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SOUPAPE DE COMMANDE POUR FREINS A AIR COMPRIME. AVANTAGEUSEMENT DU TYPE A USAGES MULTIPLES POUR VEHICULES SUR RAILS.
Le présent perfectionnement concerne une soupape de commande pour freins à air comprimé, avantageusement du type à usages multiples pour véhi- cules sur rails, notamment à desserrage multiple ou par phases successives, selon le brevet principale et a spécialement pour but de mettre en évidence que des réalisations particulièrement simples dune telle soupapeobtenues par la combinaison de certaines des particularités de l'invention faisant 1' objet du brevet principal, donnent des résultats très satisfaisants.
Les soupapes de commande pour freins à air comprimé pour véhicules de chemins de fer doivent être adaptées à plusieurs facteurs, par exemple la grandeur du cylindre de frein dans chaque cas et, jusqu'à présent, dès qu'un de ces facteurs variait, les soupapes devaient être changées en conséquence.
Jusqu'à présenta l'accroissement et la chute prescrits de la pres- sion de freinage étaient obtenus,\! lors du changement de la grandeur du cylin- dre de frein, par le remplacement de tuyères a Plus le volume du cylindre de frein était grand, plus-grandes devaient être les tuyères qui étaient mises en service. Cette difficulté qui s'opposait à la réalisation d'une soupape de commande de type unifiée peut être écartée par l'introduction des soi-disant alésages de freinage et de desserrage de type unifié, qui coopèrent avec un réservoir de commandes constituant un volu- me d'air constant.
Au moyen d'un tel dispositif,il est déjà possible de con- trôler de la manière voulue,, par une soupape de commande,\! 1-'allure du freinage et du desserrage ou relâchement des freins pour toutes grandeurs de cylindres de freino Il convient de noter que de tels alésages de type unifiéont déjà été préconisés en tant que mesure individuelle dans la technique des commandes, sans qu'on ait toutefois reconnu leur propriété de pouvoir être utilisés comme moyen auxiliaire pour la création d'une soupape de type unifié dans le sens de la présente invention.
La réalisation de ce but, à savoir une soupape de com- mande de type unifié., est notamment encore contrariée,,même après l'application
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des alésages de type unifiée par le fait qu'un remplissage constant,, adapté au temps de relâchement, des réservoirs auxiliaires ou de réserve,, qui entrent en jeu lors du freinage., ne pouvait-être réalisé que par l'échange des tuyères de remplissage de ces réservoirs,, pour les adapter au volume requis par la gran- deur- des cylindres de frein.
La constance de la caractéristique de remplissa- ge de ces réservoirs est importante, parce qu'un remplissage trop rapide in- fluence défavorablement le desserrage uniforme des freins dans le cas de trains de grande longueurétant donné que les premières voitures du train absorbent plus facilement l'air comprimé d'alimentation, et qu'en remplissage trop . lent met en danger la sécurité d'action des freinspuisque les réservoirs ne peuvent pas être remplis dans une mesure suffisante dans le cas où l'interval- le entre les'opérations de freinage est court.
Dans le cas de soupapes de com- mande avec une chambre auxiliaire intervenant dans la commande., le remplissage des réservoirs d'air est réalisé d'une façon indépendante de leur volume dans chaque cas particulier grâce au fait que l'allure du remplissage est rendue dé- pendante de la coopération de l'alésage de relâchement de type unifié avec cet- te chambre auxiliaire de volume constant. Si l'on a également recours à cette mesure pour résoudre le problème, à savoir la création d'une soupape de comman- de de type unifié., le but sera atteint. Aussi bien le processus de freinage et de desserrage que le remplissage du réservoir se réalisent ainsi toujours dans les limites de temps prescrites d'une façon indépendante du volume.
La présente invention a pour but de créer, par la ..combinaison judi- cieuse des particularités individuelles mentionnées ci-dessus, une soupape de commande qui est utilisable pour toutes les grandeurs des cylindres de frein et des réservoirs d'air., sans devoir modifier ou échanger ses organes indivi- duels. Ce but est atteint par la combinaison rationnelle des mesures techniques individuelles suivantes : Ouverture unifiée de freinage., ouverture unifiée de desserrage, ainsi que le remplissage uniforme du réservoir d'air.
La réunion de ces particularités., produisant un effet dépassant lar- gement la simple addition des effets individuels., conduit à la réalisation d' une soupape de commande qui peut., pour la première fois, âtre réellement quali- fiée de soupape universelle de commande de type unifié. Le dessin annexé montre le schéma de montage d'une telle soupape de commandeo La disposition et le fonc- tionnement des divers éléments de la combinaison selon l'invention seront décrits ci-après avec référence à ce dessin.
L'installation à soupape de commande., représentée au dessin annexée se compose d'une soupape de commande préalable 1, connue en soi, et une soupa- pe de commande principale 5, contrôlant la pression dans le cylindre de frein 3, de construction également connue. , La chambre de commande auxiliaire 7 est montée entre ces deux soupapes et est reliée par des conduites à l'espace 9 de la soupape principale 5 et à l'espace 11 de la soupape de commande préalable 1.
Dans l'espace 11 de la soupape de commande préalable débauche., en outre;, une conduite 15 qui est munie d'une soupape de retenue 13 et dont l'autre extrémité est raccordée à la canalisation principale d'air 14, dans laquelle conduite 15 est intercalé un robinet à positions multiples 17 qui comporte les alésages de desserrage de type unifié pour les divers types de trains. Pour la simplifica, tion du dessin, on n'a montré qu'un alésage 19 pour trains de marchandises et un alésage 21 pour trains de voyageurso Un piston 23 qui actionne deux soupapes 25 et 27 est monté à coulissement dans la soupape de commande préalable 1.
La soupape 25 contrôle un échappement 29 qui conduit à une chambre 31 à laquelle se raccorde la conduite 33.Dans cette dernière est également monté un 'robinet à positions multiples 35 qui contient les alésages de freinage de type unifié 37 pour trains de marchandises et 39 pour trains de voyageurs. Les deux robinets 17 et 35 sont réunis par un accouplement mécanique (en 41) et peuvent être ma--- noeuvrés simultanément.Par ailleurs., deux dérivations 43 et 45 vont de la cana- lisation principale d'air 14 à la soupape à deux pressions 1, la soupape 27 con- trôlant la communication entre la conduite 45 et son prolongement 47.
Cette der- nière conduite 47 débouche dans un dispositif à soupape 49, où elle est contrôlée par une soupape 51 située en aval de la soupape 27. La soupape 49 est actionnée
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par un piston 53, contre l'action antagoniste du ressort 55, et obture la conduite 47 ou met celle-ci à l'atmosphère par l'échappement 57.Sur sa face de gauche,,, selon le dessin annexé, le piston 53 est soumis à la pression cons- tante de la chambre de commande 59 de la soupape de commande principale 5, par la conduite 61. Sur sa face de droites ce piston 53 subit la pression du ressort 55 et celle régnant dans la canalisation principale 14, cette derniè- re pression étant amenée par la conduite 63.
Une des parois de la chambre de commande 59 dans la soupape de commande principale 5 est formée par un piston 65 qui présente une ouverture de remplissage 67 de la chambre 59,cette ouver- ture étant contrôlée par une soupape.69 Cette ¯soupape est accouplée à un or- gane tubulaire 71 qui présente un échappement 73 et porter en -outrer un piston 75. L'extrémité supérieure de l'organe 71 sert de siège à un plateau de soupa- pe 79. Ce dernier contrôle la conduite 82 allant du réservoir 81 au cylindre de frein 3. En outre la conduite 33 est raccordée au cylindre de frein 3,en passant par la soupape principale de commande 5, de la manière montrée au des- sin. Une conduite 83, allant à un espace 85 d'un dispositif à soupape 87, dé- bouche dans le réservoir 81.
Par un piston 88, l'espace 85 est séparé d'un au- tre espace 89 qui communique avec la chambre de commande auxiliaire 7. Le pis- ton 88 actionne une soupape 91 et un ressort 93 agit sur ce piston dans le sens de la fermeture de cette soupape. Lorsqu'elle est fermée la soupape 91 sépare la conduite 83 d'une conduite 95 qui est reliée à la canalisation principale 14.
Pour autant qu'il intéresse la présente invention;, le fonctionnement du dispositif décrit ci-dessus est le suivant.
Lorsque., pour amorcer une opération.de freinage la pression diminue dans la canalisation principale 14, cette chute de pression agit., par la condui- te 43, sur le piston 23,de sorte que, par suite de la surpression dans l'espa- ce 11, ce piston peut., de la façon connue en sois se déplacer contre l'action du ressort 97.,, en ouvrant les soupapes 25 et 27. Par la soupape 27, de l'air comprimé passe de la canalisation principale 14 dans la conduite 47 et ensuite dans 1-'atmosphère, par la soupape ouverte 51 et l'échappement 57.
Cet écoulement se poursuit jusqu'à ce la pression sur la face droite du piston 53, qui tombe avec la pression dans la canalisation principale 14, soit diminuée., par rapport à la pression constante de la chambre de commande 59, agissant sur la face gauche du dit piston, à un point tel que la force du ressort 55 soit vaincue et la soupape 51 fermée.
Par conséquente la pression de la canalisation principale est toujours diminuée de la même valeur qui est seulement déterminée par la différence nécessaire pour vaincre le ressort 55, donc indépendamment du volume des canalisations dans chaque cas particulier. La rapide chute de pressions produite par l'écoulement de Pair de la canalisation principale par l'échappement 57, provoque, dans la soupape de commande préalable une ouvertore énergique correspondante de la soupa- pe 25, de sorte que l'air comprimé de 1-'espace 9 et de la chambre de commande auxiliaire 7 peut passer dans l'espace 31.
Cela se traduit par une-brusque di- minution de pression dans 1-'espace 9 de la soupape de commande principale., ce qui a pour effet que de la manière connue en sois cette dernière soupape., en fermant la soupape 69 et l'échappement 73, ouvre rapidement la soupape 79 pour l'alimen- tation du cylindre de frein 3 depuis le réservoir d'air 81. L'air comprimé pénè- tre dans le cylindre de frein en engendrant la pression initiale de freinage.
L'alésage de freinage de type unifié 37 ou 39, qui a été mis en service dans chaque cas, est déterminant pour l'écoulement ultérieur de l'air comprimé des espaces 7 et 9. Cet alésage coopère avec l'espace 7 de volume constant, et la soupape de commande principale 5 réagit alors de telle façon que,, dans le cas d'un grand cylindre 3, elle ouvre largement la soupape 79, tandis qu'elle 1' ouvre moins largement dans le cas d'un petit cylindre d'où il résulte que le temps nécessaire pour atteindre le degré de freinage voulu est toujours le mémeo Par les alésages de freinage de type unifié., qui peuvent être mis en service au moyen du robinet à positions multiples 35, selon le genre de train;:
on réalise donc le processus de freinage désirée indépendamment du volume du cylindre dans chaque cas particulier.
Lors du desserrage du frein , la pression dans la canalisation princi-
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pale 14 est augmentée., ce qui provoque une augmentation correspondante de la pressiondans la chambre de freinage auxiliaire 7 et dans l'espace 9 de la soupape à trois pressions,, par la communication établie par la conduite 15 et l'alésage de desserrage 19 ou 21 qui a été mis en service. Cette augmen- tation de pression déterminel'allure du desserrage du frein., la soupape de commande principale 5 fonctionnant de nouveau de telle façon qu'on obtient le même temps de desserrage pour tous les volumes du cylindre.
Par conséquente la coopération de l'alésage de desserrage de type unifié 19 ou 21,qui a été mis en service dans chaque cas particulier, avec la chambre 7 de volume cons- tante assure également pour l'opération de.desserrage la complète indépendan- ce de l'installation.
Pendant l'opération de- desserrage., il faut rétablir,, non seulement dans la chambre de commande auxiliaire 7, mais aussi dans le réservoir d'air 81, la pression correspondant à la pression maximum de réglage de la canalisa- tion principale d'air 14. Le dispositif à soupape 87 est prévu à cet effet.
Lorsque la pression est plus forte dans la chambre 7 que dans l'espace 81, le piston 88 est déplacé contre l'action de son ressort 93, en ouvrant la soupape 91. De ce fait, de l'air comprimé passe par la conduite 95 et la soupape 91 dans le réservoir 81. Lorsque la pression remonte dans ce réservoir, laquelle pression -règne' également dans l'espace 85 du dispositif 87,la soupape 91 est de nouveau fermée et reste dans cette position jusqu'à ce que la surpression requise existe de nouveau dans la chambre de commande auxiliaire.
Indépendam- ment du volume, du cylindre de frein et aussi de la grandeur du réservoir 81, ce dernier est donc toujours rempli de la manière correcte,-sous le contrôle de la pression dans la chambre de commande auxiliaire 7 qui coopère avec 1' alésage de desserrage de type unifié.
Il résulte des considérations ci-dessus que,, par la combinaison de l'alésage de desserrage de type unifiée de l'alésage de freinage de type unifié et du dispositif à soupape 87 pour le remplissage uniforme du réservoir d'air 81, on a créé une soupape de commande qui peut toujours être utilisée dans la même exécution;; en raison de son indépendance de toutes les grandeurs variables dans une installation de freinage. L'insertion des alésages de des- serrage et de freinage de type unifié dans des robinets à positions- multiples n'est qu'un complément pour le cas où la soupape de commande est utilisée sur des véhicules qui doivent être intercalés dans des trains dé genres différents.
La diminution de la pression dans la canalisation principale d'air sous la dépendance, tel que décrite ci-dessusconstitue un complément avantageux qui n'est toutefois pas non plus une condition indispensable pour la réalisation de la soupape de commande de type unifiée conforme à l'invention.
Tel qu'il résulte clairement de l'exposé ci-dessus., la soupape de commande de type unifiée qui est indépendante des volumes des cylindres de freins et réservoirs, est réalisée-par la combinaison de l'alésage de freina- ge de type unifiée de l'alésage de desserrage de type unifiée et du remplis sage uniforme du réservoir d'air auxiliaire.
REVENDICATIONS.
1 - Soupape de commande pour freins à air comprimée de préférence du type à desserrage multiple,,, pour véhicules sur rails,, caractérisée en ce qu'une soupape de commande de type unifié est créée par une combinaison des mesures techniques individuelles suivantes : alésage de freinage de type unifiée alésage de desserrage de type unifié, ain- si que le remplissage uniforme du réservoir d'air auxiliaire.