises a diaphragm box 1 containing a stack of flexible diaphragms 17, a delayed refill valve 35, a release valve 74, a valve box. adjustment 106, a control tank charge valve 140, a quick-release valve 155 and a switching valve 166.
The diaphragm box 1 comprises a control chamber 2 connected by pipes 56, 123 and 129 to a control tank 171; a slide chamber 4 connected to an auxiliary reservoir 172 by conduits 54, 66 and 124; a chamber 25 connected to the atmosphere, a brake cylinder chamber 27 connected to the brake cylinder 173 by lines 68 and 70; and a chamber 31 connected to the auxiliary reservoir by the conduits 41 and 65, the check valve 64, the orifice 53, the slide chamber 4 and the conduits 54, 66 and 1240
These chambers are separated by diaphragms 3, 24, 26 and 28, the latter having a larger area than the other three which have an equal area.
The drawer chamber 4 contains a main drawer 8, a graduation drawer 11 and a rod 10 which are operated by the stack of diaphragms 17.
Mounted at the upper end of the rod 10 is a ring 6 which is pressed by a spring 5 against a shoulder 7 of the rod 10, the upper end of the spring 5 abutting against the upper part of the rod 10 The ring 6, in its downward movement, abuts against the upper edge of the main spool 8, which stops this movement until the upper end of the ring 6 is engaged by the upper part of the the rod 10, the ring 6 then driving down the main spool 8; a shoulder 9 formed on the rod 10 is arranged so as to come into contact with the graduation valve 11 and to entrain it in the downward movement of the rod 10.
A ring 20 mounted at the lower end of the rod 10 is pressed upwards against a shoulder 19 by a spring 22, the lower end of which abuts on a part integral with the diaphragm 24. In its upward movement , the ring 20 drives the main spool 8 and the graduation spool 11, coming into abutment against an extension 18 of the graduation spool 11.
The ring 20 is provided with a flange 21 which, in the released position, abuts against an interior shoulder of the housing of the diaphragm box 1, so as to allow the rod 10 to move further upwards without drive the drawers 8 and 11 beyond the released position shown in figure 1.
Under the lowest diaphragm 28, is disposed the delayed charge valve 35 which comprises a rod 30 which can slide in a bore of the housing and pushed upwards in contact with the part 29 integral with the diaphragm 28, by means of a compensating spring 38.
Normally, in the loosened position shown, the rod 30 allows communication between a duct 40 of the housing and the chamber 31, passing through the orifice 35a and the ducts 36 and 37; butn when the rod 10
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moves further up the rod 30 also moves up and decreases the cross section of the orifice 35a, thereby reducing the flow of air from the general pipe 174 and through the pipes 69, 67 and 40.
The base of the chamber 31 is provided with a valve seat 39 surrounding 1, the end covered with a conduit 41 which, through the conduits 65, 66 and 124, terminates in the auxiliary reservoir 172. When the diaphragms of the stack 17 move downwards during an emergency application of the brakes, the diaphragm 28 and the part 29 which is integral with it move fully downwards and rest on the seat. valve 39, thus cutting off the communication between the auxiliary tank 172 and the general pipe 1740
The main spool 8 contains a cavity 43 which, in the loosened position shown, places the orifices 42 and 44 in communication, thus connecting the chamber 134 of the charge valve 140 to the duct 82 of the adjustment box 106.
In the clamping position of the main spool 8, the port 44 is closed but the port 42 opens into the auxiliary tank chamber 4, thus allowing the supply of air, at the pressure of the auxiliary tank, of the upper chamber 134 of the charge valve 140 via the conduits 42, 57, 122 and 133.
A hole 45 of the main drawer 8 is normally closed, but., In the clamped position where the drawers 8 and 11 are both at the bottom, the hole 45 is uncovered by the graduation drawer 11 and is in re- guard of port 47 in the main spool seat, thereby allowing air in the auxiliary reservoir to flow from chamber 4 through ports 45 and 47 into the cylinder. brake 173 passing through the conduits 59, 81, the adjustment box 103 and the conduits 104 and 700
In the loosened position shown, the orifice 50 of the main drawer 8 connects the duct 46 to the atmosphere passing through the duct 50a of the graduation slide 11, the orifice 49,
and conduits 60 and 96 which lead to the switching valve 1660
The port 50b of the main spool normally connects the port 51 to the auxiliary tank chamber 4, allowing, in the released position., The air from the auxiliary tank to reach the quick-release valve 155 by passing by check valve 50c and valve seat 159.
Main drawer seat port 53 is normally uncovered by drawer 8, allowing air to flow freely through check valve 64 to charge auxiliary tank 1720
In the loosened position shown, the graduation slide 11 covers the orifice 45 with its seat while it uncovers it in the clamping position so as to allow the air from the auxiliary tank to pass through the hole. brake cylinder 1730
In the released position, the cavity 50a of the graduation slide 11 connects the port 50 to the port 46, thus establishing communication between the brake cylinder 173 and the atmosphere via the conduits 70, 104, of the adjustment box 103, conduits 81, 59 and 47, conduits, '49? 60, 96 and the exhaust ports of the switching valve 166.
The drawers 8 and 11 are held firmly in the positions shown by means of a roller 16a pressed by a spring 16 against the graduation slide 11. When, under certain conditions, there is high pressure in the orifice 53 under the main drawer 8, without there being a corresponding high pressure above this drawer in the chamber 4, air arrives through the conduits 61, 48, 13 in the chamber 14 and in contact with the diaphragm 15 for increase the action of spring 16 and thus keep drawers 8 and 11 on their seats
A check valve 33 (shown in dotted lines) can be inserted between the lower chamber 31 and the duct 40 leading to the
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general conduct,
it is then certain that there is a free passage for the air between the underside of the diaphragm 28 and the brake pipe during application of the brakes, since the ducts 32 and 40 communicate freely with each other.
A check valve 50c is provided to allow, in the released position, a reduced air flow between the auxiliary reservoir 172 and the general duct 174 via the cavity 5b, the calibrated orifice 52, the ducts. 62 and 92, and the open port 159 of the quick-release valve 155.
The check valve 50c prevents any return of air from the main line 174 to the auxiliary tank 1720
A check valve 64 allows free flow of air between the general line 174 and the auxiliary tank 172 through the conduits 67 and 40, the delayed refill valve 30, the conduits 41, 65, 63 and port 53, but prevents reverse flow of air during application of the brakes o In addition, during application of the brakes, the pressure of the auxiliary reservoir can be maintained in the duct 66 of the auxiliary reservoir from of the general pipe and through the check valve 64, and the calibrated passage 55.
The control charge valve 140 comprises three chambers 134, 143 and 146, separated by two diaphragms 135 and 144 of equal area connected to each other by a rod 136. In the chamber 143 is placed a charge valve 141 which, when opened. , communicates room 138 and room 1430
The upper chamber 134 is connected by the conduits-133, 122 and 57, to the orifice 42 provided in the seat of the main drawer 8.
The chamber 143 communicates with the auxiliary reservoir 172 through the conduits 130, 66 and 1240 The chamber 146 communicates with the atmosphere through the port 147, and contains a spring 145 tending to move the diaphragms 135 and 144 , as well as the rod 136, upwards, so as to keep the maintaining valve 141 open.
The chamber 138 disposed above the valve 141 communicates with the control reservoir 171 through the calibrated orifice 131 and the conduit 129.
In the released position, the spring 145 maintains the diaphragms 135 and 144 in their upper position, thus keeping the valve 141 open by means of a projecting extension 142 of a sleeve 139a. However, when, in the clamped position, the main spool 8 moves downward and allows air from the auxiliary tank to flow to chamber 134 through port 42 and conduits 57, 122 and port 133, diaphragms 135 and 144 move rapidly downward to apply valve 141 to its seat 139. In order to prevent all of the stress produced by diaphragm 135 from being applied to seat 139, a spring 137a is interposed between the rod 136 and the sleeve 139a on which the extension 142 is fixed.
The quick-release valve 155 comprises a chamber 149 connected to the auxiliary reservoir 172 by the conduits 86 and 124, and a chamber 151 connected to the general conduit 174 by the conduits 91 and 69, these chambers being separated by a diaphragm 150 carrying a rod 153 which controls a spool 152 and a valve 158.
In the disengaged position shown, a cavity 156 of the drawer 152 connects the accelerator pockets 88 and 89 to the chamber 100 of the adjustment box through the conduit 93, the check valve 95 and the conduit 97, thus. than port 163 of the switching valve.
The accelerator pocket 88 is thus connected at certain times to the conduit 59 of the brake cylinder by means of the valve 101 and the conduit 81, or to the chamber 111 and to the conduit 980.
A slight spring 157 normally pushes the diaphragm 150 and rod 153 upward, keeping the valve port 159 open and allowing restricted communication between the auxiliary tank 172 and the pipe 174 through the port 50b. , the gauge port 52, the check valve 50c, the conduits 62 and 92, the valve port 159 and
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ducts 91 and 69.
In the brake application position, when a reduction in brake pipe pressure is felt in chamber 151, diaphragm 150 downwardly moves spool 152, opening conduit 90 to chamber 151 of the brake pipe. , and allowing the air from the general duct to pass into the accelerator pockets 88 and 89 communicating with one another. At the same time, the rod 153 moves downwards and closes the valve port 159 by means of the valve 158.
The check valve 95 prevents the access of air from the brake cylinder under the spool 152, during a significant reduction in the pressure of the brake pipe in the chamber 151, thus preventing the removal of the spool 152 from its seat and loss of air from the brake cylinder
The adjustment box 106 comprises a stepped piston 107, having an upper seat 105 and a lower seat 109; the valve 106, in its upper position corresponding to the release, keeps the valves 103 and 101 open.
When it is open, the valve 103 allows free communication between the port 47 of the main spool and the brake cylinder 173 via the conduits 59 and 81, the open valve 103, and the conduits 104 and 70, while that the valve 101, when it is open, establishes communication between the exhaust ducts 93 and 97 of the accelerator pockets and the ducts 102 and 104 of the brake cylinder.
The piston 107 is normally held on its upper seat by a spring 108, this seat having a diameter smaller than that of the piston, the latter diameter itself being smaller than that of the seat 109.
In the lower part of the piston 107 is provided a small groove 83 which connects the chamber 84 below the piston to the conduit 82 terminating in an annular space $ la and the orifice 44 of the seat of the main spool 8 through the. intermediate ducts 121 and 58. When the piston 107 moves downward under the effect of the air pressure from the brake cylinder acting inside the seat 105, the two valves 101 and 103 are applied to their seats, and the communication is then cut between the duct 82, the chamber 84 and the atmosphere to which the chamber 84 is connected by the orifice 85.
The switching valve 166 can have two or three operating positions, but in the dispensing device shown the valve can be placed in one or the other of the three positions corresponding respectively to "goods" braking, to "braking". travelers "and rapid braking; the purpose of these three positions is to change the calibrated tightening and loosening orifices and consequently the durations of the various operations.
The valve 156 is provided with a duct 111 which communicates with the clamping orifice 47 of the main spool via the ducts 98 and 590 The orifice 47 can communicate with the duct 99 of the brake cylinder only through 3: 116 in the case of "goods" braking, by calibrated orifices 116 and 112 in the case of "passenger" braking and by calibrated orifices 116 and 114 in the case of rapid braking.
The valve 166 also includes a conduit 160 which communicates with the exhaust port 49 of the main spool 8 via the conduits 96 and 60 ° This port 49 communicates with the atmosphere via the calibrated port 165 (in the case of "goods" braking "), and by calibrated orifices 165 and 169 in the case of" passenger "braking and rapid braking
The valve 166 also has orifices 163 and 161, the first communicating with the upper chamber 100 through the valve 101, and the orifice 161 communicating with the conduit 111 of the brake cylinder.
In the "goods" position, the two orifices 163 and 161 communicate with each other via the duct 162 of the rotary valve of the valve, thus forming a bypass relative to the valve 101, -tudis only in the "passenger" and braking positions. quick ge these two ports 163 and 161 do not communicate with each other.
Hand operated release valve 74 is identical to
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an ordinary release valve, with the difference that it has two valves in tandem.
A valve 75 is contained in a chamber 79 of the auxiliary reservoir connected to the auxiliary reservoir 179 by the conduits 71 and 124; when a handle 76 is pulled in either direction, that handle lifts the valve 75 and releases the auxiliary reservoir 172.
The second valve 77 is contained in a control tank chamber 77a connected to the control tank 171 by the conduits 120, 123 and 129; the handle 76 is pulled, the valve 77 is lifted by the valve 75 and the control reservoir 171 is thus brought into communication with the auxiliary reservoir 172 and therefore with the atmosphere.
This tandem arrangement of the release valve has the advantage that leaks cannot occur between the control tank 171 and the atmosphere passing through the valve 77. The risk of leakage is reduced to a minimum. , since the pressure of the auxiliary tank prevails under the valve 77 and the difference between the pressures of the control tank and the auxiliary tank is much smaller than the difference between the pressure of the control tank and the atmospheric pressure.
There is provided a second auxiliary tank 175 communicating with the auxiliary tank 172 by a check valve 126 and a calibrated orifice 125 and thus allowing the charge of the tank 175 with a lower flow rate than that of the charge of the tank 172 while allowing a free air flow between reservoir 175 and reservoir 172.
The capacity of the auxiliary reservoir 172 is sufficient to establish the maximum pressure in the brake cylinder with the greatest stroke of the piston of the brake cylinder, while the capacity of the auxiliary reservoir 175 is calculated so that the pressure in the auxiliary reservoirs 172 and 175, cannot, during application of the brakes, drop below the pressure in the brake pipe 174.
The operation of the apparatus will now be described.
Charge.
When the system is in the released position and the general pipe is under pressure, the air enters the distribution valve through the pipe 69 of the general pipe and arrives, through the pipes 67 and 40, in the delayed refill valve 35 which is in the position shown in the drawing, with the orifice 35a open allowing air to flow into the chamber 31, the orifice 39, the conduits 41 and 65, the valve 64, conduit 53, and diaphragm stack chamber 4 170 From there, air flows into auxiliary tank 172 through conduits 54, 66 and 124, and into auxiliary tank 175 through the gauge port 125 and conduit 128.
After passing through the check valve 64, 15'air can also flow directly into the duct 66 through the calibrated maintenance orifice 55; it also goes to diaphragm 15 via conduits 61, 48 and 13.
Under the action of the diaphragm 15, the drawers 8 and 11 are firmly held on their seats despite any opposing action of the air entering through the orifice 53 at the pressure of the general pipe.
Air flowing through conduit 124 may also come through conduits 86 and 130 to enter chamber 143 of control charge valve 140, (which is held up by spring 145, and this air passes into the control tank 171 via the open valve 141, the duct 132, the calibrated orifice 131 and the duct 129. The air entering the control tank 171 also enters the chamber 2 above the diaphragm 3 via the conduits 123 and 56.
If the rate of increase in brake pipe pressure acting below diaphragm 28 sufficiently exceeds the rate of pressure increase in control tank 171 acting above diaphragm 3 for the thrust to upward. high exerted on the diaphragm stack 17 overcomes the opposite action of the spring
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22, the stack of diaphragms 17 moves upward, thereby slowing the entry of air from the brake pipe into port 35a of the delayed recharge valve 35.
Thanks to this means, a constant pressure difference is obtained between the chambers 31 and 2, and consequently on either side of the calibrated orifice 1319 the diameter of this calibrated orifice determining the charge rate of the control tank 1710 Since the charge rate of the control tank is thus determined with a constant difference between the pressures in the auxiliary tank 172 and in the control tank 171, the control, by the stack of diaphragms, of the degree of opening of the valve. valve 30, provides constant charge rate of auxiliary tank 1720
Air from the auxiliary tank can access through duct 86 to the upper chamber 149 above diaphragm 150 of quick-release valve 155, and the air from the brake pipe can, through duct 69, pass through duct 69.
enter chamber 151 of the quick-release valve through conduit 91. Any excess pressure in chamber 151 under diaphragm 150, combined with inaction of spring 157, ensures that valve 155 is located. in its upper position shown
Since the surfaces of diaphragms 3 and 24 are equal, the presence of the pressure from the auxiliary reservoir in chamber 4 generally has no effect on the stack of diaphragms 17.
Likewise, since the surfaces of the diaphragms 135 and 144 are equal, this pressure has no effect on the operation of the charge valve 1400
Quick tightening
When a reduction in pressure begins to be felt in the pipe, a corresponding reduction in pressure in chamber 151 results from the flow of air through lines 67 and 91 and the pressure. of the auxiliary tank above the diaphragm 150 moves the rod 1530 downwards This movement closes the duct 92 since the valve 158 requests its seat 159 and opens the chamber 151 (in communication with the general duct 174)
on the channel 90 of the accelerator pockets - as a result of the displacement of the drawer 152 which discovers the duct 900
The flow of brake pipe air into accelerator pocket 88 produces a sharp and definite drop in brake pipe pressure. The air contained in this accelerator pocket can then flow at a relatively low velocity into the second accelerator pocket 89 through the calibrated orifice 87, thus damping any sudden increase in pressure which may occur in the brake pipe as a result. rapid braking.
If the rate of pressure reduction in the brake pipe is very low,., As can occur following an overload of the brake pipe 174 and the auxiliary tank 172, the air contained in this tank returns slowly to the general pipe from chamber 4 and passing through the orifice 50b, the calibrated orifice 52, the check valve 50c, the pipes 62 and 92, the valve 159, the pipes 91 and 69 and finally the general pipe 1740 Spring 157 and port 52 are calibrated so that this action occurs at a predetermined rate of brake pipe pressure drop, but above that rate.
the pressure difference between the two faces of the diaphragm 150 causes the latter to move downwards and the valve 158 to close, as has been explained above.
Lock served this
The pressure drop in the pipe 174 also builds up in the chamber 31 as a result of the flow of air through the conduits 67 and 40, the port 35a and the conduit 36, the pressure in the duct. chamber 31 also being reduced by the flow of air through the valve
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retainer 33 if this valve has been provided.
The decrease in pressure in the chamber 31, under the diaphragm 28, produces a downward displacement of the stack of diaphragms 17 which carries with it the rod 10 and the graduation slide 11. During this movement, the ring 6 comes into contact with the main spool 8, and if the decrease in pressure in the general pipe has been very small, as in the case for example where it is a slight variation in pressure which has not been caused to produce the application of the brakes, the rod 10 does not move any further down and the brakes are not applied o If, on the contrary, the decrease in pressure is sufficient to compress the light spring 5,
the movement continues until the upper part of the ring 6 makes contact with the upper end of the rod 100 A prolonged downward movement of the stack of diaphragms 17 causes the complete displacement of the graduation drawer 11 by compared to the main drawer 8; during this movement, communication is cut between ports 46 and 50 and cavity 50a, and port 45 is uncovered.
If the rod 10 descends still further, it drives with it the main spool 8 by means of the ring 60
During this movement, the ports 42 and 44 have their communication cut off with the cavity 43, and the port 42 is uncovered so as to allow the air from the auxiliary tank to flow through the conduits. 57, 122 and 133, in chamber 134 of the control charge valve 1400
The pressure of this air acting in the chamber 134 on the diaphragm 135 immediately displaces the latter as well as its rod 136 and the sleeve 139a downwards, thus applying the valve 141 to its seat and hermetically closing the diaphragm reservoir. control 1710
In addition, the movement of the main spool places the orifice 45 opposite the orifice 47,
allowing air from the auxiliary reservoir to pass from chamber 4 into brake cylinder 173 via conduits 59 and 81, valve 103, conduits 104 and 70. Air can also flow to the brake cylinder 173 via the conduit 98, the calibrated orifice 116 and the conduit 99. On the other hand, the movement of the main spool 8 closes the orifices 51 and 53.
The air flowing in the brake cylinder 173, as explained above, arrives on the inner surface of the piston 107 of the adjustment box, and as soon as this pressure acting on the surface limited by the seat 105 has increased enough to overcome the force on spring 108, piston 107 moves downward to open seat 105.
This allows the pressure of the brake cylinder to exert on the total surface of the piston 107 which then moves rapidly downwards to its lower seat 110 ° This pressure of the brake cylinder then acts, in a very short time, on the upper surface of the widened rim 109 of the piston 107 and keeps the latter firmly applied to its seat 1100
The downward movement of piston 107 allows valves 101 and 103 to close Closing valve 103 cuts off the flow of air to brake cylinder 173, an influx of air which was sufficient to apply quickly the brake pads against the wheels of the vehicle.
The air flow which thus occurs towards the brake cylinder 173 is regulated, in the "goods" position of the valve 166 by the calibrated orifice 116, in the "travelers" position of this same valve by the orifices. calibrated 116 and 112, and in the rapid braking position by calibrated orifices 116 and 114, these various calibrated orifices fixing the correct duration of the final filling of the brake cylinder 173.
The pressure of the brake cylinder in the duct 70 is also transmitted, via the duct 68, to the diaphragm chamber 27 and exerts on the stack of diaphragms 17 a force directed upwards and corresponding to the difference between the diaphragms. surfaces of diaphragms 26 and 28.
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Tightening graduation
If the reduction of pressure in the brake pipe is interrupted by the engineer's valve before having obtained a complete reduction, the pressure of the brake cylinder continues to be transmitted in chamber 27, until that the force directed upwards which it produces, by following the difference in surface area of diaphragms 26 and 28, combined with the force exerted upwards by the pressure of the general pipe acting in the chamber 31 on the diaphragm 28, overcomes the force directed downwards and exerted by the pressure of the control reservoir acting in the chamber 2 on the diaphragm 3. When this occurs, the stack of diaphragms 17 moves upwards, causing with it the rod 10 and the ring 20.
This drives the graduation slide 11 upwards, cutting off the flow of air from the auxiliary reservoir through port 45 in the brake cylinder 1730 Continuation of upward movement is stopped by the interruption which then occurs in the increase in the pressure of the brake cylinder and by the shoulder of the ring 20 coming into contact with the lower part of the spool 8.
A new graduated braking can be obtained in a similar manner by successive reductions in the pressure in the brake pipe, these reductions causing the opening of port 45, and the corresponding increases in the pressure of the brake cylinder as well. obtained causing the graduation drawer 11 to cover again the hole 450
Emergency tightening
When the brake pipe pressure is reduced to atmospheric pressure or to a pressure lower than the pressure necessary to obtain full application of the brakes, the pressure of the brake cylinder continues to build up in chamber 27, at- above the diaphragm 28, until this pressure is greater than the pressure of the general pipe prevailing under the diaphragm;
at this moment, the diaphragm 28 moves downwards, until the part 29 which is integral with it comes to rest on the seat 39o The duct 41 is thus hermetically closed and it is certain that the fluid coming from the the auxiliary reservoir cannot, owing to a leak, return to the brake pipe 174. At the same time, the pressure of the brake cylinder exerts an upward force on the total surface of the diaphragm 26, so that, when this force exceeds the force directed downwards and due to the pressure of the control reservoir on the diaphragm 3, the diaphragms 3, 24 and 26, as well as the rod 10, move upwards causing the cut, through the graduation slide 11, from any new air flow going into the brake cylinder 173 through orifices 45 and 47.
The surfaces of these diaphragms are proportioned so as to provide an application under these conditions! complete brake, regardless of brake pressure reduction in brake pipe
Loosening
If an increase in pressure occurs in the general pipe, this pressure having previously been considerably reduced to effect an emergency tightening, the first effect of the increase in pressure is to cause the diaphragm 28 to rise in contact with the other diaphragms. of the battery 17 as soon as the pressure of the general pipe acting in the chamber 31 slightly exceeds the pressure of the brake cylinder acting in the chamber 27.
When the upward force exerted by the pressure of the general pipe acting under the diaphragm 28 and combined with the pressure of the brake cylinder acting on the difference in surface between the diaphragms 26 and 28, overcomes the force directed towards the bottom of the pressure of the control tank acting in the chamber 2 on the diaphragm 3, the rod 10 moves upwards, bringing with it the main spool 8 by means of the ring 20 coming into contact with the lower end of drawer 8.
This movement first cuts off the communication between the orifices 45 and 47 and places the orifices 47 and 49 in communication by means of the orifices 46 and 50
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and from the cavity 50a of the graduation slide 11. The air coming from the brake cylinder 173 can then flow freely from the duct 70 through the duct 104, and from there, lifting the valve 103, it can pass through the ducts 81 and 59, the port 47, the cavity 50a, the ports 50 and 49, the conduits 60 and 96, and pass to free air through the conduit 160 and the calibrated port 165 of the valve 166, If the valve 166 is in the in the "passenger" position or in the quick-release position, this air can then pass into the atmosphere through the calibrated orifice 169.
At the same time, the communication is cut between the orifice 42 and the chamber 4 of the auxiliary reservoir and this orifice 42 is connected to the orifice 44 by the intermediary of the cavity 43 of the main drawer 8, thus connecting if the chamber 134 of the control charge valve 140 to the chamber $ la of the valve 106 of the control box, through the conduits 133, 122, 57, the ports 42 and 44, and the conduits 58, 121 and 82, the piston 107 of the adjustment box still being in the low position.
On the other hand, the main slide 8 simultaneously uncovers the orifice 53 and establishes the communication between the orifices 50b and 51.
With orifice 53 uncovered, auxiliary reservoirs 172 and 175 can be refilled freely through chamber 31, orifice 39, conduits 41 and 65, and check valve 64.
The increase in pressure in the general pipe is also transmitted through the pipe 91 to the chamber 151 of the quick tightening valve 155, and as soon as this pressure exceeds the force exerted downwards by the pressure of the reservoir auxiliary in the chamber 149 above the diaphragm 150, the rod 153 moves upwards, cutting off the switching between the conduit 90 and the chamber 151 and connecting this conduit to the port 93 through the cavity 156 of the drawer 1520 The accelerator pockets 88 and 89 can then communicate through the duct 97 and the check valve 95 with the space 100 existing above the valve 101 of the adjustment box 106 applied to its seat, as well as with the 1660 tap port 163
If the switching valve 166 is in the "goods" position,
position shown in the figure., the duct 162 connects the orifices 163 and 161 and allows the accelerator pockets 89 and 88 to discharge in the brake cylinder 1730 If the valve 166 is in the "travelers" position or in the position quick release, the orifice 163 is closed and no emptying of the accelerator pockets 89 and 88 occurs at this stage of loosening.
When the brake pipe pressure has almost returned to its normal value, the pressure of the brake cylinder is reduced to a low value but sufficient for the spring 108 of the adjustment box 106 to be able to overcome the force directed towards down by the pressure of the brake cylinder acting on the surface of the flange 109 of the piston 1070 When this occurs the flange 109 lifts from its seat 110 and rapidly discharges the air from the chamber 84 into the atmosphere through orifice 85, so that the pressure of the brake cylinder only acts on the reduced surface above the piston 107,
and that the spring 108 therefore rapidly moves the piston 107 to its upper position shown.
This movement of the piston 107 separates the annular chamber 81a from the space included within the seat 1059 and opens the duct 82 to the atmosphere through the orifice 85 via the groove 83 and the chamber. 84. The air in the chamber 134 of the charging valve 140 is thus drained into atmosphere through the conduits 133, 122 and 57, the ports 42 and 44, and the conduits 58, 121 and 82. 0 It As a result, the spring 145 moves diaphragms 135 and 144, rod 136 and sleeve 139a upwards by opening valve 139.
Any slight excess of the pressure of the control tank over the pressure of the auxiliary tank is then reduced and equalized and the very slight drop which then occurs in the pressure acting downwards on the diaphragm 3 causes the displacement of the stack of diaphragms 17 in its fully released position shown in
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figure 1.
As a result of the upward movement of the piston 107 of the tuning box, the valve 101 rises from its seat and allows the pressure of the accelerator pockets 88 and 89 to fall by communication with the free air through the control cylinder. brake 173 which is now at a very low pressure.
Graduated loosening
During the increase in pressure in the brake pipe, the increase referred to above, if this increase is interrupted with the aid of the mechanic's valve in order to graduate the release, the pressure in the brake cylinder continues to fall until the force it exerts upward in the chamber 27 on the diaphragm 26, combined with the force exerted by the pressure of the brake pipe exerted = glove in the chamber 31 on the diaphragm 28, becomes less than the force exerted downwards by the pressure of the control reservoir acting in the chamber 2 on the diaphragm 3. The stack of diaphragms 17 and the rod 10 move = then down by pulling the graduation slide 11.
During this movement, the cavity 50 a cuts off the communication between the ports 46 and 50, thus preventing any further pressure drop in the brake cylinder. Braking can then be gradually reduced in a similar manner, by gradually increasing the pressure in the brake pipe in stages. Conversely, the brakes can be reapplied by reducing the pressure in the brake pipe.
Compensation for leaks.
If, during brake application, the pressure in the brake cylinder is reduced for some cause such as a leak occurring through the lining of the brake cylinder, this pressure reduction is transmitted to the brake cylinder. brake cylinder chamber 27.? under diaphragm 26. As a result, diaphragm stack 17 moves downward and graduation drawer 11 uncovers hole 45 of main drawer 8, which hole is already opposite 1-hole 460. The loss of pressure in the brake cylinder is therefore compensated for by the auxiliary reservoir 172.
As a result, the pressure of the auxiliary tank is reduced, and when this pressure falls below that prevailing in the general duct 174, air flows from the general duct chamber 31 through the ducts 41 and 65, the check valve 64 and 121 calibrated orifice 55, in the conduit 66 of the auxiliary tank.
In this way, any loss of air in the brake cylinder 173 is compensated by the auxiliary reservoir 172, the loss of which is in turn compensated for by the brake pipe 174, the air flow of the general pipe being however limited by the section of the calibrated orifice 55.
Rechare delayed.
If, during the release of the brakes, the increase in pressure in the brake pipe 174 is rapid, and since this pressure can temporarily reach an abnormal value, as can happen, for example, at the front of a freight train, the rate of increase in brake pipe pressure may be greater than the rate of decrease in pressure in the brake cylinder.
Under these conditions, 9 the force exerted upward by the pressure of the brake cylinder in the chamber 27 under the diaphragm 26, combined with the force exerted upwardly by the pressure of the brake pipe in the chamber 31 under the diaphragm 28, is sufficient to exceed the downward force exerted by the pressure of the control reservoir in chamber 2 on diaphragm 3. When the pressure difference directed upwards is large enough to overcome the inaction of the spring 22, the stack of diaphragms 17 moves upwards with its rod 10.
As we have already explained the
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Normal release of the brakes is not affected since the ring 20 cannot move upward with the rod and therefore the drawers 8 and 11 remain in their normal release position.
The upward movement of the stack of diaphragms 17, however, allows the spring 38 to move the rod 30 upwards and thus limit the flow of the air from the brake pipe passing from the duct 40 into the auxiliary tank 172 through the. intermediate of the orifice 35a and of the chamber 310
When the pressure of the main pipe returns to its normal value corresponding to the pressure of the brake cylinder, the spring 22 returns the stack of diaphragms 17 to its normal position and the orifice 35a therefore opens completely in the brake valve. delayed recharge.
By this means the rate of increase in the pressure of the auxiliary reservoir, the pressure which acts in the chamber 31 under the diaphragm 28, is brought to correspond to the rate of decrease in the pressure of the brake cylinder, and the possibility of overloading the reservoirs auxiliaries 172 and 175 at the head of the train is therefore considerably reduced.
If we now censor the dispensing device shown in Figure 2, it can be seen that this embodiment is substantially the same as that shown in Figure 1, with the difference, however, that the quick-release valve 155 is omitted and that its function is fulfilled by the addition of suitable holes and conduits in the main drawer 8 and the graduation drawer 11.
In addition to the orifices and conduits described above with reference to FIG. 1, the main drawer 8 is provided with a cavity 201 which, in the loosened position, connects an orifice 204 opening into the accelerator pocket. 88 to an air exhaust duct of the accelerator pockets which communicates, via duct 97 with the chamber 100 arranged above the valve 101 of the adjustment box 106, this exhaust duct being similar to the exhaust duct of the accelerator pockets in figure le
The main spool 8 also has an orifice 205 which, in the released position ;, is located opposite the orifice 206 leading to the general pipe 174 passing through a check valve 212 and the pipes 208 and 67.
The duct 48 leading to the chamber 14 of the diaphragm 15 ensuring the non-application of the drawers is connected to the duct 2080
The orifice 50b of the main spool 8 of FIG. 1 is replaced by an orifice 207 which, in the released position is connected to the duct 41 of the general pipe by the calibrated orifice 210, a reverse check valve 211 and the conduit 650
The graduation drawer 11, in addition to the orifices and conduits shown and described with reference to FIG. 1, also includes an orifice 202 which does not play any role in the release position but which has in the rapid clamping position of the graduation drawer It!) Connects the ports 203 and 205 of the main drawer 8.
The graduation drawer 11 is arranged so as to uncover the port 207 of the main drawer 8 in the released position, but to cover this hole when the graduation drawer 11 moves down.
The check valves 50c and 95 of the dispensing device of FIG. 1 are omitted, but on the other hand check valves 212 and 2110 are provided.
Only the operation of the quick-release mechanism will now be described since the operation of the dispensing mechanism of FIG. 2 is moreover the same as that of the device already described with reference to FIG. 1.
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When the pressure in the brake pipe is reduced with the aid of the engineer's valve, the flow of air to the auxiliary tank from chamber 4 and through port 207 and pipe 209 causes application. the check valve 211 on its seat arranged at the top,
and thus cuts off any flow of air from the auxiliary tank to the general line 1740 The valve 211 is applied to its seat since the reduction in pressure in the general line is sufficiently rapid so that the pressure in the auxiliary tank either significantly reduced as a result of 1-air flow through the calibrated orifice 210 or the valve 2110
During this reduction of pressure in the general pipe obtained by the operation of the engineer's valve, the stack of diaphragms 17 begins to move downwards until the ring 6 comes into contact with the end of the main spool 8 by taking the graduation drawer 11 with it.
If one continues to decrease the pressure in the general line, the spring 5 is compressed and the stack of diaphragms 17, with the rod 10, continues to move downwards, driving the graduation slide 11. At the start of this movement the cavity 202 connects the port 203 of the accelerator pockets to the brake pipe port 205, thereby allowing the air from the brake pipe 174 to flow rapidly to the accelerator pockets 88 and 89 through. conduits 69, 67 and 208, check valve 212 and ports 206 and 2040 At the same time, the graduation slide 11 closes 19 port 207 leading to the reverse check valve 2110
The abrupt and limited reduction in the pressure of the brake pipe,
which occurs when performing a rapid tightening, causes a downward displacement of the stack of diaphragms 17 until complete tightening, the stack of diaphragms bringing with it the drawers 8 and 11 and thus allowing air coming from the auxiliary reservoir 172 to flow into the brake cylinder 173, as explained previously with reference to FIG. 10
Although the quick tightening operation has been initiated through hole 202 of the scale drawer 11, the connection between the pipe port 206 and the port 204 of the accelerator pockets is maintained by the hole. 201 of the main drawer 8 De-, plus the orifice 207 of the main slide 8 is no longer located opposite the orifice 209 leading to the inverted check valve 211.
During the release of the brakes when the main spool 8 moves to the released position the communication is cut between the brake pipe ports 205 and 206 and the ports 203 and 204 of the accelerator pockets these leading to the duct 97 and the chamber 100 via duct 200. The exhaust from the accelerator pockets 88 and 89 is then controlled by the adjustment box 106 and the switching valve 166 in the same manner as in the operation already explained with reference to FIG. 1.
The check valve 212 is provided for the purpose of preventing the return of air into the brake pipe 174 when this air has entered the accelerator pocket, while the check valve 211 and the calibrated orifice 210 have been provided. to allow the air from the auxiliary tank to return slowly to the main pipe 174 in the event of an overload in the auxiliary tank 172
Under these conditions, the pressure in the brake pipe drops very slowly when the pressure in the auxiliary tank also gradually decreases.
The calibrated orifice 210 is designed in such a way that if the rate of the pressure drop in the brake pipe exceeds a predetermined value, the pressure difference on either side of the check valve 211 causes it to rise. 1 and its application on its seat
Two embodiments of the device have been described by way of example
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distribution according to the invention, but it is understood that many modifications could be made to the arrangements and construction details of the devices described above without thereby departing from the scope of the invention.
CLAIMS.
1. / Distribution device, intended for pressurized fluid brake systems for vehicles. railways and other similar vehicles comprising valves controlling the communication between the brake cylinder and an auxiliary reservoir or the atmosphere and actuated by flexible diaphragms subjected to the pressures prevailing in the general pipe the brake cylinder, the auxiliary reservoir, the control tank or 1-atmosphere, this device is characterized in that the charge of the control tank with pressurized fluid is controlled by devices separate and distinct from the valves actuated by the flexible diaphragms.
2. / Distribution device, intended for pressurized fluid brake apparatus for railway vehicles and other similar vehicles, according to 1, characterized in that the devices intended to control the charge of the control tank comprise an actuated valve by a pair of flexible diaphragms subjected to the pressures of the auxiliary reservoir, of the brake cylinder as well as to atmospheric pressure.
3. / Distribution device, intended for pressurized fluid brake equipment for railway vehicles and other similar vehicles, according to 1 and 2, characterized in that the two diaphragms are mechanically coupled, space included between the diaphragms being subjected to the pressure of the auxiliary reservoir, the outer face of one of the diaphragms being subjected to atmospheric pressure and the outer face of the other diaphragm being subjected to the pressure of the auxiliary reservoir during the inapplication of the brakes and the pressure of the brake cylinder during release
4. / Distribution device, intended for pressurized fluid brake apparatus for railway vehicles and other similar vehicles, according to 1 and 2,
characterized in that the control tank is charged with fluid by the auxiliary tank, the charge of which is controlled by the general pipe by means of a valve itself controlled by the flexible diaphragm which controls the application and release of the brakes.
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