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APPAREIDLAGE\DE,FREINE A'UIDE sous ,PRESSION.
La présente invention concerne les appareillages de frein à fluide Bous pression et plus particulièrement ceux du type chemin de fer qui sont commandés par des variations de pression dans une conduite générale.
La reconstruction d'après-guerre en Europe tend à augmenter'le trafic international des wagons de chemin de fer ; c'est pourquoi il est dési- rable de réaliser un nouveau dispositif à valve pour la commande des freins que l'on puisse utiliser sur tous les wagons des différents pays et qui soit susceptible pour la période actuelle de fonctionner conjointement avec les différents dispositifs à valve en usage pour la commande des freins sur les différents réseaux ferrés.
Les dispositifs à valve utilisés actuellementen Europe pour la commande des freins sont du type à desserrage gradué et ne permette pas., com- me les dispositifs en service aux Etats-Unis d'Amérique, de choisir entre deux taux de réduction de pression dans la conduite générale, l'un pour le serrage de service et l'autre pour le serrage de secours.
De plus, 50 à 60% peut être des wagons entrant dans la composition des trains en Europe ne com- portent aucun équipement'de frein ou comportent des équipements qui ne sont pas en état de servir ; onutilise couramment en Europe des trains comprenant de tels wagons dépourvus de tout équipement de frein et il est évidemment dif- ficile de transmettre dans ces trains, d'un -wagon équipé de frein à un autre wagon également équipé de frein, une réduction de pression dans la conduite générale dans le but de réaliser un freinage du train tout entier,,
Un des buts de l'invention est donc de réaliser un dispositif perfectionné à valve, pour la commande des freins qui soit particulièrement adapté aux wagons de chemin de fer en usage en Europe.
Un autre but de l'invention est de réaliser un dispositif perfec-
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tionné du type à desserrage gradué pour la commande des freins, dispositif destiné à être mis en service en Europe et possédant un moyen de serrage rapide capable de transmettre positivement dans un minimum de temps désiré une réduction de pression dans la conduite générale d'un wagon équipé de frein à un autre wagon quelconque également équipé de frein dans un train formé de la façon qui a été indiquée ci-dessus; ce nouveau dispositif perfec- tionné doit par conséquent assurer positivement le fonctionnement des diffé- rents appareils à valve servant à la commande des freins; il doit permettre également d'éviter toute fuite du fluide sous pression contenu dans les cy- lindres de frein ;
doit également, avec ce nouveau dispositif, pouvoir ef- fectuer une charge initiale rapide de l'appareillage de freinage sur un train de manière à préparer le départ de celui-ci dans un minimum de temps; enfin, toute surcharge de l'appareillage doit être normalement évitée et la recharge des équipements de frein et le desserrage de ceux-ci après qu'ils ont été appliqués doivent pouvoir être effectués d'une manière sensiblement uniforme sur tous les wagons d'un train, @
L'invention a pour objet un appareillage de freinage à fluide sous pression caractérisé par le fait qu'il.comprend un réservoir d'alimentation en fluide sous pression normalement chargé à la pression d'une conduite géré- rale, un dispositif à valve de commande des freins susceptible, pour une ré- duxtion déterminée de pression dans la conduite générale,
de passer d'une po- sition de desserrage produisant la mise à l'air libre du cylindre de frein à une position de serrage pour laquelle le réservoir d'alimentation fournit du fluide sous pression au cylindre de frein, un dispositif à valve de serra- ge rapide commandé par les pressions opposées de la conduite générale et du réservoir d'alimentation et capable, quand la réduction de pression dans la conduite générale par rapport à la pression dans le réservoir d'alimentation est inférieure à ladite valeur déterminée, d'établir une communication effectuant une chute de pression rapide dans la conduite générale, le-dispositif à valve de commande des freins ouvrant cette communication dans la position de des-. serrage et la fermant dans la position de serrage,
une boîte de réglage com- mandant une communication qui envoie du fluide sous pression dans le cylindre de frein et commandant également la communication de chute de pression rapide, cette boîte de réglage étant susceptible d'ouvrir ces deux communications quand la pression dans le cylindre de frein est inférieure à une valeur déter- minée et de les fermer quand la pression dans le cylindre de frein est supé- rieure à cette valeur'déterminée, un réservoir de commande dont le fluide sous pression agit sur le dispositif à valve de commande des freins en oppo- sition avec la pression dans la conduite générale, un dispositif à valve de coupure pouvant, dans une première position, établir une communication de charge entre la conduite générale et le réservoir de commande et pouvant dans une deuxième position fermer cette communication,
et un dispositif de chute de pression manoeuvrable à la main pour vidanger sélectivement soit le cylin- dre de frein, soit le cylindre de frein et le réservoir d'alimentation simul- tanément.
D'autres buts et avantages de l'invention apparaitront dans la description suivante détaillée d'un mode de réalisation particulier de la dite invention.
Sur le dessin annexé, auquel on se référera au cours de la descrip= tion
Les figures 1 et 1A, qu'il faut juxtaposer avec le bord droit de la figure 1 en correspondance avec le bord gauche de la figure 1A, fournissent une vue schématique d'un appareillage de freinage à fluide sous pression con- forme à la présente invention;
La figure 2 est une vue développée et schématique d'un dispositif à valve de sélection représenté en coupe sur la figure 1A;
Les figures 3 et 4 sont des vues schématiques de variantes de l' invention.
Comme on le voit sur le dessin, l'équipement de freinage conforme
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à l'invention comprend un dispositif à valve 1 de commande des freins suscep- tible de fonctionner sous l'action d'une réduction de pression dans une con- duite générale 2 pour commander l'alimentation d'un cylindre de frein 4 en fluide sous pression fourni par un réservoir d'alimentation 3 dans le but de serrer les freins sur un wagon et susceptible également de fonctionner sous l'effet de la charge de la conduite générale en fluide sous pression pour charger le réservoir d'alimentation en fluide sous pression et pour laisser échapper le fluide sous pression à l'extérieur du cylindre de frein.
Le dispositif à valve 1 de commande des freins comprend une con- sole 5 par l'intermédiaire de laquelle sont connectés la conduite générale 2, le réservoir d'alimentation 3 et le cylindre de frein 4 ; sur une face de cet- te console est monté un dispositif de commande graduée 6, tandis qu'une autre face de cette console porte un ensemble 7 comprenant un dispositif 8 à valve de coupure du réservoir de commande, un dispositif 9 à valve de serrage rapi- de,une boîte de réglage 10 du cylindre de frein,un dispositif 11 à valve de sélection de serrage et un dispositif à valves 12 pour la chute de pres- sion simultanée dans le cylindre de frein et le réservoir d'alimentation'.
Venus de fonderies avec la console 5 se trouvent un réservoir ou chambre de commande 13, un réservoir primaire de serrage rapide 14, et un ré- servoir secondaire de serrage rapide 15 qui est constamment en communication avec le réservoir 14 par l'intermédiaire d'un orifice 16 d'un débit relative- ment faible.
Le dispositif 6 de commande graduée comprend un carter contenant quatre diaphragmes flexibles 17, 18, 19 et 20 qui sont disposés axialement et écartés les uns des autres dans l'ordre où on vient de les citer; chacun de ces diaphragmes est serré dans le carter tout le long de son périmètre, le diaphragme 18 ayant un diamètre plus grand que les autres diaphragmes qui ont tous sensiblement les mêmes dimensions. Sur la face extérieure du diaphrag- me 17 se trouve une chambre 21 de commande de conduite générale qui est cons- tamment en communication avec la conduite générale 2 par l'intermédiaire d' un étranglement 22 ayant le plus petit diamètre possible et d'un canal 23 ;
cette chambre 21 est disposée de manière à pouvoir communiquer avec le canal 23 par une valve de retenue 24 qui ne permet l'écoulement du fluide sous pression que dans'le sens allant de la chambre au canal et d'une valve de re- tenue 25 destinée à empêcher toute surcharge, c'est-à-dire à limiter le taux de charge de la chambre 21 par le fluide sous pression arrivant de la condui- te générale. Les valves de retenue 24 et 25 sont représentées respectivement sur le dessin comme étant du type à billes et du type à disque et on remarque- ra qu'elles commandent des communications en parallèle entre la chambre 21 et le canal 23.
Entre les diaphragmes 17 et 18 se trouve une chambre 26 qui com- munique constamment avec le cylindre de frein 4 par le canal 27. L'espace compris entre les diaphragmes 18 et.19 constitue une chambre 28 en communica- tion constante avec l'atmosphère par un canal 29, tandis qu'une chambre 30 formée entre les diaphragmes 19 et 20 communique en permanence avec le réser- voir d'alimentation 3 par le canal 31 Sur la face extérieure du diaphragme 20 se trouve une chambre de commande 32 en communication constante avec le réservoir de commande 13 par le canal 33.
La chambre 26 contient deux plaques 34 et 35 disposées coaxiale- lement par rapport aux diaphragmes 17 et 18 et en contact respectivement avec les faces adjacentes de ces deux diaphragmes ; deux plaques 34 et 35 com- portent respectivement des parties 36 et 37 alignées l'une sur l'autre et engagées l'une dans l'autre d'une manière télescopique; la partie 36 est au contact de la plaque 35 et forme ainsi une entretoise sensiblement rigide entre les deux diaphragmes. Deux plaques similaires 38 et 39 comportant res- pectivement des parties télescopiques alignées 40 et 41, sont disposées dans la chambre 28; ces deux plaques sont coaxiales par rapport aux diaphragmes 18 et 19 et portent respectivement contre ces deux diaphragmes; elles forment entre ceux-ci une entretoise de liaison sensiblement rigide..
La plaque 34 comporte un prolongement 42 qui traverse une ouver-
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ture centrale dans le diaphragme 17 et dans une plaque 43 appliquée contre la face opposée de ce diaphragme dans la chambre 21 ; un écrou 44 vissé sur le prolongement fileté 42 s'appuie sur la plaque 43 et serre ainsi entre les deux plaques 34 et 43 la partie -centrale du diaphragme 17. Le prolonge- ment fileté ou goujon 42 se prolonge par un doigt 45 qui traverse la chambre
21 et une ouverture 46 entourée par le siège prévu dans le carter pour la valve de retenue 25 du type à disque; ce doigt 45 est en contact avec cette valve de retenue pour pouvoir l'éloigner de son siège lors du mouvement du goujon vers la valve de retenue.
La valve de retenue 25 est disposée dans une chambre 47 sur laquelle le canal 23 est constamment ouvert ; elle con- tient un petit ressort de rappel 48 qui tend à appliquer la valve 25 sur son . siège. La section transversale du doigt 45 n'est qu'une fraction de celle de l'ouverture 46 de fagon à ne pas gêner l'écoulement du fluide sous pression entre les chambres 21 et 47. Un ressort 49 prévu dans la chambre 21 exerce une forme déterminée contre la plaque 43 et par conséquent contre le diaphrag- me 17 pour des raisons qui seront exposées un peu plus loin.
Un joint d'étan- chéité 50 est disposé dans la chambre 21 et est fixé dans le carter autour de l'ouverture 46 de manière que la plaque 43 vienne s'y appuyer dans sa po- sition la plus basse pour fermer la communication entre la portion de la chambre 21 se trouvant à l'extérieur du joint et l'ouverture 46. On a prévu d'un côté de l'ouverture 46 et à travers le joint un orifice 51 qui est nor- malement ouvert sur la chambre 21 et peut être fermé par la plaque 43 quand celle-ci vient s'appuyer sur le joint au-dessus de l'extrémité de l'ouverture
46.
La plaque 38 comporte un goujon central 52 qui traverse la plaque
35 ; un écrou 53 vissé sur ce goujon serre les deux plaques 38 et 35 sur les faces opposées du diaphragme 18 et dans la partie centrale de celui-ci.
Une plaque 54 disposée dans la chambre 30 est en contact avec la face adjacente du diaphragme 19 et comporte un goujon 55 qui traverse ce dia- phragme en son centre ainsi que la plaque 39; un écrou 56 vissé sur ce goujon et s'appuyant sur la plaque 39 assure le serrage des deux plaques sur les fa- ces opposées du diaphragme 19. La plaque 54 est constituée par l'extrémité élargie d'une tige 57 disposée dans la chambre 30 avec son extrémité opposée
58 montée coulissante dans un alésage d'une partie 59 du carter. Un tiroir principal 60 peut coulisser sur un siège 61 dans la chambre 30 ; il est monté avec un certain jeu entre deux épaulements 62, 63 écartés l'un de l'autre et portés par la tige 57. Un tiroir auxiliaire 64 est disposé dans une cavité de la tige 57 de manière à se déplacer avec celle-ci en coulissant sur le ti- roir principal 60.
Un petit ressort 65 interposé entre la tige 57 et le ti- roir auxiliaire 64 pousse constamment celui-ci contre son siège prévu sur le tiroir principal 60. Un plongeur 66 entoure l'extrémité 58 de la tige 57 et peut coulisser dans le carter; l'une de ses extrémités est au contact d'un épaulement 67 prévu sur la tige 57 et de l'extrémité voisine du tiroir prin- cipal 60. Un ressort 68 agissant sur le plongeur 66 est disposé pour empêcher la tige 57 et le tiroir principal 60 de quitter leur position normale de des- serrage dans laquelle ils sont représentés sur le dessin et qui est définie par le contact du plongeur avec un épaulement 69 du carter.
Une plaque 70 contenue dans la chambre 30 et comportant une tige
71, qui se prolonge vers le bas et peut coulisser dans la partie 59 du carter pour entrer en contact avec l'extrémité voisine 58 de la tige 57, s'appuie sur la face voisine du diaphragme 20 et au centre-de celui-ci.
La plaque 70 porte un goujon 72 qui traverse le diaphragme 20 et une plaque 73 appliquée sur la face opposée de ce diaphragme ; unécrou 74 vis- sé sur ce goujon assure le serrage des deux plaques sur les faces opposées du diaphragme.
Il faut remarquer que les espaces.situés sur les faces adjacentes des diaphragmes 19 et 20 constituent deux parties de la chambre 30, qui ren- ferme les tiroirs 60 et 64, et communiquent constamment avec celle-ci par 1' intermédiaire respectivement des orifices 75 et 76 prévus, le premier dans la plaque 54 et l'autre dans la partie 59 du carter.
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Le dispositif 8 à valve de coupure du réservoir de commande com- prend trois diaphragmes flexibles 779 78 et 79 disposés coaxialement, écar-. tés les uns des autres et serrés dans le carter tout le long de leur périphé- rie; les diaphragmes 77 et 78 ont le même diamètre et sont plus petits que le diaphragme 79.
Les deux diaphragmes 77 et 78 forment entre eux une chambre 80 qui est constamment ouverte sur le canal 33 du réservoir de commande et ces.deux diaphragmes sont maintenus écartés l'un de l'autre par suite de leur contact avec les extrémités opposées d'un plongeur 81.
Une extrémité de diamètre réduit du plongeur 81 se prolonge jus- que dans une chambre 82 en traversant le diaphragme 77 et une plaque 83 dans leur partie centrale; cette plaque 83 disposée dans la chambre 82 est appli- quée contre la face opposée du diaphragme 77; un écrou 84 vissé sur l'extré- mité de diamètre réduit du plongeur s'applique contre la plaque 83 et assure le serrage de la partie centrale du diaphragme sur l'extrémité du plongeur.
L'extrémité opposée du plongeur 81 a aussi un diamètre réduit de manière à former une partie axiale 85 qui traverse en son centre le diaphragme 78 et pénètre dans une chambre 86 formée entre les diaphragmes 78 et 79. Une plaque 87 disposée dans la chambre 86 s'applique contre la face adjacente du diaphrag= me 78 et un écrou 88 vissé sur la partie filetée 85 serre la partie centrale ,du diaphragme 78 entre l'extrémité adjacente du plongeur 81 et la plaque 87.
Une plaque 89 disposée dans la chambre 86 est appliquée contre la face adja- cente du diaphragme 79 ; elle comporte un goujon 90 qui fait saillie sur l'une de ses faces et traverse une ouverture centrale prévue dans le diaphragme 79 de manière à pénétrer dans une chambre 91 de l'autre côté du diaphragme.
Dans cette chambre 91, une plaque 92 est appliquée sur la face adjacente du diaphragme 79 et un écrou 93 vissé sur le goujon 90 serre la partie centrale de ce diaphragme entre les plaques 89 et 92. Un goujon 94 fait saillie sur la face opposée de la plaque 89; il est guidé d'une manière télescopique par la partie 85. Un tiroir 95 est monté dans la chambre 80 entre deux épaulements 96 séparés du plongeur 81 de manière à se déplacer avec celui-ci.
Un ressort 97 monté dans la chamnre 82 agit sur la plaque 83 de manière à pousser les différentes parties du dispositif à valve de coupure 8 vers leur positïon normale ou position de charge dans laquelle elles sont représentées sur le dessin et qui est définie par le contact de la partie 85 du plongeur 81 avec la plaque 89 et le contact de la plaque 92 avec une butée 98 du carter. Une deuxième position ou position de coupure du tiroir 95 est définie par le contact entre la plaque 83 et une butée 99 du carter, La cham- bre 82 est constamment en communication avec l'atmosphère par un orifice 100.
Le dispositif à valve de serrage rapide 9 comprend un diaphragme flexible 101 serré sur toute sa périphérie dans le carter. D'un côté du dia- phragme 101 se trouve une chambre 102 en communication constante par le canal 31 avec le réservoir d'alimentation 3, tandis qu'une chambre 103 disposée de l'autre côté du diaphragme communique constamment avec la conduite générale 2 par un canal 23. Dans la chambre 103 se trouve une tige 104 qui porte à une extrémité une tête 105 appliquée contre la face adjacente du diaphragme'101; un ressort 106 appuie avec une pression déterminée sur l'autre extrémité de la tige 104. Un tiroir 107 est monté dans la chambre 103 entre deux épaule- ments 108 séparés de la tige 104 de manière à se déplacer avec celle-ci.
La boîte de réglage 10 du cylindre de frein comprend une valve de retenue 109 disposée dans une chambre 110 et susceptible de coopérer avec un siège 111 pour fermer la communication entre la chambre 110 et un alésage 112; cette chambre 110 communique par un canal 113 avec le siège du tiroir principal 60 du dispositif 6 de commande graduée ; l'alésage112 est ouvert sur le canal 27 et communique par celui-ci avec le cylindre de frein 4.
Le canal 113 communique constamment avec le canal 27 par un étranglement 114 dit "d'application lente" qui est calculé pour doser la force d'application des freins sur les trains de marchandises, Un ressort 115 disposé dans la chambre 110 tend à pousser la valve de retenue 109 de manière à l'appliquer sur son siège 111.
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Un piston 116 est monté coulissant dans le carter sous l'alésage
112. Une face de ce piston est disposée de manière à coopérer avec un siège annulaire 117, qui entoure l'extrémité intérieure de l'alésage 112, dans le but de fermer la communication entre cet alésage et une chambre 118 qui en- toure ce siège et s'ouvre sur un canal 119 aboutissant à la chambre à diaphrag- mes 91 dans le dispositif à valve de coupure 8. Sur la face opposée du piston
116 se trouve une chambre 120 en communication constante avec l'atmosphère par un orifice 121 ; cette face du piston comporte une valve annulaire 122 sus- ceptible de s'appliquer d'une manière étanche contre un joint 123 dans une position où le piston a perdu le contact avec le siège 117.
On a prévu sur la surface périphérique du piston 116 une gorge annulaire 124 susceptible, quand le piston est en contact avec le siège 117, de faire communiquer le ca- nal 119 avec l'atmosphère par l'intermédiaire de la chambre 120, cette commu- nication se trouve coupée par l'application de la valve annulaire 122 sur le joint 123.
Le piston 116 a la forme d'une coupe dont l'extrémité fermée coo- père avec le siège 117; un élément 126 en forme de coupe est disposé en sens inverse par rapport au piston à l'intérieur de celui-ci ; est maintenu contre l'extrémité fermée du piston par un ressort 125 ; ressort exerce une force déterminée contre le piston 116 à travers le dit élément 126 et le pous- se vers son siège 117. Un plongeur 127 est disposé à l'intérieur de l'élément
126 et fait saillie à l'extérieur de ce dernier en traversant une ouverture prévue dans l'extrémité fermée de l'élément 126 ; le plongeur 127 comporte une collerette 128 qui se trouve en contact avec l'élément 126 autour de cette ouverture et est poussée dans cette position par'un ressort 129.
Le plongeur
127 est en contact avec une valve 130 contenue dans la chambre 120 de manière à appuyer cette valve sur son siège quand le piston 116 se déplace vers le bas. La valve 130 commande la communication entre une chambre 131 et la cham- bre 120 ; est munie d'une tige cannelée 132 qui s'étend jusque dans la chambre 131, cette chambre 131 contient un ressort 133 agissant sur cette ti- ge pour décoller la valve 130 de son siège. La chambre 131 communique par un canal 134 avec le siège du tiroir principal 60 du dispositif 6 de commande graduée.
Le dispositif 11 à valve de sélection de serrage peut être réglée à la main de manière à réaliser différents taux d'application et de desserra- ge des freins sur un wagon en fonction du genre de service que l'on demande à celui-ci, c'est-à-dire suivant que le wagon doit être placé dans un train de marchandises, un train de voyageurs ordinaire ou un train express. A cette fin, le dispositif à valve de sélection comprend une valve rotative 135 qui peut prendre 'trois positions différentes, c'est-à-dire les positions "mar- chandises", "passagers" et "express" comme elles sont indiquées par la légen- de de la figure 2 ; on peut placer cette valve rotative dans l'une quelconque de ces trois positions à l'aide d'une poignée de manipulation 136 reliée à la valve par unetige 137.
La valve rotative 135 est disposée dans une chambre
138 dans laquelle débouche le canal 113. Les canaux de serrage 139 et 140 aboutissent au siège de la valve rotative 135, ainsi qu'au canal 27 du cylin- dre de frein par l'intermédiaire respectivement des étranglements 141 et 142.
Les canaux de desserrage 143 et 144 qui aboutissent respectivement au siège du tiroir principal 60 du dispositif 6 de commande graduée et à l'atmosphère par l'intermédiaire de l'étranglement 145 de la console 5 débouchent également sur le siège de la valve rotative 135.
Dans la position "marchandises" du dispositif de sélection de serrage 11, les canaux 139, 140, 143 et 144 sont tous recouverts par la val- ve rotative 135 ; conséquence, comme on l'expliquera en détail un peu plus loin, le taux d'application des freins dans cette position est commandé uni- quement par l'étranglement 114, tandis que le taux de desserrage des freins n'est commandé que par un étranglement 146 faisant communiquer avec l'atmos- phère le canal 143 de la console 5.
Dans la position "passagers" de la valve rotative 135, une cavité 147 prévue dans cette valve établit la communica- tion entre les canaux 113 et 139, d'où il résulte que l'étranglement 141 se trouve connecté en parallèle avec l'étranglement 114 du serrage "marchandises", les débits combinés de ces deux étranglements commandant alors effectivement
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le taux d'application des freins dans cette position "passagers". Dans la position "express" de la valve rotative 135, une cavité 148 prévue dans cet- te valve relie le canal 113 au canal 140, l'étranglement 142 se trouvant ain- si relié en parallèle avec l'étranglement 114 du serrage "marchandises" pour commander le taux d'application des freins dans le cas des trains "express".
Dans les deux positions "passagers" et "express" de la valve rotative 135 une cavité 149 de cette valve fait communiquer les canaux 143 et 144 et l'étran- glement 145 se trouve ainsi relié en parallèle avec l'étranglement 146 de desserrage "marchandises" pour régler le taux de desserrage dans les services "passagers" et "express" .
Le dispositif combiné à valves 12 destiné à faire tomber la pres- sion dans le cylindre de frein et le réservoir d'alimentation comprend deux valves de retenue 150 et 151 disposées coaxialement et écartées l'une de 1' autre ; ces valves sont disposées dans des chambres 152 et 153 et peuvent se déplacer dans la même direction pour venir respectivement en contact avec les sièges 154-155. La chambre 152 est constamment en communication avec le cylindre de frein 4 par le canal 27 ; la valve de retenue 150 commande la com- munication entre cette chambre 152 et un canal 156 qui débouche dans l'atmos- phère et aboutit à l'intérieur du siège 154 de cette valve.
La chambre 153 communique en permanence avec le réservoir d'alimentation 3 par le canal 31; la valve 151 commande la communication entre cette chambre et un canal 157 relié au canal 27 du cylindre de frein. Des ressorts 158 et 159 disposés dans les chambres 152 et 153 agissent respectivement sur les valves de rete- nue 150 et 151¯pour les pousser vers leurs sièges respectifs 154 et 155.
Un levier 162 fait saillie sous le carter du dispositif 12 à valve de desserrage et se trouve normalement supporté sur deux axes 160-161 écartés l'un de l'autre et faisant partie du dispositif 12 ; ce levier 162 peut basculer dans un sens ou dans l'autre en pivotant sur l'un ou l'autre des deux axes 160 et 161 de manière à déplacer la partie 163, qui se trouve entre les deux axes, dans la direction des valves de retenue 150 et 151. Sur la partie 163 du levier 162 repose, par une de ses extrémités, une tige 164 convenablement guidée dans le carter de manière à pouvoir venir, par l'autre de ses extrémités, au contact de la valve de retenue 150, du côté du siège 154 de celle-ci et à l'intérieur de celui-ci.
Quand le levier 162 est en contact avec les axes 160 et 161 et que la tige 164 se trouve elle-même en . contact avec le levier 162, cette tige 164 a son extrémité supérieure très voisine de la valve de retenue 150 qui peut par conséquent être appliquée sur son siège par l'action du ressort 158.
Entre les deux valves de retenue 150 et 151 se trouve une autre tige 165 disposée coaxialement par rapport à ces valves et montée coulissante dans le carter; cette tige 165 a une lon- gueur légèrement inférieure à la distance qui sépare les deux valves de rete- nue quand elles sont appliquées sur leur siège; la tige 165 est disposée de telle façon qu'elle est poussée par la valve de retenue 150, quand celle-ci s'éloigne de son siège d'une longueur déterminée, et pousse à son tour la val- ve de retenue 151 pour l'éloigner de son siège si la valve de retenue 150 continue à s'éloigner de son siège. On voit par conséquent qu'un basculement limité du levier 162 neproduit que l'ouverture de la valve de retenue 150, mais qu'un basculement plus accentué de ce levier provoque également l'ouver- ture de la valve de retenue 151.
L'appareillage de freinage étant vide de fluide sous pression, toutes ses parties se trouvent dans les positions représentées sur le dessin, exception faite pour le dispositif à valve de sélection de serrage réglable à la main 11 que l'on suppose pour l'instant être dans la position "marchan- dises".
Pour charger initialement l'appareillage de freinage sur un train, de même que pour recharger cet appareillage dans le but de desserrer les freins après qu'ils ont été appliqués., on place généralement le robinet ordinaire du mécanicien (non représenté) d'abord dans une position de "desserrage" pour envoyer du fluide à une pression relativement élevée du réservoir principal courant, disposé sur la locomotive, directement dans la conduite générale 2 puis, après un certain temps qui varie en fonction de différents facteurs,
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dans une position de "marche" afin de réduire la pression de l'alimentation en fluide de la conduite générale jusqu'à la valeur normale que l'on désire obtenir.
La pression dans la conduite générale, sur, à peu près les quinze premiers wagons du train, augmente donc initialement jusqu'à une valeur dépas- sant la valeur normale désirée; le degré de cette surcharge dans la conduite générale est maximum sur le wagon attelé à la locomotive et décroît progres- sivement de wagon en wagon quand on s'éloigne de la locomotive; le temps men- tionné ci-dessus, pendant lequel le robinet du mécanicien doit rester dans la position de desserrage, doit être limité, de manière à ne pas surcharger l'appareillage de freinage sur les wagons où la conduite générale se trouve momentanément en surcharge.
Quand le fluide sous pression est envoyé dans la conduite généra- le 2, comme il a été expliqué ci-dessus, ce fluide passe dans le canal 23, puis dans la chambre 103 du dispositif à valve de serrage rapide 9, dans un canal 167 par l'intermédiaire d'un étranglement relativement petit 166 char- gé de faire tomber la surcharge, pour arriver dans la chambre à valve 80 du dispositif à valve de coupure 8 du réservoir de commande, ainsi que dans la chambre 21 du dispositif de commande graduée 6. Partant de cette chambre 21, ce fluide s'écoule à travers l'orifice 51 du joint 50 dans un canal 168, traverse une valve de retenue 169, un canal 170, un étranglement de charge normale 171 et un canal 172 pour aboutir à la chambre à valve 30.
A partir du canal 170, le fluide traverse également un étranglement de charge rapide 173, passe dans un canal 174, traverse un orifice 175 du tiroir 95 du disposi- tif à valve de coupure 8 du réservoir de commande pour arriver dans la chambre 80 de ce dispositif; il faut noter que la chambre 80 est ainsi alimentée en fluide sous pression à la fois par l'étranglement de dissipation de la sur- charge 166 et par l'étranglement de charge rapide 1730 A partir de la chambre 80, le fluide sous pression s'écoule directement à travers le canal 33 dans le réservoir de commande 13 et la chambre à diaphragmes 32 ;
il s'écoule éga- lement à travers un orifice 176 du tiroir 95, passe dans un cane 177 et dans un étranglement 178 pour arriver dans le canal 31 du réservoir d'alimentation, En même temps, le fluide sous.pression fourni à la chambre à valve 30 dans le dispositif de commande graduée par l'intermédiaire de l'étranglement de charge normale 171 s'écoule dans le canal 31 ; cefluide, comme celui qui arri- ve dans ce canal à partir de la chambre 80 du dispositif à valve de coupure du réservoir de commande, s'écoule dans le réservoir d'alimentation 3, dans la chambre 153 du dispositif combiné à valves 12 de chute de pression dans le cylindre de frein et le réservoir d'alimentation, et dans la chambre 102 du dispositif à valve 9 de serrage rapide pour charger ce dernier réservoir et ces dernières chambres.
L'étranglement 178 est calculé pour limiter l'écoulement du flui- de sous pression venant de la chambre à valve 80 et passant dans le réservoir d'alimentation 3, comme on vient de le décrire, de telle façon que la pression du fluide dans le réservoir de commande 13 et dans la chambre à diaphragme 32 augmente sensiblement en concordance avec la pression dans la chambre à val- ve 80, le reste du fluide fourni à la chambre 80 s'écoulant à travers l'étran- glement 178 dans le réservoir d'alimentation 3 afin de charger celui-ci.
Il faut remarquer que la pression du fluide ainsi fourni à la chambre à diaphragme 32 agit sur le diaphragme 20 en opposition avec la pres- sion de fluide agissant sur le diaphragme 17 dans la chambre 21, ce dernier diaphragme ayant sensiblement la même surface que le diaphragme 20.
Il faut remarquer également que l'action sur le diaphragme 19 de la pression du réser- voir d'alimentation dans la chambre 30 est sensiblement contre-balancée par la même pression qui s'exerce dans cettechambre sur le diaphragme 20, celui- ci ayant sensiblement la même surface que le diaphragme 19.En outre, le cy- lindre de frein 4 et la chambre 26 qui lui est reliée et qui est comprise en- tre les diaphragmes 17 et 18 sont tous deux initialement à la pression atmos- phèrique, comme on l'a supposé ci-dessus, et sont en réalité ouverts à l'air libre, le dispositif de commande graduée 6 se trouvant dans la position repré- sentée sur le dessin, par l'intermédiaire du canal 27, de l'étranglement 114, du canal 113, d'un orifice 179 du tiroir principal 60, d'une cavité 180,
du
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tiroir auxiliaire 64, d'un orifice 181 dans le tiroir principal, du canal 143 et de l'étranglement 146. Ainsi, on voit que, pendant la charge initiale, les seules pressions exerçant une force de commande sur la pile de diaphragmes sont lespressions opposées régnant dans les chambres 32 et 21.
Quand la charge initiale de la conduite générale 2 est commencée, la pression créée dans la conduite générale sur les wagons voisins de la lo- comotive est supérieure à la pression normale et se transmet rapidement de la chambre à valve de retenue 47 dans la chambre 21; la pression dans cette chambre augmente alors si rapidement qu'elle crée sur le diaphragme 17 une force qui déplace la pile de diaphragmes vers le haut, à partir de la posi- tion dans laquelle elle est représentée sur le dessin et malgré la résistance offerte par le plongeur 66 et son ressort 68 qui sont prévus pour empêcher la surcharge du réservoir d'alimentation 3 et du réservoir de commande 13, comme on l'expliquera en détail un peu plus loin.,
Quand la pile de diaphragmes se déplace ainsi vers le haut, le ressort 48 déplace la valve de retenue 25 vers son siège;
en même temps, sur les wagons voisins de la locomotive, la valve de retenue 25 s'applique sur son siège et l'alimentation de la chambre 21 en fluide sous pression se trou- ve momentanément limitée par le débit de l'étranglement relativement étroit 22. Le fluide sous pression ainsi fourni à la chambre 21 s'échappe cependant rapidement à travers l'étranglement de charge normale 171 dans le réservoir d'alimentation 3 et à travers l'étranglement de charge rapide 173 dans la chambre à valve 80 du dispositif à valve de coupure 8 du réservoir de comman- de ; ce fluide peut alors agir efficacement dans le réservoir de commande 13 et dans la chambre à diaphragme 32.
Le débit de l'étranglement 22 est cepen- dant insuffisant pour maintenir dans la chambre 21 une pression capable de maintenir la pile de.diaphragmes dans une position où la valve 25 est appli- quée sur son siège malgré la pression opposée du ressort 68 et la pression croissante du réservoir de commande dans la chambre 32; il en résulte que cet- te pression opposée' du ressort déplace vers le bas la pile de diaphragmes et provoque l'ouverture de la valve de retenue 25 ; de la chambre 21 en fluide sous pression se trouve ainsi augmentée à un tel point que la pression dans cette chambre devient suffisante pour équilibrer la pression opposée du ressort.
Pendant que la pression dans la chambre 32 augmente, la pression augmente également dans la chambre 21; la différence entre la pres-- sion dans la chambre 21 et dans la conduite générale se trouve par conséquent réduite; il en résulte que le ressort 68 pousse la pile de diaphragmes vers le bas pour ouvrir davantage la valve 25 et pour augmenter d'une manie@e cor- respondante l'arrivée du fluide sous pression dans la chambre 21.
La valve de retenue 25 s'ouvre ainsi progressivement jusqu'au moment où l'excédent de débit à travers cette valve par rapport au débit à travers l'étranglement 22 crée dans cette chambre 21 une pression qui, malgré l'échappement du flui- de sous pression vers le réservoir d'alimentation 3, le réservoir de commande 13 et la chambre à diaphragme 32, contre-balance l'augmentation de la pression du fluide dans la chambre 32 et la pression du ressort 68.
Là où le degré de surcharge dans la conduite générale est plus faible, c'est-à-dire sur les wagons plus éloignés de la locomotive, la valve 25 peut se fermer complètement tout d'abord comme sur les wagons voisins de la locomotive, mais elle s'ouvre de nouveau rapidement jusqu'au point néces- saire pour maintenir dans la chambre 21 une pression suffisante capable de contre-balancer la pression opposée du ressort 68 et l'augmentation de pres- sion dans la chambre 32, de la même façon que sur les wagons voisins de la locomotive.
Plus loin, vers l'arrière du train là où la conduite générale ne peut se charger qu'à la pression normale, la pile de diaphragmes se déplace vers le haut sous l'action de cette pression, et malgré l'action opposée du ressort 68, jusqu'à une position où la valve de retenue 25 est suffisamment fermée pour diminuer l'arrivée du fluide sous pression dans la chambre 21 jusqu'à un point où la pression obtenue dans cette chambre se trouve limitée en fonction de l'augmentation de pression dans la chambre 32.
Enfin, vers l'extrémité arrière du train,là où la pression dans la conduite générale ne
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fait qu'augmenter progressivement, l'augmentation de pression dans la chambre 32 par rapport à la pression dans la chambre 21 est telle que la pile de diaphragmes est maintenue par le ressort 68 dans la position représentée sur le dessin avec la valve de retenue 25 complètement ouverte..
Quand le mécanicien a manoeuvré son robinet pour réduire à sa valeur normale la pression de fluide fournie à la conduite générale, le débit du fluide sous pression dans la chambre 21 se trouve réduit d'une quantité correspondante et la pile de diaphragmes à l'avant du train sont actionnées par le ressort 68 et la pression de la chambre 32 pour ouvrir la valve de re- tenue 25 jusqu'au degré d'ouverture nécessaire, en accord avec la pression réduite- de la conduite générale, pour maintenir l'équilibre entre les pres- sions du fluide dans les chambres 21 et 32;
finalement, quand la pression du réservoir de commande dans la chambre 32 est augmentée jusqu'à se rapprocher à moins de 0,21 kg par cm2 environ de la pression du fluide dans la conduite générale, le ressort 68 pousse la pile de diaphragmes jusqu'à sa position normale dans laquelle elle est représentée sur le dessin, ce qui se produit également sur tous les wagons plus éloignés vers l'arrière du train quand cette même relation entre les pressions est réalisée.
Quand la valve de retenue 25 est suffisamment ouverte, elle ne commande pas le taux de charge de l'appareillage de freinage, ce taux étant alors commandé par les débits combinés de l'étranglement de charge normale 171, de l'étranglement de charge rapide 173 et de l'étranglement de dissipa- tion de surcharge 166 (qui est toujours effectif quelle que soit la position d'un wagon dans le train); il faut souligner que les débits combinés de ces étranglements permettent de charger un appareillage de freinage beaucoup plus rapidement qu'autrefois.
On voit maintenant que, pendant la charge des équipements de frein d'un train, le taux de charge près de l'avant du train est limité par le débit de l'étranglement 22 et par la valve de retenue 25 qui s'ouvre pro- gressivement sous l'action du ressort 68 en fonction de l'augmentation de pression dans la chambre 32 pour maintenir un taux de charge sensiblement constant ; à l'arrière du train au contraire, là où la conduite générale n'est pas surchargée, le taux de charge est limité par le débit des étranglements 171, 173 et 166.
Le temps pendant lequel la conduite générale à l'avant du train est surchargée, comme on l'a expliqué ci-dessus, doit être limité de manière que la valve de retenue 25 empêche la surcharge des réservoirs d'alimentation-- et de commande à l'avant du train,mais doit être cependant suffisant.pour permettre la charge de ces réservoirs jusqu'à une pression sensiblement éga- le à la pression normale de la conduite générale au moment où la pression du fluide arrivant dans la conduite générale est réduite à sa valeur normale..
La valve de retenue 25 n'empêche donc pas seulement la surcharge de l'équi- pement de freinage en tête du train mais, du fait qu'elle limite la quantité de fluide sous pression prélevée sur la conduite générale pour charger ces réservoirs, elle permet également à une plus grande quantité de fluide sous pression d'être chassée plus rapidement vers l'arrière le long du train pour assurer la charge des équipements de frein à travers les étranglements 171, 173 et 166 ; leseffets réducteurs combinés de ces étranglements qui freinent le débit du fluide sont calculés de manière à réaliser autant que possible une charge uniforme de ces équipements de frein à une vitesse aussi grande que possible.
Les équipements de frein à l'arrière du train seront donc char- gés d'une manière à peu près uniforme à la plus grande vitesse possible et ceux qui se trouvent en tête du train seront chargés avec le taux de charge maximum que permettent les pressions de fluide opposées dans les chambres 21 et 32, pressions qui empêchent normalement la surcharge du réservoir de commande et du réservoir d'alimentation à l'avant du train.
Sur les réseaux ferrés européens, les trains peuvent comprendre des wagons de marchandises, des wagons express et des wagons ordinaires de voyageurs dans lesquels les réservoirs d'alimentation 3 ont des dimensions différentes; par exemple, le volume d'un réservoir d'alimentation sur un wa-
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gon ordinaire de voyageurs ou sur un wagon express peut être 3 fois plus im- portant que sur un wagon de marchandises; il est très désirable de réaliser une charge uniforme, comme on vient de Inexpliquée de ces différents équipe- ments de frein combinés les uns avec les autres ;
charge uniforme résul- te de l'utilisation de l'étranglement 173 puisque, chaque fois qu'il devient un facteur de commande dans la charge il peut limiter la quantité de fluide sous pression tiré de la conduite générale pour charger un équipement corres- pondant de manière à accélérer le débit du fluide sous pression vers l'arrié- re du train dans le but de charger les autres équipements de frein.
Cependant, l'uniformité de la charge peut ne pas être considérée comme essentielle quand il s'agit de la charge initiale d'un train, et dans ce cas l'étranglement de charge rapide 173 peut être supprimé. Avec l'étran- glement 173 supprimés le dispositif de commande graduée 6, quand il se dépla- ce vers sa position normale ou au voisinage de cette position, permet la char- ge d'un équipement de frein à peu près en concordance avec l'augmentation de pression dans la conduite générale, le débit plus grand de l'alimentation du réservoir de commande 13 et de la chambre à diaphragme 32 ouvrant la valve de retenue 25 davantage que dans le cas où l'on utilise l'étranglement 173;
il en résulte que les équipements de frein dans un train se chargent dans ce cas complètement en série depuis l'avant jusqu'à l'arrière du train,, Cependant, le temps exigé par la charge initiale d'un train est sensiblement le même, qu'il y ait ou qu'il n9y ait pas d'étranglement 173.
Si pendant la charge d'un train on laisse trop longtemps le robi- net du mécanicien dans la position où il permet l'arrivée directe du fluide sous pression du réservoir principal dans la conduite générale 2, il est possible qu'un ou plusieurs équipements de frein voisins de la locomotive soient légèrement surchargés.
Ceci est à éviter, car il est nécessaire que la pression dans le réservoir de commande 13 et dans la chambre 32 soit éga- le à la pression normale de la conduite générale à la fin de la charge pour commander correctement le fonctionnement suivant du dispositif de commande graduée 6.S'il se produit cependant une légère surcharge, le fluide en excès dans le réservoir de commande 13 et le réservoir d'alimentation 3 s'échappe- ra dans la conduite générale 2 à travers la chambre 80 du dispositif à valve de coupure 8 du réservoir de commande et l'étranglement 166 de dissipation de surcharge, quand la pression dans la conduite générale sera réduite à sa valeur normale.
Ce résultat est la seule raison d'être de la communication passant par l'étranglement 166, bien que comme on l'a expliqué ci-dessus, une quantité peu importante du fluide sous pression venant de la conduite générale s'écoule par cet étranglement pour réaliser la change. Cependant, on pourrait supprimer la communication passant par l'étranglement 166 si 1' on ne comptait pas sur celui=ci pour faire tomber la surcharge.
Quand on charge l'équipement de frein, le fluide sous pression arrive directement de la conduite générale dans la chambre 103 du dispositif à valve.de serrage rapide 9 et l'augmentation de pression dans cette chambre se transmet par conséquent à la chambre 102 qui communique avec le réservoir d'alimentation 3 ; ainsi, le ressort 106 maintient les différentes parties du dispositif à valve de serrage rapide dans la position où elles sont représen- tées sur le dessin.
Le tiroir 107 de serrage rapide se trouve alors dans uns position telle qu'une cavité 182 de ce tiroir fait communiquer la chambre 86, comprise entre les diaphragmes 78 et 79 de la valve de coupure, avec l'atmos- phère par l'intermédiaire d'un canal 1839 de cette cavité et d'un orifice 184 communiquant avec l'air libre.
Le cylindre de frein 4 et le canal 113 du cylindre de frein étant ainsi mis à l'air libre comme on vient de l'expliquer ci-dessus, la chambre 110 de la boîte de réglage 10 est également mise à l'air libre et permet au ressort 125 de maintenir'le piston 116 au contact du siège 117 et la valve de retenue 109 éloignée de son siège 111; il en résulte que le canal 27 du cylindre de frein communique avec le canal 113 en court-circuitant l'étran- glement 114.
Le piston 116 de la boîte de réglage étant dans sa position supé- rieure, comme on vient de l'indiquer, la chambre à diaphragme 91 du disposi- tif à valve de coupure 8 du réservoir de commande se trouve mise à l'air li-
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bre, par l'intermédiaire du canal 119, de la cavité 124 prévue à la périphé- rie du piston, de la chambre 120 qui se trouve sous le piston et de l'orifi- ce 121.
Le diaphragme 79 du dispositif à valve de coupure étant ainsi sou- mise à la pression atmosphérique sur ses deux faces permet au ressort 97 de maintenir les différentes parties du dispositif à valve de coupure 8 dans leur position de charge représentée sur le dessin.,
Le piston 116 de la boite de réglage se trouvant dans sa position supérieure, comme on vient de Inexpliquée le ressort 133 ouvre la valve 130 pour mettre à l'air libre la chambre 131 et le canal 134 communiquant avec cette chambre. Le dispositif de commande graduée 6 étant dans sa position normale, le canal 134 communique, par l'intermédiaire d'une cavité 185 du ti- roir principal 60, avec un canal 186 aboutissant au siège du tiroir de serra- ge rapide 107 où il est recouvert dans la position normale de ce tiroir.
Le réservoir de serrage rapide préliminaire 14 et par conséquent le réservoir de serrage rapide secondaire 15 communiquant avec le canal 186 seront donc mrmalement mis tous les deux à l'air libre par l'intermédiaire du canal 134 qui est normalement ouvert à l'air libre.
Quand on désire appliquer les freins, on amorce une réduction de pression dans la conduite générale 2 à l'aide du robinet du mécanicien dispo- sé sur la locomotive de la manière bien connue. Quand la pression de la con- duite générale a été ainsi réduite, la valve de retenue 169 du dispositif de commande graduée 6 empêche le retour du fluide sous pression du réservoir d' alimentation 3 et du réservoir de commande 13 vers la conduite générale, bien qu'il y ait momentanément une légère fuite à travers, l'étranglement de dissipation de surcharge 166, fuite qui n'entraîne cependant aucune conséquen- ce pendant le fonctionnement considérée Il en résulte que la pression dans la conduite générale 2 du premier wagon du train tombe rapidement jusqu'à la valeur de la pression de la conduite générale sur la locomotive,
et quand el- le a été diminuée par exemple de 28 gr. par cm2, cette réduction se faisant sentir dans la chambre 103 du dispositif à valve de serrage rapide 9 par rapport à la pression du fluide du réservoir d'alimentation 3 qui règne dans la chambre 102, crée une différence suffisante entre les pressions s'exerçant sur les faces opposées du diaphragme 101 pour incurver ce diaphragme malgré Inaction opposée du ressort 106 et pour déplacer le tiroir 107 jusqu'à une position de serrage rapide définie par le contact entre l'extrémité de droi- te de la tige 104 et le carter.
Dans la position de serrage rapide du tiroir 107, le canal 183 ne communique plus avec le canal 184 qui est à l'air libre et se trouve mis en communication avec un orifice 187 de ce tiroir ; il en résulte que la pression de la conduite générale régnant dans la chambre 103 s'établit rapi- dement dans la chambre 86 du dispositif à valve de coupure 8.
La surface du diaphragme 78 et du plongeur 81 ainsi soumise à la pression du fluide dans la chambre 86 étant plus grande que la surface opposée soumise à la pression de la chambre 80 crée une différence entre les forces s'exerçant sur les deux faces de ce diaphragme, cette différence agit vers la gauche en s'ajou- tant à la pression du fluide s'exerçant sur le diaphragme 77 dans la chambre 80, ou sans l'adjonction de cette dernière pression, pour fixer les diaphrag- mes 78, 77 et le tiroir 95, malgré l'action opposée du ressort 97, vers une position de gauche de coupure définie par le contact entre la plaque 83 et la butée 99 du carter.
Dans cette position de coupure du tiroir 95, les canaux 167, 174 et 177 ont tous leur communication coupée avec la chambre à valve 80 et ne communiquent plus entre eux ; il en résulte que le fluide se trouvant dans cette chambre,ainsi que dans le réservoir de commande 13 et la chambre à diaphragme 32 reliée à cette chambre, est porté rapidement à une pression qui, il faut le noter, est égale sensiblement à la pression règnant dans la conduite générale 2 quand celle-ci est complètement chargée.
Dans la position de serrage rapide du tiroir 107 le canal 186 communique aussi directement avec la chambre à valve 103; il en résulte que le fluide sous pression venant de la conduite générale 2 s'écoule rapidement à travers cette chambre et ce canal jusqu'à la cavité 185 du tiroir principal 60 du dispositif de commande graduée 6, puis dans le canal 134 et de là dans
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l'atmosphère en passant par la valve ouverte 130, la chambre 120 et le canal 121 de la boîte de réglage 10.
Il faut remarquer que les réservoirs de serra- ge rapide 14 et 15 s'ouvrent sur le canal 186, mais aucune pression apprécia- ble ne s'établira dans ces réservoirs pendant que le canal 186 sera ouvert à l'air libre comme on vient de l'expliquer, du fait que la portion de ce canal 186 qui relie ces réservoirs à l'atmosphère a un plus grand débit que la partie du même canal située entre ces réservoirs et le dispositif à valve de serrage rapide 9, En conséquence, cette dernière partie du canal 186 agi- ra comme un étranglement; on peut également, si on le désire, intercaler sur ce canal un étranglement de commande (non représenté).
On voit maintenant qu'en réponse à une très faible réduction de pression dans la conduite générale 2 le dispositif à valve de serrage rapide 9 provoque le fonctionnement du dispositif à valve de coupure 8 pour bourrer de fluide sous pression le réservoir de commande 139 déconnecter le réservoir d'alimentation 3 de la conduite générale 2 et ouvrir la conduite générale à l'air libre afin de réaliser une vidange locale rapide du fluide sous pression de cette conduite.
La réduction de pression ainsi réalisée dans la conduite générale accélère la réduction de pression qui doit s'effectuer dans la conduite géné- rale du wagon suivant équipé de freins en état de fonctionnement, dans lequel le dispositif à valve de serrage rapide 9 fonctionne, comme on vient de 1' expliquer, pour vidanger localement la conduite générale afin d'accélérer la légère réduction de pression dans le wagon suivant équipé de freins, et ainsi de suite; la réduction de pression se transmet donc d'un équipement de frein à l'équipement suivant tout le long du train même si un ou plusieurs wagons non équipés de freins ou comportant des freins qui ne sont pas en état de fonctionnement sont intercalés à des intervalles quelconques dans le train.
Il faut noter en outre que, puisque les dispositifs de commande de frein en usage en Europe ne permettent pas de réaliser différents taux de service et d'urgence dans la réduction de pression dans la conduite générale, comme aux Etats-Unis, cette réduction de pression effectuée pour obtenir un serrage rapide et réalisée par le fonctionnement du dispositif à valve de serrage rapide 9, peut être aussi rapide qu'on le désire.
De ce fait, et en raison de la très faible différence nécessaire dans les pressions de fluide pour actionner ce dispositif à valve de serrage rapide, on peut réaliser dans un train un taux de serrage désiré quelconque par le fonctionnement en série des dispositifs à valve de serrage rapide,,
Quand la pression du fluide dans la conduite générale a été ré- duite par le fonctionnement du dispositif à valve de serrage rapide 9, comme on vient de l'expliquer, une réduction de pression correspondante se fait sentir dans la chambre 21 du dispositif de commande graduée 6,
et quand la pression dans cette chambre est ainsi suffisamment diminuée la pression du réservoir de contrôle rempli'emmagasinée dans la chambre 32 déplace la pile de diaphragmes vers le bas en surmontant la pression réduite de la conduite générale et l'action du ressort 49 de la chambre 21.
Il faut que la pile des diaphragmes 17 à 20 se déplace vers le bas comme on vient de l'expliquer, quand la pression de la conduite générale dans la chambre 21 se trouve inférieure d'une valeur comprise entre 0,14 et 0,21 Kg. par cm2 à la pression du réservoir de commande dans la chambre 32.
Cependant si la pile de diaphragmes ne se déplace pas vers le bas à la suite d'une telle réduction de pression, la pression dans la conduite générale 2 et dans la chambre 21 continue à diminuer par rapport à la pression du ré- servoir de commande dans la chambre 32, par suite du fonctionnement du dis- positif à valve de serrage rapide 9, jusqu'à ce qu'une différence de pres- sion suffisante s'exerce sur la pile de diaphragmes pour réaliser le mouve- ment désiré.
Il est ainsi évident que la vidange positive et locale, pour serrage rapide, du fluide sous pression de la conduite générale, grâce au fonctionnement du dispositif à valve de serrage rapide 9, réalise avec certi- tude le déplacement de la pile de diaphragmes correspondante sur un wagon équipé de freins, même si celui-ci est placé derrière deux ou plusieurs wa- gons non équipés de freins ou équipés de freins qui ne sont pas en état de
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fonctionnement,
En incorporant la fonction de serrage rapide dans le dispositif à valve 9qui n'a par ailleurs que la fonction supplémentaire du contrôle de la pression dans la chambre 86 du dispositif à valve de coupure 8 du ré- servoir de commande et qui peut se contenter par conséquent d'un tiroir 107 relativement petit,
dont les variations de résistance au mouvement sont très faibles, il est possible de concevoir le dispositif à valve 9 de serra- ge rapide de manière qu'il fonctionne correctement sous l'effet d'une très faible réduction de pression dans la conduite générale, comme cela a été mentionné ci-dessus, et qu'il puisse assurer la transmission le long d'un train d'une réduction de pression dans la conduite générale pour obtenir un serrage suffisamment rapide et pour provoquer un fonctionnement rapide de tous les dispositifs à valve de serrage rapide 9 existant sur le train;
ce fonctionnement des dispositifs à valve de serrage rapide provoque d'une ma- nière positive le déplacement des différents dispositifs de commande graduée 6 à diaphragmes multiples en dehors de leur position de desserrage représen- tée sur le dessin, dispositifs qui sont normalement relativement paresseux, jusqu'à une position de serrage que l'on va décrire maintenant.
Quand la pile de diaphragmes se déplace ainsi en réponse à une réduction de la pression de la conduite générale dans la chambre 21, la tige 57 et le tiroir auxiliaire 64 se déplacent avec la pile de diaphragmes par rapport au tiroir principal 60 jusqu'à ce que l'épaulement 63 sur cette tige s'engage au contact de l'extrémité supérieure du tiroir principal ;
pendant ce mouvement la communication se ferme entre le canal 113 du cylindre de frein et le canal de desserrage 143 et un orifice d'application de frein 188 du tiroir principal se trouve découvert et mis en communication avec la cham- bre à valve 30. Ensuite, quand la différence entre les pressions s'exerçant sur les faces opposées de la pile de diaphragmes est de nouveau augmentée suffisamment, le tiroir principal 60 se déplace jusqu'à une position d'appli- cation des freins dans laquelle le canal 172 de charge du réservoir d'alimen- tation est fermé par la dite valve et le canal 186 ne communique plus avec le canal 134, afin d'interrompre la vidange de serrage rapide du fluide sous pression de la conduite générale dans l'atmosphère;
mais l'échappement de serrage rapide du fluide sous pression de la conduite générale continue avec un grand débit dans le réservoir de serrage rapide préliminaire 14, et de là, à travers l'étranglement 16, et avec un faible débit dans le réservoir de serrage rapide secondaire 15; le but de ce faible débit est de supprimer la turbulence créée dans le fluide de la conduite générale par les débits rapi- des précédents de l'échappement du fluide de cette conduite et d'obtenir dans celle-ci une pression stable pour commander ensuite le dispositif de commande graduée 6.
Les volumes combinés des deux réservoirs de serrage rapide 14 et 15 sont calculés de manière à réaliser une certaine réduction minimum de pres- sion dans la conduite générale,,, après le déplacement du dispositif de comman- de graduée 6 qui coupe l'échappement dans l'atmosphère du fluide de la condui- te générale, ce qui est nécessaire pour établir aussi rapidement que possi- ble dans le cylindre de frein 4 (comme on l'expliquera un peu plus loin) une pression qui déplace son piston (non représenté) jusqu'à sa position de ser- rage, pour laquelle les patins ordinaires de frein se trouvent en contact avec les roues du -wagon.
En Europe ou à peu près la moitié ou plus des wagons d' un train ne sont pas équipés de freins mais munis seulement d'une conduite générale ou peuvent être équipés de freins qui ne sont pas en état de fonction- nement et sont par conséquent mis hors circuit, les réservoirs de serrage ra- pide 14 et 15 des wagons équipés de frein en état de fonctionnement et répar- tis tout le long du train doivent réaliser ensemble la réduction de pression dans la conduite générale des autres wagons afin d'obtenir tout le long du train cette réduction minima rapide de pression.
Quand;, en réponse à cette réduction de pression dans la conduite générale, la pile de diaphragmes du dispositif de commande graduée 6 se dépla- ce vers le bas sous l'effet de la pression dans le réservoir de commande 13 et la chambre 32, comme il a été expliqué ci-dessus, l'orifice de serrage 188 vient se placer en face du canal 113, ce qui permet au fluide sous pression
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de s9écouler rapidement de la chambre à valve 30 et du réservoir d'alimenta- tion 3 dans ce canal, de se rendre de là dans le canal 27 en passant par l'é- tranglement 11', d'arriver en même temps dans ce canal en passant par la val- ve ouverte 109 de la boite de réglage et de s'écouler de ce canal dans le cy- lindre de frein 4,
la valve ouverte 109 permettant un écoulement de fluide sous pression vers le cylindre de frein aussi rapide que le courant de fluide passant dans le canal 113 Quand la pression dans la chambre 112 de la boîte de réglage 10, et par conséquent dans le cylindre de frein 4, a ainsi augmen- té jusqu'à une certaine valeur égale par exemple à 0,49 kilo par cm2, cette pression agissant sur la surface du piston de la boite de réglage à Pinté... rieur du siège 117 surmonte la pression opposée fournie par le ressort 125 et déplace le piston en l'éloignant de ce siège; la surface tout entière du pis- ton se trouve alors exposée à la pression du fluide dans la chambre 112.
Il en résulte une force si grande par rapport à la force opposée du ressort 125 que le piston 116 se place rapidement à sa position inférieure dans laquelle la valve 122 s'applique contre le joint 1230 Ce mouvement du piston 116 per- met au ressort 115 de fermer la valve de retenue 109, d'où il résulte que l'alimentation du cylindre de frein en fluide sous pression se trouve alors limitée au débit de 19 étranglement 114.
Quand le fluide sous pression est dirigé dans le cylindre de frein 4, comme on vient de l'expliquer,sa pression devient également effective dans la chambre à diaphragme 26 où elle agit dans des directions opposées sur les surfaces, différentes des diaphragmes 17 et 18 et crée ainsi une force qui agit, avec la pression de la conduite générale et la pression du ressort 49, en opposition à la pression du réservoir de commande, dans la chambre 32..En supposant que la réduction de pression dans la conduite générale réalisée en actionnant le robinet du mécanicien est limitée à une valeur quelconque déter- minée, il arrive alors que, quand la pression obtenue dans le cylindre de frein 4 et la chambre 26 a augmenté dans un certain rapport relativement au degré de réduction de pression de la conduite générale dans la chambre 21,
la pres- sion du cylindre de frein agissant dans la chambre 26 déplace la pile de dia- phragmes et le tiroir auxiliaire 64 vers le haut jusque a, une position où ce tiroir recouvre l'orifice de serrage 188 pour empêcher cette chambre 26 et le cylindre de frein de continuer à être alimentés en fluide sous pression, limi- tant ainsi la pression dans le cylindre de frein en fonction du degré de ré- duction de pression dans la conduite générale.
La position de recouvrement de 1?orifice de serrage par le tiroir auxiliaire 64 est définie par l'engagement de 1-'épaulement 62 de la tige 57 avec 1?extrémité inférieure du tiroir prin- cipal 60 qui, iL'alimentation de la chambre 26 en fluide sous pression étant coupée, arrête le mouvement de la .pile de diaphragmes vers le haut.
Si le mécanicien désire augmenter la puissance de freinage, il ef- fectue une nouvelle réduction de pression dans la conduite générale 2 en fonc- tion de 1?intensité de freinage désirée.A la suite d'une nouvelle réduction de pression dans la chambre 21, la pile de diaphragmes se déplace vers le bas pour actionner le tiroir auxiliaire 64 et pour ouvrir l'orifice 188;
il en ré- sulte que du fluide sous pression est envoyé de nouveau dans le cylindre de frein et la chambre 26, et quand la pression dans le cylindre de frein et dans cette chambre a ainsi augmenté proportionnellement au degré de la réduction de pression dans la conduite générale, la pile de diaphragmes déplace de nou= veau le tiroir auxiliaire jusqu'à sa.position de recouvrement de l'orifice de freinage 188 où elle coupe 19 alimentation en fluide sous pression du cylin- dre de frein 4 et de la chambre 26.
En réduisant ainsi la pression dans la conduite générale par plusieurs opérations successives,, comme on le désire;, on obtient dans le cylindre de frein 4 des augmentations de pression prppor- tionnées qui fournissent la puissance de freinage désirée;on peut également., si on le désire, réduire en une seule fois, la pression dans la conduite gé- nérale et on obtient alors une augmentation correspondante de la puissance de freinage.
Normalement, la pression du fluide dans le réservoir d'alimentation 3 dépasse la pression dans le cylindre de frein 4 quand on effectue ce que l'on peut appeler le serrage des freins à fond; mais si l'on effectue une ré- duction de pression dans la conduire générale au-delà de celle qui, produit le serrage à fond,, ou si l'on fait tomber complètement la pression de la conduite
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générale jusqu'à la valeur de la pression atmosphérique,
la pression du flui- de dans le réservoir d'alimentation 3 s'établit intégralement dans le cylin- dre de frein 4 et la chambre 26 sans produire sur le diaphragme 18 une force suffisante pour déplacer la pile de diaphragmes et le tiroir auxiliaire 64 en dehors d'une position où l'orifice de serrage 188 reste en communication avec la chambre 30 et le réservoir d'alimentation 3. Dans ces conditions, la plaque 43 vient au contact du joint 50 et ferme d'une manière étanche l'ori- fice 51 qui coopère ainsi avec la valve de retenue 169 pour empêcher les fui- tes du fluide sous pression de l'équipement de freinage vers la conduite gé- nérale.
On voit, d'après la description précédente, qu'on peut serrer les freins progressivement en plusieurs stades ou les serrer au contraire en une seule opération continue si on le désire. Il faut remarquer aussi que la fer- meture de la valve 109 de la boite de réglage réduit le taux de serrage des freins au débit de l'étranglement 114. La valve 109 se ferme pour une pression dans le cylindre de frein 4 juste suffisante pour déplacer le piston dudit cy- lindre jusqu'à sa position de serrage, mais insuffisante pour produire un freinage effectif de manière à éviter les détériorations que pourrait entraî- ner un freinage brutal du fait des attelages lâches du train.
La boite de ré- glage 10 permet par conséquent d'obtenir un déplacement rapide du piston du cylindre de frein de manière à ne pas augmenter le temps nécessaire pour ob- tenir un serrage effectif des freins. L'étranglement 114 commande le degré de serrage effectif des freins et fournit un taux de serrage suffisamment uni- forme tout le long d'un train pour que celui-ci ralentisse ou s'arrête complè- tement sans aucun choc gênant.
On a vu qu'il se produit un serrage des freins proportionnel au degré de réduction de pression dans la conduite générale quand le dispositif de commande graduée 6 se trouve en position de recouvrement de l'orifice de serrage ; mais s'il se produit une fuite de fluide sous pression dans le cylin- dre de frein 4, la réduction de pression qui en résulte dans le cylindre pro- voque une réduction de pression analogue dans la chambre à diaphragme 26 et par conséquent une réduction de la force qui s'oppose à la pression du ré- servoir de commande dans la chambre 32;
quand cette réduction devient suffi- sante, la pression du réservoir de commande déplace progressivement la pile de diaphragmes vers le bas.Le tiroir auxiliaire 64 se déplaçant avec la pile de diaphragmes provoque finalement l'ouverture de l'orifice de serrage 188 et permet au fluide sous pression de s'écouler du réservoir d'alimentation 3 dans le cylindre de frein 4 et la chambre à diaphragme 26.
L'orifice de ser- rage 188 s'ouvre ainsi progressivement jusque a ce que le taux d'alimentation en fluide sous pression du cylindre de frein et de la chambre à diaphragme 26 devienne suffisant pour compenser les fuites de fluide dans le cylindre de frein et dans la chambre 26 et pour empêcher une nouvelle réduction de pres- sion dans cette chambre; il s'ensuit que le mouvement de la pile de diaphrag- mes s'arrête dans une position où la pression du fluide sous pression dans le cylindre de frein cesse de diminuer.
Si l'on effectue un serrage effectif des freins pendant un temps suffisant et si les fuites dans le cylindre de frein 4 sont telles que la pression dans le réservoir d'alimentation 3 tombe à la valeur de la pression dans le cylindre de frein, ce qui empêcherait le maintien de la pression dans le réservoir d'alimentation 3, mais si on désire que la pression soit mainte- nue dans ce réservoir, on peut prévoir une communication comportant un étran- glement 189 entre le canal 170 et le canal 31 du réservoir d'alimentation;
grâce à cette communication, la pression peut être maintenue dans le cylin- dre de frein 4 à partir de la conduite générale 2 par un courant de fluide partant de la chambre à diaphragme 21, passant par l'orifice 51, le canal 168, la valve de retenue 169, le canal 170, l'étranglement 189 débouchant dans le canal 31 du réservoir d'alimentation, et arrivant de là dans le cy- lindre de frein 4. On limite le débit de l'étranglement 189 en fonction d'une fuite prédéterminée que l'on considère comme admissible dans le cylindre de frein ;
le débit de l'étranglement 189 doit être assez faible pour ne pas pré- lever une quantité appréciable de fluide sur la conduite générale dans le cas où se produirait une fuite plus importante dans le cylindre de frein, ce qui empêcherait le dispositif à valve de commande des freins, et les au-
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tres dispositifs à valve de commande des freins des autres wagons du train, de répondre rapidement à un changement de pression dans la conduite générale commandé par le mécanicien.
Il faut remarquer que l'étranglement 189 est dis- posé en parallèle par rapport à l'étranglement normal de charge 171 et agit par conséquent effectivement avec ce dernier pour charger initialement le ré- servoir d'alimentation 3, comme on l'a expliqué ci-dessus, aussi bien que pour le charger à la suite d'une application des freins, comme on l'explique- ra plus loin; cet effet est cependant sensiblement négligeable du fait du débit relativement faible de cet étranglement 189.
Si !-'on ne veut pas main- tenir la pression dans le cylindre de frein à partir de la conduite générale comme on vient de Inexpliquée on obstrue l'étranglement 189 à l'aide d'un bouchon non représentée
Sauf dans le cas d'épuisement du fluide par suite du maintien de la pression dans le cylindre de frein malgré les fuites, la pression du flui- de dans le réservoir d'alimentation 3, et par conséquent dans la chambre à diaphragme 102 du dispositif à valve de serrage rapide 9, dépasse toujours la pression de la conduite générale 2 qui règne dans la chambre à diaphragme 103 et cet excédent de pression est suffisant pour maintenir les différentes par- ties de ce dispositif dans leur position de droite, c'est-à-dire dans leur position de serrage rapide pendant que les freins sont effectivement serrés.
Dans le cas où la pression baisse dans le réservoir d'alimentation jusqu'à la valeur de la pression dans la conduite générale 2, le ressort 106 repousse au contraire les différentes parties du dispositif à valve de serrage rapide 9 jusqu'à leur position normale dans laquelle elles sont représentées sur le dessin.
Après le chargement en fluide des réservoirs de serrage rapide 14, 15 à partir de la conduite générale et le fonctionnement de la boite de réglage 10 qui vient occuper sa position inférieure, la position des différentes par- ties du dispositif à valve de serrage rapide 9 n'a pas d'importance cepen- dant puisque, comme on l'expliquera maintenant, elle n'exerce aucune influen- ce sur la position de la valve de coupure 8 du réservoir de commande, valve que l'on désire maintenir dans sa msition de gauche aussi longtemps que les freins restent serréso
Quand la boite de réglage 10 vient occuper sa position inférieure, elle ferme la communication entre le-canal 119 et l'atmosphère et met ce ca- nal en communication par le siège 117 avec une source de fluide sous pression telle que le canal 27 du cylindre de frein;
la pression régnant dans ce ca- nal s'exerce alors effectivement dans la chambre 91 et sur le diaphragme 79 de la valve de coupure. Ainsi, si le fluide sous pression est évacué de la chambre 86 par le retour du dispositif à valve de serrage rapide 9 à sa po- sition normale pendant que les freins sont serrés, la pression dans la cham- bre 91 et sur le diaphragme 79 maintient les différentes parties de la valve de coupure du réservoir de commande dans leur position de gauche jusqu'à ce qu'un desserrage complet des freins soit ensuite effectué comme on l'expli- quera plus loin.
Quand les différentes parties de la boite de réglage 10 viennent occuper leur position inférieure au moment de l'application des freins, com- me on vient de 19 expliquer, la valve 130 s'applique aussi sur son siège pour fermer la communication entre le canal 134 et l'atmosphère et elle reste fer- mée jusqu'au moment où les freins sont complètement desserrés comme il sera expliqué un peu plus loin.
Pour réaliser le desserrage des freins et recharger l'appareilla- ge de freinage en fluide sous pression.\' du fluide est envoyé dans la condui- te générale 2, et de là dans la chambre à valve de retenue' 470 La valve de retenue 25 étant ouverte, le fluide sous pression s'écoule de la chambre 47 dans la chambre 21 en passant, par cette valve de retenue, mais dans le cas où la plaque 43 se trouve en contact étanche avec le joint 50 ou dans le cas d'une réduction de pression dans la conduite générale dépassant la réduction qui correspond au serrage à fond, le fluide s'écoule de cette chambre, en passant par la valve de retenue 25, dans la partie de la chambre 21 à l'inté- rieur du joint 50, et à travers l'étranglement',
22 jusque dans la partie de la chambre 21 entourant ce joint, soumettant ainsi toute la face inférieure
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du diaphragme à la pression régnant dans la conduite générale.
Quand la pression dans la chambre 21 a ainsi augmenté suffisamment, elle coopère avec le ressort 49 et la pression du cylindre de frein., qui règne dans la chambre 26 et agit sur le diaphragme 18, pour créer sur la pile de diaphragmes une force qui dépasse la force opposée créée par la pression du cylindre de frein régnant dans la chambre 26 et agissant sur le diaphragme 17, pression à laquelle s'ajoute la pression du réservoir de commande régnant dans la chambre 32 et agissant sur le diaphragme 20;
il en résulte que la pi- le de diaphragmes se déplace vers le haut sous l'influence de cette for ce.Si la pile de diaphragmes se trouvait dans la position de serrage, son mouvement initial déplacerait le tiroir auxiliaire jusqu'à sa position de recouvrement de l'orifice de serrage 188; autrement, tout mouvement du tiroir auxiliaire part de cette position de recouvrement aussitôt qu'il se produit entre les for- ces opposées une différence suffisante pour déplacer le tiroir principal 60, et un tel mouvement se poursuit jusqu'à ce que la tige 57 et le tiroir 60 vien- nent au contact du plongeur 66 ;
canal 172 de chargement du réservoir d'ali- mentation s'ouvre alors pour permettre au fluide de la chambre à diaphragme 21 de s'écouler vers le réservoir d'alimentation en passant par l'étranglement de charge normale 171 comme il a été expliqué plus haut. La communication de charge du réservoir d'alimentation par l'étranglement 173 de charge rapide et l'étranglement 166 de dissipation de surcharge est fermée à ce moment par le tiroir de coupure 95 du réservoir de commande qui se trouve maintenu dans sa position de gauche par la pression s'exerçant soit dans la chambre 86, soit dans la chambre 91, comme on l'a déjà explique.
Le fluide sous pression s'écou- le également de la chambre à diaphragme 21 vers le réservoir d'alimentation 3 en passant par l'étranglement de maintien 189, si celui-ci est employé, mais cet écoulement est si faible qu'il n'exerce aucune influence appréciable sur la recharge de ce réservoir.
Comme on l'a déjà expliqué en ce qui concerne le chargement initial de l'équipement de frein,, la pression dans la conduite générale 2 augmente plus rapidement sur les wagons voisins de la locomotive que sur les wagons se trou- vant à l'arrière du train. En conséquence, si un wagon se trouve près de la locomotive et si la pression dans la chambre 21 de l'équipement de ce wagon augmente suffisamment, malgré le drainage de cette chambre vers le réservoir d'alimentation 3, pour créer une force dirigée vers le haut qui surmonte la force du ressort 68,
la pile de diaphragmes se déplace vers le haut pour per- mettre une fermeture de la valve 25 et une restriction du débit vers la cham- bre 21 capable de compenser le taux d'augmentation de la pression agissant dans cette chambre contre la force du ressort 68 et de diminuer ainsi la re- charge du réservoir d'alimentation 3 par la valve 25. Même quand la surcharge de la conduite générale sur la locomotive est terminée, si la pression obte- nue dans la chambre 21, malgré le drainage de cette chambre vers le réservoir d'alimentation 3, fournit une force capable de surmonter l'action du ressort 68,
la pile de diaphragmes se déplace pour permettre la fermeture de la valve de retenue 25 nécessaire pour limiter le taux d'augmentation de pression dans la chambre 21 en fonction de la vitesse relativement lente avec laquelle la pression du réservoir d'alimentation peut se rétablir par l'intermédiaire de l'étranglement 1710
La fermeture plus ou moins complète de la valve de retenue 25, à laquelle s'ajoute l'action de l'étranglement 171 de charge normale ou lente, plus l'effet négligeable de l'orifice étranglé de maintien 189, pour rétablir la pression dans le réservoir d'alimentation 3,
est par conséquent calculée en tête du train de manière à limiter le prélèvement de fluide sur la conduite générale dans le but d'accélérer l'écoulement du fluide vers l'arrière du train pour faire fonctionner les dispositifs à valve de commande des freins à l'ar- rière du train et les amener à leur position de desserrage ainsi que pour re- charger les réservoirs d'alimentation correspondants 3.
Quand le dispositif de commande graduée 6 est revenu à sa position de desserrage, dans laquelle il est représenté sur le dessin, ou quand il est revenu à une position quelconque en surmontant l'action du ressort 68, la com- munication se trouve rétablie entre les canaux 113 et 143 et le fluide sous
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pression peut donc s'échapper du cylindre de frein 4 en passant par l'étran- glement 114, le canal 113, la cavité 180 du tiroir auxiliaire 64, le canal 143 et 1?étranglement de desserrage 146 qui commande le taux du desserrage en raison du fait que le débit de cet étranglement est inférieur à celui de l'étranglement 114,.
Quand le fluide sous pression s'échappe ainsi du cylindre de frein 4, la pression dans la chambre 26 se trouve réduite d'une manière cor- respondante; dans le cas où le rétablissement de la pression de la conduite générale dans la chambre 21 est limité à un degré choisi quelconque, la pres- sion du cylindre de frein continue à baisser jusqu'à ce que son action sur les diaphragmes 18 et 17 de la chambre 26 soit si réduite par rapport à l'augmen- tation de .la pression de la conduite générale dans la chambre 21,
que la pres- sion du réservoir de commande régnant dans la chambre 32 et agissant sur le diaphragme 20 déplace la pile de diaphragmes et le tiroir auxiliaire 64 vers le bas par rapport au tiroir principal 60 jusqu'à la position de recouvrement du canal de desserrage 143 définie par le contact de l'épaulement 63 de la tige 57 avec le tiroir principal 60.Dans la position "de recouvrement du ca- nal de desserrage" du tiroir auxiliaire 64, la communication est fermée en- tre le cylindre de frein 4 et le canal de desserrage 143 de manière à limiter ainsi la réduction de pression dans le cylindre de frein en fonction de l'aug- mentation de pression dans la conduite générale 2.
Par suite du fonctionnement que l'on vient de décrire, on peut di- minuer progressivement la pression dans le cylindre de frein 4 en plusieurs stades, si on le désire, en produisant des augmentations de pression appro- priées dans la conduite générale 2 ; si on produit une augmentation de pres- sion continue dans la conduite générale 2, le fluide sous pression contenu dans le cylindre de frein s'échappe aussi d'une manière continue correspon- dante.
Quand la pression dans la conduite générale 2 et par conséquent dans la chambre à diaphragme 21 a augmenté finalement jusqu'à se rapprocher de moins de 0,14 à 0,21 kg/om2 de la pression normale transmise dans la conduite générale, et que cette pression est établie effectivement dans le réservoir de commande 13 et agit dans la chambre¯32 sur le diaphragme 20, le ressort 49 maintient la pile de diaphragmes dans sa position de desserrage quand la pres- sion dans le cylindre de frein 4 et dans la chambre à diaphragmes 26 tombe à la valeur de la pression atmosphérique, et le réservoir d'alimentation 3 se recharge alors complètement jusque a la pression dans la conduite générale.
Quand la pression dans le cylindre de frein 4 est devenue assez faible pour n'avoir plus qu'un effet à peu près négligeable, c'est-à-dire éga-' le par exemple à 0,35 kg/cm2, la pression du ressort 125 de la boite de régla- ge 10 déplace le piston 116 en lui faisant quitter le contact avec le joint 123 et en 1-'amenant au contact du siège 117, ce qui provoque 19 ouverture du canal 119 sur l'atmosphère par l'intermédiaire de la chambre 120 et permet en même temps l'ouverture de la valve 130 par l'action du ressort 133.
Quand le dispositif de commande graduée 6 est ramenéà sa.position de desserrage en réponse à une augmentation de pression dans la conduite gé- nérale 2, comme on l'a expliqué précédemment, la communication est rétablie entre les canaux 134 et 186 par l'intermédiaire de la cavité 185 du tiroir principal 60, mais le fluide sous pression n'est pas évacué des réservoirs de serrage rapide 14 et 15 par l'intermédiaire de cette communication avant que la valve 130 n'ait été ouverte dans la boîte de réglage 10.Ce maintien du fluide sous pression dans les réservoirs de serrage rapide 14 et 15 jusqu'à l'ouverture de la valve 130, qui ne se produit pas tant que les freins ne sont pas complètement desserrés,
empêche par conséquent qu'une réduction de serrage rapide ne s'amorce dans la pression de la conduite générale et ne pro- duise une augmentation brutale du serrage des freins, si pendant le desserra- ge des freins le mécanicien désire les appliquer de nouveau avec une puissan- ce accrue, réduit par conséquent la pression dans la conduite générale et provoquer le passage du dispositif à valve de serrage rapide 9 à sa position de serrage rapide.Les réservoirs de serrage rapide 14 et 15 étant encore chargés de-fluide sous pression, l'échappement de serrage rapide du fluide
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sous pression en dehors de la conduite générale ne se produit pas.
Si tout en effectuant un desserrage des freins, comme il a été expliqué ci-dessus, la valve de retenue 25 étant fermée comme cela peut se produire momentanément sur les wagons voisins de la locomotive, le mécani- cien désire augmenter la force de serrage des freins et réduire en conséquen- ce la pression dans la conduite générale, la valve de retenue 24 permet un écoulement rapide du fluide sous pression de la chambre 21 vers la conduite générale et par conséquent une application rapide des freins en réponse à l'action de la pile de diaphragmes,
action qui serait autrement retardée jus- qu'à ce que la pression de la conduite générale dans la chambre 47 soit suf- fisamment réduite pour que la pression dans la chambre 21 puisse décoller la valve de retenue 25 de son siège malgré l'action opposée du ressort 48
Quand le canal 119 s'ouvre à l'air libre par suite du retour du piston 116 de la boite de réglage à sa position supérieure et du desserrage sensiblement complet des freins, le fluide sous pression s'échappe de la cham- bre à diaphragme 91 du dispositif 8 à valve de coupure du réservoir de com- mande.
La chambre 86 étant mise à l'air libre, le ressort 97 ramène alors le dispositif à valve 8 de coupure du réservoir de commande à sa position normale pour rétablir la communication, à travers l'étranglement de charge rapide 173 et l'étranglement de dissipation de surcharge 166, entre la conduite généra- le 2, le réservoir d'alimentation 3 et le réservoir de commande 13 ; il peut se produire ainsi une égalisation rapide entre'les pressions de la conduite générale et de ces deux derniers réservoirs, et en particulier entre les pres- sions du réservoir de commande 13 et de la chambre à diaphragme 32 pour pou- voir commander le fonctionnement de la pile de diaphragmes pendant une nou- velle application et un nouveau desserrage des freins.
On voit maintenant, que, tandis que l'étranglement de charge nor- male 171 et l'étranglement de charge rapide 173, aussi bien que l'effet négli- geable de l'étranglement de dissipation de surcharge 166 et que l'étrangle- ment de maintien 189, commandent et fournissent une charge rapide de l'équi- pement de frein à l'origine dans le but d'activer le départ d'un train, l'é- tranglement de charge rapide 173 et l'étranglement de dissipation de surchar- ge 166 sont éliminés par le dispositif à valve de coupure du réservoir de commande durant une recharge et pendant qu'on effectue un desserrage sensi- blement complet des freins,
de sorte que la recharge est limitée sensible- ment au débit de l'étranglement de charge normale 171 dans le but de réali- ser une recharge sensiblement uniforme de tous les équipements de frein le long d'un train et par conséquent un desserrage uniforme des freins sur tous les wagons freinés du train. Afin de réaliser ainsi le contrôle du desserrage progressif des freins jusqu'au moment où les freins sont complètement desser- rés, le dispositif valve 8 de coupure du réservoir de commande est maintenu dans sa position pour accumuler le fluide sous pression dans le réservoir de commande 13 et la chambre à diaphragme 32, jusque au retour de la boîte de ré- glage 10 à sa position normale, ce qui ne se produit pas avant qu'on ait des- serré les freins à peu près complètement.
Comme on le voit facilement d'après les explications précédentes, si on veut utiliser dans un train de voyageurs un wagon muni de cet équipement de frein, on tourne jusqu'à la position "passagers" la valve de sélection de serrage 11, position dans laquelle la communication comprenant l'étranglement 141 est ouverte, de sorte qu'après le fonctionnement de la boite de réglage en réponse à une pression déterminée dans le cylindre de frein 4, le fluide sous pression arrive dans le cylindre de frein avec un débit égal aux débits combinés des étranglements 114 et 141 dans le but de réaliser une application des freins plus rapide qu'il n'est possible de le faire sur les trains de mar- chandises où l'étranglement 114 seul est effectif.Dans le cas où l'on veut utiliser le wagon dans un train express,
on tourne la valve de sélection de serrage 11 jusqu'à la position "express" pour laquelle la communication com- prenant l'étranglement 142 se trouve connectée en parallèle avec celle conte- nant l'étranglement 114, et l'on réalise ainsi la vitesse d'application des freins désirés dans ce cas particulier.
Dans les-deux positions "passagers" et "express" de la valve de sélection de serrage 11, les canaux 143 et 144 sont connectés l'un à l'autre et établissent la communication comprenant l'é-
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tranglement 145 en parallèle avec la communication de desserrage des freins correspondant au cas "marchandises" et comprenant l'étranglement 146, afin de réaliser un desserrage plus rapide que celui désiré dans les trains de marchandises où 19étranglement 146 seul est effectif.-Les débits combinés de desserrage des freins des étranglements 145 et 146 peuvent dépasser le débit de serrage "marchandises" de 1.9 étranglement 114,
et pour rendre effective la valve de retenue 109 de la boite de réglage 10 dans le contrôle du taux de desserrage des freins dans les trains de "passagers" et les trains "express", cette valve est décollée de son siège par la pression du cylindre de frein dans 1-'alésage 112 et par suite de 19 échappement du fluide de la chambre 110 afin d'ouvrir la communication court-circuitant l'étranglement 114.
Quelle que soit la position de la valve de sélection de serrage 11, le fonctionnement de l'équipement de frein est autrement le même que ce- lui décrit ci-dessus en réponse à une réduction ou une augmentation de pres- sion dans la conduite générale 2.
Quand on a amené un train sur une voie de garage pour y ajouter un ou plusieurs wagons et qu'on a connecté les conduites générales entre le train et le ou les wagons à ajouter, on peut désirer que l'équipement de frei- nage sur le ou les wagons non chargés soit chargé aussi rapidement que possi- ble pour hâter le départ du train.
Si l'équipement décrit ci-dessus se trouve sur le ou les wagons à accoupler au train, et s'il est vide ou seulement par- tiellement chargé en fluide sous pression on voit que l'afflux soudain du fluide sous pression venant de la conduite générale 2 déjà chargée sur le train et arrivant dans la conduite générale non chargée du ou des wagons à .accoupler provoque une fermeture de la valve de retenue 25 telle qu'elle li- mite le taux de chargement de 1-'équipement de ce ou ces wagons à une valeur faible comme quand il s'agit de charger initialement un wagon voisin d'une locomotive. On comprend que le départ du train se trouvera retardé de ce fait.
Si on considère qu'il y a là un inconvénient, celui-ci peut cepen- dant être supprimé en prévoyant un canal 190 reliant le canal 23 de la con- duite générale au canal 174, cette communication court-circuitant la valve de retenue 25 et fournissant par conséquent un taux de chargement maximum du ré- servoir de commande 13 et du réservoir d'alimentation 3, même si cette valve de retenue est fermée.
Sur le dessin, cette communication par le canal 190 est représentée fermée par un bouchon amovible 191 qu'il faut évidemment en- lever si l'on désire obtenir la mise en charge rapide d'un ou de plusieurs wagons prélevés sur une voie de garage.On prévoit une valve de retenue 192 dans le canal 190 pour éviter l'écoulement inverse du fluide sous pression.du réservoir d'alimentation 3 et du réservoir de commande 13 vers la conduite générale et pour éviter une influence nuisible sur le début de l'application des freins et le fonctionnement du dispositif à valve de serrage rapide 9.
On voit que si l'on enlève le bouchon 191 on n'obtient pas une mise en charge initiale sensiblement uniforme du train, suivant le processus expliqué précédemment, puisque la valve de retenue 25 est court-circuitée, mais une surcharge initiale de l'équipement de freinage, si celui-ci se trou- ve près de la locomotive, peut être évitée en utilisant un ressort 193 pour pousser la valve de retenue 192 sur son siège quand la pression du fluide dans les réservoirs d'alimentation et de. commande augmente jusqu'à une va- leurdéterminée inférieure à la valeur normale, à la suite de quoi la valve de retenue 25 fonctionne, comme on la déjà expliqué, pour contrôler toute charge ultérieure.
Le canal 174 étant recouvert par.le tiroir 95 dans le dis- positif à valve de coupure du réservoir de commande 8 pendant qu'on effectue une application des freins, la communication 190 n'a aucun effet 'sur le fonc- tionnement de 1,'équipement pour réaliser un desserrage des freins.
Comme il a été expliqué précédemment, le ressort 68 a la force voulue pour régler l'ouverture de la valve de retenue 25 de manière à empê- cher normalement la surcharge des équipements de frein voisins, de la loco- motive pendant que le robinet du mécanicien se trouve en position de marche.
On s'aperçoit qu'en limitant convenablement le temps pendant lequel on laisse le robinet du mécanicien en position de desserrage, on peut augmenter légère-
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ment la pression du ressort 68, ce qui provoque une ouverture plus grande de la valve de retenue 25 pour une différence quelconque déterminée entre la pression du réservoir de commande dans la chambre 32 et la pression oppo- sée dans la chambre 21 ; obtient par conséquent une vitesse de chargement plus grande du réservoir de commande 13 et du réservoir d'alimentation 3, vitesse qui serait acceptable quand il s'agit de prélever un ou plusieurs wagons non chargés sur une voie de garage.
Si on estime qu'une telle modifi- cation du ressort 68 est satisfaisante, on peut alors supprimer le canal 190, la valve de retenue 192, le ressort 193 et le bouchon 191.
Si le mécanicien désire empêcher le serrage des freins sur un wa- gon particulier, il actionne le levier 162 du dispositif combiné à valves 12 servant à la vidange du cylindre de frein et du réservoir d'alimentation, pour décoller de son siège la valve de retenue 150; cette manoeuvre suffit pour obtenir la vidange désirée. Le dispositif de commande graduée 6 se trou- ve naturellement dans la position de recouvrement de l'orifice de serrage au moment où on amorce une telle vidange et, par suite de la réduction de pres- sion qui en résulte dans le cylindre de frein et dans la chambre à diaphragme 26, il se déplace jusqu'à sa position de serrage pour envoyer dans le cylin- dre de frein 4 du fluide sous pression venant du réservoir d'alimentation 3 et pour compenser l'échappement à l'air libre du fluide sous pression conte- nu dans le cylindre de frein.
En maintenant ouverte la valve de retenue 150, on peut donc obtenir éventuellement une chute de pression complète dans le cylindre de frein 4 et le réservoir d'alimentation 3. Si le mécanicien désire obtenir une chute de pression plus rapide dans le cylindre de frein 4 et le réservoir d'alimentation 3, il peut actionner le levier 162 pour ouvrir éga- lement la valve de retenue 151, à la suite de quoi le fluide sous pression est évacué du réservoir d'alimentation 3 en passant par cette valve de re- tenue et dirigé ensuite, en même temps que le fluide sous pression venant du cylindre de frein 3, vers l'atmosphère en passant par la valve de retenue 150.
On voit que la pression du réservoir d'alimentation 3 agissant dans la chambre 30 du dispositif de commande graduée 6 ne peut pas par conséquent tomber complètement sans mettre à l'air libre le fluide contenu dans le cy- lindre de frein 4 et la pression du réservoir d'alimentation ne peut pas être réduite plus rapidement que la pression du cylindre de frein qui agit sur la face du tiroir principal 60 du côté du siège et sur le tiroir auxi- liaire 64; la pression dans le cylindre de frein ne peut donc pas repousser ces tiroirs de leur siège; l'éloignement de ces tiroirs de leur siège permet- trait à des corps étrangers de s'introduire entre les tiroirs et leurs siè- ges et provoquerait un fonctionnement défectueux du dispositif de commande graduée.
En s'assurant ainsi que la pression du cylindre de frein agissant sous les tiroirs 60 et 64 est réduite au moins aussi rapidement que la pres- sion du réservoir d'alimentation dans la chambre à valve 30,,on n'a pas be- soin de prévoir dans la chambre 30 des moyens mécaniques chargés d'appliquer le tiroir principal 60 sur son siège; de tels moyens mécaniques réduiraient d'une manière indésirable la sensibilité de la pile de diaphragmes aux fluc- tuations de la près si on de commande.
Si l'on désire évacuer le fluide sous pression du réservoir de commande 13 et de la chambre à diaphragme 32, ou faire tomber complètement la pression dans l'équipement de freinage, on peut y parvenir en maintenant le levier 162 dans la position voulue pour évacuer le fluide sous pression du cylindre de frein 4 et du réservoir d'alimentation 3, jusqu'à ce que la boîte de réglage 10 fonctionne pour permettre l'ouverture de la valve de re- tenue 130.
Quand la valve de retenue 130 s'ouvre, les différentes parties du dispositif à valve de coupure 8 du réservoir de commande reviennent à leur position normale en mettant en communication le réservoir de commande 13 et le réservoir d'alimentation 3; il en résulte que le fluide sous pres- sion du réservoir de commande 13 est évacué en même temps que celui du ré- servoir d'alimentation 3.
Pour faire tomber la pression dans le réservoir de commande 13 et dans la chambre à diaphragme 32 par le fonctionnement du dispositif com- biné à valves 12, comme on vient de le mentionner, il faut noter que le flui-
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de sous pression dans le cylindre de frein 4, et,, par suite du fonctionnement ultérieur du dispositif de commande graduée 6, le fluide sous pression du ré- servoir d'alimentation doivent être complètement évacués pour faire fonction- ner la boîte de réglage 10 ainsi que le dispositif à valve 8 de coupure du réservoir de commande et pour établir la communication entre le réservoir de commande 13 et le réservoir d'alimentation 3. Ce moyen donne satisfaction quand on veut faire tomber complètement la pression dans l'équipement de frei- nage.
On peut supposer cependant que le réservoir de commande 13 et la chambre à diaphragme 32 ont été surchargés par une conduite générale elle- même surchargée, à un point tel que la pile de diaphragmes se déplace en sur- montant l'action du ressort 49 et produit une application des freins dans le cas d'une réduction ultérieure de la pression dans la conduite générale jus- qu'à une valeur normale. Ceci peut se produire sur le premier ou le deuxième wagon après la locomotive si on laisse le robinet du mécanicien trop longtemps dans la position de desserrage avant de le placer en position de marche.
Il serait inadmissible dans ces conditions d'être obligé d'évacuer à peu près en- tièrement le fluide sous pression du cylindre de frein 4 et du réservoir d'a- limentation 3 pour obtenir le fonctionnement du dispositif à valve 8 de cou- pure du réservoir de commande, pour établir la communication entre le réser- voir de commande 13 et le réservoir d'alimentation 3 et pour faire tomber la pression en excès dans le réservoir de commande et dans la chambre à diaphra- gme 32; si l'on désire éviter cette difficulté possible, on peut utiliser une valve de vidange 194 représentée sur la figure 3 à la place du dispositif à valves 12.
Le dispositif à valve de vidange 194 comprend des valves de rete- nue 150 et 151 disposées dans des chambres 152 et 153 ouvertes respective- ment sur le canal 27 du cylindre de frein et sur le canal 31 du réservoir d'alimentation et poussées respectivement au contact de leurs sièges 154 et 155 par des ressorts 158 et 159, comme dans le dispositif-combiné à valves 12.
Cependant, on a prévu également dans le dispositif 194 une autre valve'de re- tenue 195 disposée dans une chambre 196 et appliquée sur son siège 197 par un ressort 198, la chambre 196 s'ouvrant sur un prolongement du canal 33 aboutis- sant au réservoir de commande 13 et à la chambre à diaphragme 32. Quand les valves de retenue 150, 151 et 195 sont fermées, le fluide sous pression ne peut pas s'échapper dans la chambre atmosphérique 199 au-delà de ces valves de retenue,mais quand une quelconque ou plusieurs de ces valves de retenue sont ouvertes, le fluide sous pression venant du canal ou des canaux corres- pondants peut s'échapper dans l'atmosphère.
Le dispositif à valve de vidange 194 comprend en outre un levier 200 se prolongeant sous les valves de retenue 150, 151 et 195 et articulé à une extrémité sur un axe 2010 Le levier 200 est muni de trois doigts 202, 203 et 204 qui font saillie d'un côté et se trouvent en contact respectivement avec les faces, côté siège, des valves de retenue 150, 151 et 195;
quand on le fait tourner dans le sens inverse de celui des aiguilles d'une montre, les valves de retenue sont écartées de leurs sièges, le doigt 202 ayant une lon- gueur telle que pour une certaine rotation du levier 200 la valve de retenue 150 s'ouvre tandis que les valves de retenue 151 et 195 restent fermées, mais que pour une rotation de plus grande amplitude du levier les valves de rete- nue 151 et 195 s'ouvrent à leur tour.
Un disque 205 supporté à sa périphérie sur un épaulement 206 du. carter a une de ses faces en contact avec le levier 200, tandis que son autre face est munie d'un levier 207 susceptible d'être connecté à une tige non re- présentée sur le côté du wagon. En tirant ou en poussant sur la tige, on peut agir sur le levier 207 pour faire basculer le disque 205 sur 1'épaulement 206 du carterpour faire tourner ainsi le levier 200 et ouvrir la valve de rete- nue 150 et éventuellement en même temps que celle-ci les deux- valves de rete- nue 151 et 195.
Le dispositif à valve de retenue 194 permet par conséquent de faire tomber la pression d'une manière sélective dans le cylindre de frein 4 seule- ment ou également dans le réservoir d'alimentation 3 et le réservoir de com-
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mande 13 ; peut obtenir ainsi, si on le désire, la vidange complète du flui- de sous pression dans un équipement de freinage.
On remarquera que si toutes les valves de retenue sont ouvertes, la pression du fluide dans le réservoir de commande 13 et la chambre à diaphragme 32 diminue rapidement, de sorte que dans le cas d'un frein colley cas examiné déjà précédemment, il suffit de ré- duire suffisamment cette pression pour dissiper la surcharge et de permettre aux valves de retenue de se fermer; il en résulte que le dispositif de comman- de graduée 6 provoque un desserrage des freins, et la pression dans le réser- voir d'alimentation 3 et dans le réservoir de commande 13 ne monte que jusqu'à la pression normale de la conduite générale.
En donnant à la valve de retenue 150 un débit approprié, il est possible de réduire la pression du cylindre de frein sous les tiroirs 60 et 64 au moins aussi rapidement que la pression du réservoir d'alimentation dimi- nue dans la chambre 30, de manière à éviter que les tiroirs ne soient écartés de leur siège; d'autre part, en faisant tomber la pression du réservoir d'ali- mentation, agissant sur la face, côté siège, du tiroir 95 du dispositif à val- ve 8 de coupure du réservoir de commande, quand la pression du réservoir de commande, est réduite pour desserrer un frein collé, le risque de 1'éloignement du tiroir 95 de son siège se trouve réduit à un minimum dans ces conditions.
On remarque sur la figure lA que le dispositif à valve de coupure 8 est maintenu dans sa position de coupure de gauche jusqu'à ce que la boite de réglage 10 revienne de sa position inférieure à sa position normale à la suite d'une vidange à peu près complète du fluide sous pression se trouvant dans le cylindre de frein. On peut obtenir, si on le désire, le même résultat en déconnectant le canal 119 de la chambre 118 de la boite de réglage 10 et en le connectant directement au canal 27 du cylindre de frein ; lachambre 118 est cependant encore ouverte sur la chambre 120 par un canal 208 quand le pis- ton 116 de la boite de réglage est appliqué contre le siège 117.
Avec cette disposition, quand les freins sont appliqués, le fluide à la pression du cy- lindre de frein agit effectivement dans la chambre 91 pour maintenir le dis- positif à valve de coupure dans sa position de coupure jusqu'à ce que cette pression soit réduite en effectuant un desserrage des freins jusqu'à une va- leur faible désirée; à ce moment, le ressort 97 ramène le dispositif à valve de coupure 8 à sa position normale..
On voit que la présente invention fournit un dispositif à valve de commande des freins du type à desserrage gradué qui réalise une charge initiale très rapide des équipements d'un train, une application des freins aussi uniforme que possible tout le long d'un train avec un temps minimum en- tre le début du serrage à l'avant d'un train et le serrage à l'arrière du train et également un temps minimum sur chaque wagon entre le début de la ré- duction de pression dans la conduite générale et l'obtention d'un freinage ef- fectif ; le dispositif conforme à l'invention permet également de maintenir la pression dans les cylindres de frein malgré des fuites normales dans le réser- voir d'alimentation 3 et, si on le désire, dans la conduite générale 2, après égalisation des pressions dans le réservoir d'alimentation et le cylindre de frein ;
le dispositif conforme à l'invention permet encore d'effectuer une re- charge sensiblement uniforme des équipements de frein et un desserrage sen- siblement uniforme des freins sur toute la longueur des freins. En outre,l'équi- pement de freinage conforme à l'invention convient particulièrement bien pour les trains comprenant un certain nombre de wagons non équipés de freins ou équipés de freins qui ne sont pas en état de fonctionner; il donne avec cer- titude les résultats indiqués ci-dessus même dans les trains de ce genre.
REVENDICATIONS.
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EMI1.1
EQUIPMENT \ DE, BRAKE USED under, PRESSURE.
The present invention relates to low pressure fluid brake apparatus and more particularly to those of the railway type which are controlled by variations in pressure in a general pipe.
Postwar reconstruction in Europe tends to increase the international traffic of railway wagons; this is why it is desirable to realize a new valve device for the control of the brakes which can be used on all the wagons of the different countries and which is capable for the present period of functioning in conjunction with the various devices to be used. valve in use for controlling the brakes on the various rail networks.
The valve devices currently used in Europe for controlling the brakes are of the graduated release type and do not allow, like the devices in service in the United States of America, to choose between two rates of pressure reduction in the main pipe, one for service clamping and the other for emergency clamping.
In addition, 50 to 60% may be of the wagons which form part of the composition of trains in Europe which do not include any brake equipment or include equipment which is not serviceable; trains comprising such wagons devoid of any brake equipment are commonly used in Europe and it is obviously difficult to transmit in these trains, from a wagon equipped with a brake to another wagon also equipped with a brake, a reduction in pressure in the brake pipe for the purpose of braking the entire train,
One of the aims of the invention is therefore to provide an improved device with a valve, for controlling the brakes, which is particularly suitable for railway wagons in use in Europe.
Another object of the invention is to provide a perfect device.
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of the graduated release type for controlling the brakes, a device intended to be put into service in Europe and having a quick-release means capable of positively transmitting in a minimum of desired time a pressure reduction in the brake pipe of a wagon fitted with a brake to any other wagon also fitted with a brake in a train formed in the manner indicated above; this new improved device must therefore positively ensure the functioning of the various valve devices used to control the brakes; it must also prevent any leakage of the pressurized fluid contained in the brake cylinders;
must also, with this new device, be able to carry out a rapid initial load of the braking equipment on a train in such a way as to prepare for the departure of the latter in a minimum of time; lastly, any overloading of the switchgear must be normally avoided and it must be possible to carry out the brake equipment and its release after it has been applied in a substantially uniform manner on all the wagons of a train, @
The subject of the invention is a pressurized fluid braking apparatus characterized in that it comprises a reservoir for supplying pressurized fluid normally charged to the pressure of a management pipe, a device with a pressure valve. brake control capable, for a given pressure reduction in the brake pipe,
to go from a release position producing the venting of the brake cylinder to a clamping position for which the supply reservoir supplies pressurized fluid to the brake cylinder, a valve device to tighten - rapid ge controlled by the opposite pressures of the main pipe and the supply tank and capable, when the reduction in pressure in the general pipe compared to the pressure in the supply tank is less than said determined value, of establishing a communication effecting a rapid pressure drop in the brake pipe, the brake control valve device opening this communication in the des- position. tightening and closing it in the tightening position,
an adjustment box controlling a communication which sends fluid under pressure into the brake cylinder and also controlling the rapid pressure drop communication, this adjustment box being capable of opening these two communications when the pressure in the cylinder of brake is less than a determined value and to close them when the pressure in the brake cylinder is greater than this determined value, a control reservoir whose pressurized fluid acts on the brake control valve device in opposition to the pressure in the general pipe, a cut-off valve device able, in a first position, to establish a load communication between the general pipe and the control tank and able in a second position to close this communication,
and a hand operable pressure drop device for selectively draining either the brake cylinder or the brake cylinder and supply reservoir simultaneously.
Other objects and advantages of the invention will appear in the following detailed description of a particular embodiment of said invention.
On the attached drawing, to which reference will be made during the description
Figures 1 and 1A, which must be juxtaposed with the right edge of Figure 1 in correspondence with the left edge of Figure 1A, provide a schematic view of a pressurized fluid brake apparatus in accordance with this invention;
Figure 2 is a developed and schematic view of a selector valve device shown in section in Figure 1A;
Figures 3 and 4 are schematic views of variants of the invention.
As seen in the drawing, the braking equipment conforms
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according to the invention comprises a valve device 1 for controlling the brakes capable of operating under the action of a pressure reduction in a general duct 2 for controlling the supply of a brake cylinder 4 with fluid under pressure supplied by a supply tank 3 for the purpose of applying the brakes on a wagon and also capable of operating under the effect of the load of the general pipe with pressurized fluid in order to charge the supply tank with fluid under pressure and to release the pressurized fluid outside the brake cylinder.
The brake control valve device 1 comprises a console 5 through which the general pipe 2, the supply reservoir 3 and the brake cylinder 4 are connected; on one face of this console is mounted a graduated control device 6, while another face of this console carries an assembly 7 comprising a device 8 with a control tank shut-off valve, a device 9 with a clamping valve rapid, a brake cylinder adjustment box 10, a clamping selection valve device 11 and a valve device 12 for the simultaneous pressure drop in the brake cylinder and the supply reservoir.
Coming from foundries with the console 5 are a reservoir or control chamber 13, a primary quick-release reservoir 14, and a secondary quick-release reservoir 15 which is constantly in communication with the reservoir 14 through the intermediary of. an orifice 16 with a relatively low flow rate.
The graduated control device 6 comprises a housing containing four flexible diaphragms 17, 18, 19 and 20 which are arranged axially and spaced from each other in the order in which they have just been mentioned; each of these diaphragms is clamped into the casing all along its perimeter, the diaphragm 18 having a larger diameter than the other diaphragms which all have substantially the same dimensions. On the outer face of the diaphragm 17 is a brake pipe control chamber 21 which is constantly in communication with the brake pipe 2 through a constriction 22 having the smallest possible diameter and a channel 23;
this chamber 21 is arranged so as to be able to communicate with the channel 23 by a retaining valve 24 which allows the flow of the pressurized fluid only in the direction going from the chamber to the channel and of a retaining valve 25 intended to prevent any overload, that is to say to limit the rate of loading of the chamber 21 by the pressurized fluid arriving from the general pipe. Check valves 24 and 25 are shown in the drawing as being ball type and disc type, respectively, and will be noted to control parallel communications between chamber 21 and channel 23.
Between the diaphragms 17 and 18 is a chamber 26 which constantly communicates with the brake cylinder 4 through the channel 27. The space between the diaphragms 18 and 19 constitutes a chamber 28 in constant communication with the. atmosphere through a channel 29, while a chamber 30 formed between the diaphragms 19 and 20 communicates permanently with the supply tank 3 through the channel 31 On the outer face of the diaphragm 20 there is a control chamber 32 in constant communication with the control tank 13 through channel 33.
The chamber 26 contains two plates 34 and 35 arranged coaxially with respect to the diaphragms 17 and 18 and in contact respectively with the adjacent faces of these two diaphragms; two plates 34 and 35 respectively comprise parts 36 and 37 aligned with each other and engaged one in the other in a telescopic manner; part 36 is in contact with plate 35 and thus forms a substantially rigid spacer between the two diaphragms. Two similar plates 38 and 39, respectively comprising aligned telescopic parts 40 and 41, are arranged in chamber 28; these two plates are coaxial with respect to the diaphragms 18 and 19 and bear respectively against these two diaphragms; they form between them a substantially rigid connecting spacer.
The plate 34 has an extension 42 which passes through an opening.
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central ture in the diaphragm 17 and in a plate 43 applied against the opposite face of this diaphragm in the chamber 21; a nut 44 screwed onto the threaded extension 42 rests on the plate 43 and thus clamps between the two plates 34 and 43 the central part of the diaphragm 17. The threaded extension or stud 42 is extended by a finger 45 which passes through bedroom
21 and an opening 46 surrounded by the seat provided in the housing for the disc type check valve 25; this finger 45 is in contact with this retaining valve in order to be able to move it away from its seat during the movement of the stud towards the retaining valve.
The check valve 25 is disposed in a chamber 47 on which the channel 23 is constantly open; it contains a small return spring 48 which tends to apply the valve 25 to its. seat. The cross section of finger 45 is only a fraction of that of opening 46 so as not to impede the flow of pressurized fluid between chambers 21 and 47. A spring 49 provided in chamber 21 exerts a shape determined against the plate 43 and consequently against the diaphragm 17 for reasons which will be explained a little later.
A seal 50 is disposed in the chamber 21 and is fixed in the casing around the opening 46 so that the plate 43 comes to rest on it in its lowest position to close the communication between. the portion of the chamber 21 lying outside the seal and the opening 46. On one side of the opening 46 and through the seal there is provided an orifice 51 which is normally open on the chamber 21 and can be closed by the plate 43 when the latter comes to rest on the seal above the end of the opening
46.
The plate 38 has a central stud 52 which passes through the plate
35; a nut 53 screwed onto this stud clamps the two plates 38 and 35 on the opposite faces of the diaphragm 18 and in the central part of the latter.
A plate 54 disposed in the chamber 30 is in contact with the adjacent face of the diaphragm 19 and comprises a stud 55 which passes through this diaphragm at its center as well as the plate 39; a nut 56 screwed onto this stud and resting on the plate 39 ensures the clamping of the two plates on the opposite faces of the diaphragm 19. The plate 54 is formed by the widened end of a rod 57 placed in the chamber. 30 with its opposite end
58 slidably mounted in a bore of a portion 59 of the housing. A main drawer 60 can slide on a seat 61 in the chamber 30; it is mounted with a certain clearance between two shoulders 62, 63 spaced apart from each other and carried by the rod 57. An auxiliary slide 64 is arranged in a cavity of the rod 57 so as to move with the latter. by sliding on the main drawer 60.
A small spring 65 interposed between the rod 57 and the auxiliary drawer 64 constantly pushes the latter against its seat provided on the main drawer 60. A plunger 66 surrounds the end 58 of the rod 57 and can slide in the housing; one of its ends is in contact with a shoulder 67 provided on the rod 57 and the adjacent end of the main slide 60. A spring 68 acting on the plunger 66 is arranged to prevent the rod 57 and the slide main 60 to leave their normal loosened position in which they are shown in the drawing and which is defined by the contact of the plunger with a shoulder 69 of the housing.
A plate 70 contained in the chamber 30 and comprising a rod
71, which extends downward and can slide in part 59 of the housing to come into contact with the neighboring end 58 of the rod 57, rests on the neighboring face of the diaphragm 20 and in the center thereof .
The plate 70 carries a stud 72 which passes through the diaphragm 20 and a plate 73 applied to the opposite face of this diaphragm; a nut 74 screwed onto this stud clamps the two plates on the opposite faces of the diaphragm.
It should be noted that the spaces on the adjacent faces of the diaphragms 19 and 20 constitute two parts of the chamber 30, which encloses the drawers 60 and 64, and communicate constantly therewith through the orifices 75 respectively. and 76 provided, the first in the plate 54 and the other in the part 59 of the housing.
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The control tank cut-off valve device 8 comprises three flexible diaphragms 779 78 and 79 arranged coaxially, apart. tees from each other and clamped in the housing all along their periphery; diaphragms 77 and 78 have the same diameter and are smaller than diaphragm 79.
The two diaphragms 77 and 78 form between them a chamber 80 which is constantly open to the channel 33 of the control reservoir and these two diaphragms are kept apart from each other as a result of their contact with the opposite ends of the diaphragms. a diver 81.
A reduced diameter end of the plunger 81 extends into a chamber 82 through the diaphragm 77 and a plate 83 in their central part; this plate 83 disposed in the chamber 82 is applied against the opposite face of the diaphragm 77; a nut 84 screwed onto the reduced diameter end of the plunger is applied against the plate 83 and ensures the clamping of the central part of the diaphragm on the end of the plunger.
The opposite end of the plunger 81 also has a reduced diameter so as to form an axial portion 85 which crosses at its center the diaphragm 78 and enters a chamber 86 formed between the diaphragms 78 and 79. A plate 87 disposed in the chamber 86 is applied against the adjacent face of the diaphragm 78 and a nut 88 screwed on the threaded part 85 clamps the central part of the diaphragm 78 between the adjacent end of the plunger 81 and the plate 87.
A plate 89 disposed in chamber 86 is applied against the adjacent face of diaphragm 79; it comprises a stud 90 which protrudes on one of its faces and passes through a central opening provided in the diaphragm 79 so as to enter a chamber 91 on the other side of the diaphragm.
In this chamber 91, a plate 92 is applied on the adjacent face of the diaphragm 79 and a nut 93 screwed on the stud 90 clamps the central part of this diaphragm between the plates 89 and 92. A stud 94 protrudes on the opposite face of plate 89; it is guided in a telescopic manner by the part 85. A drawer 95 is mounted in the chamber 80 between two shoulders 96 separated from the plunger 81 so as to move with the latter.
A spring 97 mounted in the chamber 82 acts on the plate 83 so as to push the different parts of the cut-off valve device 8 towards their normal position or load position in which they are shown in the drawing and which is defined by the contact. of the part 85 of the plunger 81 with the plate 89 and the contact of the plate 92 with a stop 98 of the housing. A second position or cut-off position of the spool 95 is defined by the contact between the plate 83 and a stopper 99 of the casing. The chamber 82 is constantly in communication with the atmosphere through an orifice 100.
The quick-clamping valve device 9 comprises a flexible diaphragm 101 clamped over its entire periphery in the housing. On one side of the diaphragm 101 is a chamber 102 in constant communication through the channel 31 with the supply tank 3, while a chamber 103 disposed on the other side of the diaphragm constantly communicates with the general pipe 2. by a channel 23. In the chamber 103 is a rod 104 which carries at one end a head 105 applied against the adjacent face of the diaphragm'101; a spring 106 bears with a determined pressure on the other end of the rod 104. A spool 107 is mounted in the chamber 103 between two shoulders 108 separated from the rod 104 so as to move with the latter.
The brake cylinder adjustment box 10 comprises a check valve 109 arranged in a chamber 110 and capable of cooperating with a seat 111 to close the communication between the chamber 110 and a bore 112; this chamber 110 communicates by a channel 113 with the seat of the main drawer 60 of the graduated control device 6; the bore 112 is open on the channel 27 and communicates through the latter with the brake cylinder 4.
The channel 113 communicates constantly with the channel 27 by a so-called "slow application" throttle 114 which is calculated to measure the force of application of the brakes on the freight trains. A spring 115 disposed in the chamber 110 tends to push the brake. check valve 109 so as to apply it to its seat 111.
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A piston 116 is slidably mounted in the housing under the bore
112. One face of this piston is arranged so as to cooperate with an annular seat 117, which surrounds the inner end of the bore 112, in order to close the communication between this bore and a chamber 118 which surrounds it. seat and opens into a channel 119 terminating in the diaphragm chamber 91 in the cut-off valve device 8. On the opposite side of the piston
116 is a chamber 120 in constant communication with the atmosphere through an orifice 121; this face of the piston comprises an annular valve 122 capable of being applied in a sealed manner against a seal 123 in a position where the piston has lost contact with the seat 117.
Provided on the peripheral surface of the piston 116 an annular groove 124 capable, when the piston is in contact with the seat 117, to cause the channel 119 to communicate with the atmosphere via the chamber 120, this commu - nication is cut by the application of the annular valve 122 on the seal 123.
The piston 116 is in the form of a cup, the closed end of which co-ordinates with the seat 117; a cup-shaped member 126 is disposed in the opposite direction to the piston therein; is held against the closed end of the piston by a spring 125; spring exerts a determined force against piston 116 through said element 126 and pushes it towards its seat 117. A plunger 127 is disposed inside the element.
126 and protrudes outside the latter through an opening provided in the closed end of element 126; the plunger 127 comprises a collar 128 which is in contact with the element 126 around this opening and is pushed into this position by a spring 129.
The plunger
127 is in contact with a valve 130 contained in the chamber 120 so as to press this valve on its seat when the piston 116 moves downwards. The valve 130 controls the communication between a chamber 131 and the chamber 120; is provided with a grooved rod 132 which extends into the chamber 131, this chamber 131 contains a spring 133 acting on this rod to detach the valve 130 from its seat. The chamber 131 communicates by a channel 134 with the seat of the main drawer 60 of the graduated control device 6.
The tightening selection valve device 11 can be adjusted by hand so as to achieve different rates of application and release of the brakes on a wagon depending on the kind of service required of it, that is, depending on whether the wagon is to be placed in a freight train, an ordinary passenger train or an express train. To this end, the selector valve device comprises a rotary valve 135 which can assume three different positions, ie the "goods", "passenger" and "express" positions as indicated by the legend of FIG. 2; this rotary valve can be placed in any one of these three positions using a handling handle 136 connected to the valve by a rod 137.
The rotary valve 135 is arranged in a chamber
138 into which the channel 113 opens. The clamping channels 139 and 140 lead to the seat of the rotary valve 135, as well as to the channel 27 of the brake cylinder via the constrictions 141 and 142 respectively.
The release channels 143 and 144 which lead respectively to the seat of the main drawer 60 of the graduated control device 6 and to the atmosphere through the throttle 145 of the console 5 also lead to the seat of the rotary valve 135 .
In the "goods" position of the clamp selection device 11, the channels 139, 140, 143 and 144 are all covered by the rotary valve 135; Consequently, as will be explained in detail a little later, the rate of application of the brakes in this position is controlled only by the throttle 114, while the rate of release of the brakes is controlled only by a. throttling 146 causing channel 143 of console 5 to communicate with the atmosphere.
In the "passenger" position of the rotary valve 135, a cavity 147 provided in this valve establishes communication between the channels 113 and 139, from which it follows that the throttle 141 is connected in parallel with the throttle. 114 of the "goods" clamping, the combined flow rates of these two constrictions then effectively controlling
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the rate of application of the brakes in this "passenger" position. In the "express" position of the rotary valve 135, a cavity 148 provided in this valve connects the channel 113 to the channel 140, the constriction 142 being thus connected in parallel with the constriction 114 of the "goods clamp". "to control the rate of application of the brakes in the case of" express "trains.
In the two "passenger" and "express" positions of the rotary valve 135, a cavity 149 of this valve communicates the channels 143 and 144 and the throttle 145 is thus connected in parallel with the release throttle 146 " freight "to adjust the release rate in" passenger "and" express "services.
The combined valve device 12 for releasing the pressure in the brake cylinder and the supply reservoir comprises two check valves 150 and 151 arranged coaxially and spaced apart from each other; these valves are arranged in chambers 152 and 153 and can move in the same direction to come into contact with the seats 154-155 respectively. The chamber 152 is constantly in communication with the brake cylinder 4 via the channel 27; the check valve 150 controls the communication between this chamber 152 and a channel 156 which opens into the atmosphere and terminates inside the seat 154 of this valve.
The chamber 153 communicates permanently with the supply tank 3 through the channel 31; the valve 151 controls the communication between this chamber and a channel 157 connected to the channel 27 of the brake cylinder. Springs 158 and 159 arranged in chambers 152 and 153 act respectively on check valves 150 and 151 to push them towards their respective seats 154 and 155.
A lever 162 protrudes under the casing of the release valve device 12 and is normally supported on two pins 160-161 spaced apart from each other and forming part of the device 12; this lever 162 can swing in one direction or the other by pivoting on one or the other of the two axes 160 and 161 so as to move the part 163, which is located between the two axes, in the direction of the valves 150 and 151. On the part 163 of the lever 162 rests, by one of its ends, a rod 164 suitably guided in the casing so as to be able to come, by the other of its ends, into contact with the retaining valve 150, on the side of the seat 154 thereof and inside thereof.
When the lever 162 is in contact with the axes 160 and 161 and the rod 164 is itself in. contact with the lever 162, this rod 164 has its upper end very close to the check valve 150 which can therefore be applied to its seat by the action of the spring 158.
Between the two check valves 150 and 151 is another rod 165 disposed coaxially with respect to these valves and slidably mounted in the housing; this rod 165 has a length slightly less than the distance which separates the two check valves when they are applied to their seat; the rod 165 is so arranged that it is pushed by the check valve 150, when the latter moves away from its seat by a determined length, and in turn pushes the check valve 151 for the '' move away from its seat if the check valve 150 continues to move away from its seat. It can therefore be seen that a limited tilting of the lever 162 only produces the opening of the check valve 150, but that a more accentuated tilting of this lever also causes the opening of the check valve 151.
Since the brake gear is empty of pressurized fluid, all of its parts are in the positions shown in the drawing, except for the manually adjustable tightening selection valve device 11 which is assumed for the moment. be in the "goods" position.
To initially load the brake gear onto a train, as well as to reload this gear for the purpose of releasing the brakes after they have been applied, the mechanic's ordinary valve (not shown) is usually placed first. in a "release" position to send fluid at a relatively high pressure from the current main tank, arranged on the locomotive, directly in the main pipe 2 then, after a certain time which varies according to various factors,
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in an "on" position in order to reduce the pressure of the fluid supply of the brake pipe to the normal value that is desired.
The pressure in the brake pipe, on approximately the first fifteen wagons of the train, therefore initially increases to a value exceeding the desired normal value; the degree of this overload in the brake pipe is maximum on the wagon coupled to the locomotive and gradually decreases from wagon to wagon when moving away from the locomotive; the time mentioned above, during which the engineer's valve must remain in the release position, must be limited so as not to overload the braking equipment on wagons where the brake pipe is momentarily overloaded .
When the pressurized fluid is sent to the general line 2, as explained above, this fluid passes through the channel 23, then into the chamber 103 of the quick-release valve device 9, into a channel 167 via a relatively small throttle 166 responsible for relieving the overload, to enter the valve chamber 80 of the shut-off valve device 8 of the control tank, as well as the chamber 21 of the control device graduated 6. Starting from this chamber 21, this fluid flows through the orifice 51 of the seal 50 in a channel 168, passes through a check valve 169, a channel 170, a normal load restriction 171 and a channel 172 for end at the valve chamber 30.
From channel 170, the fluid also passes through a rapid charge throttle 173, passes through a channel 174, passes through an orifice 175 of the spool 95 of the shut-off valve device 8 of the control tank into the chamber 80 of the control tank. these measures; it should be noted that the chamber 80 is thus supplied with pressurized fluid both by the overload dissipation throttle 166 and by the rapid charge throttle 1730 From the chamber 80, the pressurized fluid s 'flows directly through channel 33 into control tank 13 and diaphragm chamber 32;
it also flows through an orifice 176 of the spool 95, passes through a pipe 177 and a constriction 178 to arrive in the channel 31 of the supply tank. At the same time, the pressurized fluid supplied to the cylinder. valve chamber 30 in the controller graduated through the throttle normal load 171 flows into channel 31; this fluid, like that which arrives in this channel from the chamber 80 of the shut-off valve device of the control tank, flows into the supply tank 3, into the chamber 153 of the combined valve device 12 of the control tank. pressure drop in the brake cylinder and the supply reservoir, and in the chamber 102 of the valve device 9 for quick release to charge the latter reservoir and these latter chambers.
The constriction 178 is calculated to limit the flow of pressurized fluid from the valve chamber 80 and passing into the supply tank 3, as just described, such that the pressure of the fluid in the control reservoir 13 and in the diaphragm chamber 32 increases substantially in accordance with the pressure in the valve chamber 80, the remainder of the fluid supplied to the chamber 80 flowing through the restriction 178 into the valve. feed tank 3 in order to charge it.
Note that the pressure of the fluid thus supplied to the diaphragm chamber 32 acts on the diaphragm 20 in opposition to the fluid pressure acting on the diaphragm 17 in the chamber 21, the latter diaphragm having substantially the same area as the diaphragm 20.
It should also be noted that the action on the diaphragm 19 of the pressure of the supply tank in the chamber 30 is substantially counterbalanced by the same pressure which is exerted in this chamber on the diaphragm 20, the latter having substantially the same area as the diaphragm 19. Further, the brake cylinder 4 and the chamber 26 which is connected to it and which is included between the diaphragms 17 and 18 are both initially at atmospheric pressure, as assumed above, and are in reality open to the air, the graduated control device 6 being in the position shown in the drawing, through the channel 27, of the constriction 114, of the channel 113, of an orifice 179 of the main spool 60, of a cavity 180,
of
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auxiliary spool 64, an orifice 181 in the main spool, the channel 143 and the throttle 146. Thus, it can be seen that, during the initial charge, the only pressures exerting a control force on the stack of diaphragms are the pressures opposites prevailing in chambers 32 and 21.
When the initial load of the brake pipe 2 is started, the pressure created in the brake pipe on the neighboring cars of the locomotive is greater than the normal pressure and is transmitted rapidly from the check valve chamber 47 to the chamber 21 ; the pressure in this chamber then increases so rapidly that it creates on the diaphragm 17 a force which moves the stack of diaphragms upwards from the position in which it is shown in the drawing and despite the resistance offered by the plunger 66 and its spring 68 which are provided to prevent overloading the supply tank 3 and the control tank 13, as will be explained in detail a little later.
As the stack of diaphragms thus moves upward, the spring 48 moves the check valve 25 toward its seat;
at the same time, on the cars adjacent to the locomotive, the check valve 25 is applied to its seat and the supply of the pressurized fluid to the chamber 21 is temporarily limited by the flow rate of the relatively narrow throttle 22. The pressurized fluid thus supplied to chamber 21 however escapes rapidly through the normal charge restriction 171 in the supply tank 3 and through the rapid charge restriction 173 in the valve chamber 80 of the valve. control tank cut-off valve device 8; this fluid can then act effectively in the control reservoir 13 and in the diaphragm chamber 32.
The flow rate from the throttle 22 is, however, insufficient to maintain in the chamber 21 a pressure capable of maintaining the stack of diaphragms in a position where the valve 25 is applied to its seat despite the opposing pressure of the spring 68 and the increasing pressure of the control reservoir in chamber 32; as a result, this opposing spring pressure moves the stack of diaphragms downward and opens check valve 25; of the pressurized fluid chamber 21 is thus increased to such an extent that the pressure in this chamber becomes sufficient to balance the opposing pressure of the spring.
As the pressure in the chamber 32 increases, the pressure also increases in the chamber 21; the difference between the pressure in the chamber 21 and in the brake pipe is consequently reduced; as a result, the spring 68 pushes the stack of diaphragms downward to further open the valve 25 and correspondingly increase the inflow of pressurized fluid into the chamber 21.
The check valve 25 thus opens progressively until the moment when the excess flow through this valve with respect to the flow through the constriction 22 creates in this chamber 21 a pressure which, despite the escape of the fluid. pressure to the supply tank 3, the control tank 13 and the diaphragm chamber 32, counterbalances the increase in the pressure of the fluid in the chamber 32 and the pressure of the spring 68.
Where the degree of overload in the brake pipe is lower, i.e. on wagons further from the locomotive, valve 25 can close completely first of all as on wagons adjacent to the locomotive, but it opens again rapidly to the point necessary to maintain sufficient pressure in chamber 21 to counterbalance the opposing pressure of spring 68 and the increase in pressure in chamber 32 of the chamber. same way as on the cars next to the locomotive.
Further, towards the rear of the train where the brake pipe can only charge at normal pressure, the stack of diaphragms moves upwards under the action of this pressure, and despite the opposite action of the spring 68, to a position where the check valve 25 is sufficiently closed to reduce the arrival of the pressurized fluid in the chamber 21 to a point where the pressure obtained in this chamber is limited according to the increase pressure in chamber 32.
Finally, towards the rear end of the train, where the pressure in the brake pipe does not
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increases gradually, the increase in pressure in chamber 32 relative to the pressure in chamber 21 is such that the stack of diaphragms is held by the spring 68 in the position shown in the drawing with the check valve 25 completely open ..
When the mechanic has operated his valve to reduce the fluid pressure supplied to the general pipe to its normal value, the flow of pressurized fluid in chamber 21 is reduced by a corresponding amount and the stack of diaphragms at the front of the train are actuated by the spring 68 and the pressure of the chamber 32 to open the check valve 25 to the necessary degree of opening, in accordance with the reduced pressure of the brake pipe, to maintain equilibrium between the pressures of the fluid in chambers 21 and 32;
finally, when the pressure of the control reservoir in chamber 32 is increased to approach less than about 0.21 kg per cm2 of the fluid pressure in the brake pipe, the spring 68 pushes the stack of diaphragms up to to its normal position in which it is shown in the drawing, which also occurs on all wagons further to the rear of the train when this same relationship between the pressures is achieved.
When the check valve 25 is sufficiently open, it does not control the load rate of the brake gear, this rate then being controlled by the combined flow rates of the normal load restriction 171, of the fast load restriction. 173 and the overload dissipation throttle 166 (which is always effective regardless of the position of a car in the train); it should be noted that the combined flow rates of these throttles make it possible to load a brake system much more quickly than in the past.
It is now seen that, while loading the brake equipment of a train, the rate of loading near the front of the train is limited by the flow rate of the throttle 22 and by the check valve 25 which opens pro - Gradually under the action of the spring 68 according to the increase in pressure in the chamber 32 to maintain a substantially constant load rate; at the rear of the train, on the contrary, where the brake pipe is not overloaded, the load rate is limited by the flow of the chokes 171, 173 and 166.
The time during which the brake pipe at the front of the train is overloaded, as explained above, must be limited so that the check valve 25 prevents overloading of the supply and control tanks. at the front of the train, but must however be sufficient to allow the charging of these tanks up to a pressure substantially equal to the normal pressure of the brake pipe at the moment when the pressure of the fluid entering the brake pipe is reduced to its normal value.
The check valve 25 therefore not only prevents the overloading of the braking equipment at the head of the train but, by virtue of the fact that it limits the quantity of pressurized fluid taken from the brake pipe to charge these reservoirs, it also allows a greater amount of pressurized fluid to be forced backward more quickly along the train to ensure the load of the brake equipment through the chokes 171, 173 and 166; the combined reducing effects of these throttles which slow down the flow of the fluid are calculated so as to achieve as much as possible a uniform load of these brake equipment at as high a speed as possible.
The brake equipment at the rear of the train will therefore be loaded in a more or less uniform manner at the highest possible speed and those at the front of the train will be loaded with the maximum load rate that the pressures allow. of fluid in chambers 21 and 32, pressures which normally prevent overloading of the control tank and feed tank at the front of the train.
On European rail networks, trains can include freight wagons, express wagons and ordinary passenger wagons in which the feed tanks 3 have different dimensions; for example, the volume of a supply tank on a wa-
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ordinary passenger gon or on an express wagon can be 3 times larger than on a freight wagon; it is very desirable to achieve a uniform load, as has just been explained, of these different brake equipment combined with each other;
uniform charge results from the use of the throttle 173 since, whenever it becomes a controlling factor in the charge it can limit the amount of pressurized fluid drawn from the brake pipe to charge corresponding equipment so as to accelerate the flow of pressurized fluid towards the rear of the train in order to load the other brake equipment.
However, load uniformity may not be considered essential when it comes to the initial load of a train, and in this case the fast load throttle 173 may be removed. With the restriction 173 removed, the graduated control device 6, when it moves towards its normal position or in the vicinity of this position, allows the loading of a brake equipment approximately in accordance with the the increase in pressure in the brake pipe, the greater flow rate of the feed to the control tank 13 and the diaphragm chamber 32 opening the check valve 25 more than when the throttle 173 is used;
As a result, the brake equipment in a train is loaded in this case completely in series from the front to the rear of the train ,, However, the time required by the initial load of a train is substantially the same , whether or not there is a bottleneck 173.
If, while loading a train, the mechanic's valve is left for too long in the position where it allows the direct arrival of the pressurized fluid from the main tank into the general pipe 2, it is possible that one or more devices brakes near the locomotive are slightly overloaded.
This is to be avoided, since it is necessary that the pressure in the control tank 13 and in the chamber 32 be equal to the normal pressure of the brake pipe at the end of the charge to correctly control the next operation of the control device. If, however, a slight overload occurs, the excess fluid in the control tank 13 and the supply tank 3 will escape into the main pipe 2 through the chamber 80 of the valve device control tank cut-off 8 and overload dissipation throttle 166, when the pressure in the brake pipe is reduced to its normal value.
This result is the sole rationale for communication passing through the constriction 166, although as explained above, a small amount of the pressurized fluid from the brake pipe flows through this constriction. to make the change. However, the communication through the throttle 166 could be suppressed if it was not relied on to relieve the overload.
When the brake equipment is loaded, the pressurized fluid flows directly from the brake pipe into the chamber 103 of the quick release valve device 9 and the pressure increase in this chamber is therefore transmitted to the chamber 102 which communicates with the supply tank 3; thus, the spring 106 maintains the various parts of the quick-release valve device in the position in which they are shown in the drawing.
The quick-release slide 107 is then in a position such that a cavity 182 of this slide makes the chamber 86, included between the diaphragms 78 and 79 of the cut-off valve, communicate with the atmosphere via a channel 1839 of this cavity and an orifice 184 communicating with the free air.
The brake cylinder 4 and the channel 113 of the brake cylinder being thus vented as has just been explained above, the chamber 110 of the adjustment box 10 is also vented and allows the spring 125 to keep the piston 116 in contact with the seat 117 and the check valve 109 away from its seat 111; it follows that the channel 27 of the brake cylinder communicates with the channel 113 by short-circuiting the choke 114.
The piston 116 of the control box being in its upper position, as just indicated, the diaphragm chamber 91 of the cut-off valve device 8 of the control tank is vented li -
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bre, through the channel 119, the cavity 124 provided at the periphery of the piston, the chamber 120 which is located under the piston and the orifice 121.
The diaphragm 79 of the cut-off valve device thus being subjected to atmospheric pressure on its two faces allows the spring 97 to maintain the different parts of the cut-off valve device 8 in their load position shown in the drawing.
The piston 116 of the adjustment box being in its upper position, as we have just explained, the spring 133 opens the valve 130 to vent the chamber 131 and the channel 134 communicating with this chamber. The graduated control device 6 being in its normal position, the channel 134 communicates, via a cavity 185 of the main drawer 60, with a channel 186 leading to the seat of the quick-release spool 107 where it is connected. is covered in the normal position of this drawer.
The preliminary quick-clamping reservoir 14 and therefore the secondary quick-clamping reservoir 15 communicating with the channel 186 will therefore both be placed in the open air via the channel 134 which is normally open to the open air. .
When it is desired to apply the brakes, a reduction in pressure in the brake pipe 2 is initiated by means of the engineer's cock arranged on the locomotive in the well known manner. When the brake pipe pressure has thus been reduced, the check valve 169 of the graduated control device 6 prevents the return of pressurized fluid from the supply tank 3 and from the control tank 13 to the brake pipe, although. that there is momentarily a slight leak through the overload dissipation throttle 166, which leak does not, however, have any consequence during the considered operation. The pressure in the brake pipe 2 of the first wagon of the train falls rapidly to the value of the brake pipe pressure on the locomotive,
and when it has been reduced, for example by 28 gr. per cm2, this reduction being felt in the chamber 103 of the quick-release valve device 9 with respect to the pressure of the fluid of the supply tank 3 which prevails in the chamber 102, creates a sufficient difference between the pressures exerted on the opposite faces of the diaphragm 101 to bend this diaphragm despite opposing inaction of the spring 106 and to move the spool 107 to a quick clamping position defined by the contact between the right end of the rod 104 and the casing .
In the rapid clamping position of the drawer 107, the channel 183 no longer communicates with the channel 184 which is in the open air and is placed in communication with an orifice 187 of this drawer; As a result, the pressure of the general pipe prevailing in the chamber 103 is rapidly established in the chamber 86 of the cut-off valve device 8.
The surface of the diaphragm 78 and of the plunger 81 thus subjected to the pressure of the fluid in the chamber 86 being larger than the opposite surface subjected to the pressure of the chamber 80 creates a difference between the forces exerted on the two faces of this diaphragm, this difference acts to the left by adding to the pressure of the fluid exerted on the diaphragm 77 in the chamber 80, or without the addition of this last pressure, to fix the diaphragms 78, 77 and the spool 95, despite the opposite action of the spring 97, towards a left-hand cut-off position defined by the contact between the plate 83 and the stop 99 of the housing.
In this cut-off position of the spool 95, the channels 167, 174 and 177 all have their communication cut off with the valve chamber 80 and no longer communicate with each other; as a result, the fluid in this chamber, as well as in the control reservoir 13 and the diaphragm chamber 32 connected to this chamber, is rapidly brought to a pressure which, it should be noted, is substantially equal to the pressure prevailing in the brake pipe 2 when the latter is fully charged.
In the quick-clamping position of the spool 107, the channel 186 also communicates directly with the valve chamber 103; the result is that the pressurized fluid coming from the general pipe 2 flows rapidly through this chamber and this channel to the cavity 185 of the main spool 60 of the graduated control device 6, then into the channel 134 and from there in
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atmosphere passing through the open valve 130, the chamber 120 and the channel 121 of the control box 10.
Note that the quick-release tanks 14 and 15 open to channel 186, but no appreciable pressure will build up in these tanks while channel 186 is open to the air as described above. to explain it, since the portion of this channel 186 which connects these reservoirs to the atmosphere has a greater flow rate than the part of the same channel located between these reservoirs and the quick-clamping valve device 9, Consequently, this last part of channel 186 will act as a constriction; it is also possible, if desired, to insert a control throttle on this channel (not shown).
It can now be seen that in response to a very small reduction in pressure in the general pipe 2, the quick-tightening valve device 9 causes the cut-off valve device 8 to operate in order to fill the control tank with pressurized fluid 139 disconnect the supply tank 3 of the general pipe 2 and open the general pipe to the open air in order to perform a rapid local emptying of the pressurized fluid from this pipe.
The pressure reduction thus achieved in the brake pipe accelerates the pressure reduction which must take place in the main pipe of the following wagon equipped with working brakes, in which the quick-release valve device 9 operates, as we have just explained, to locally drain the brake pipe in order to accelerate the slight pressure reduction in the next wagon equipped with brakes, and so on; the pressure reduction is therefore transmitted from one brake equipment to the next equipment throughout the train even if one or more wagons not fitted with brakes or having brakes which are not in working order are inserted at intervals anything on the train.
It should be further noted that, since the brake control devices in use in Europe do not allow different rates of service and emergency to be achieved in reducing brake pipe pressure, as in the United States, this reduction in pressure effected to achieve rapid tightening and effected by the operation of the quick tightening valve device 9, can be as fast as desired.
Therefore, and because of the very small difference required in the fluid pressures to actuate this quick release valve device, any desired tightening rate can be achieved in a train by the series operation of the release valve devices. quick release,
When the pressure of the fluid in the brake pipe has been reduced by the operation of the quick-release valve device 9, as just explained, a corresponding pressure reduction is felt in the chamber 21 of the controller. graduated 6,
and when the pressure in this chamber is thus sufficiently reduced the pressure of the filled control tank stored in the chamber 32 moves the stack of diaphragms downwards overcoming the reduced pressure of the brake pipe and the action of the spring 49 of the valve. room 21.
It is necessary that the stack of diaphragms 17 to 20 moves downwards as we have just explained, when the pressure of the general pipe in chamber 21 is lower by a value between 0.14 and 0.21 Kg. Per cm2 at the pressure of the control tank in chamber 32.
However, if the diaphragm stack does not move downward as a result of such pressure reduction, the pressure in the pipe 2 and in the chamber 21 continues to decrease relative to the pressure in the control tank. in chamber 32, as a result of the operation of the quick-release valve device 9, until a sufficient pressure difference is exerted on the stack of diaphragms to achieve the desired movement.
It is thus obvious that the positive and local emptying, for rapid tightening, of the pressurized fluid from the general pipe, by virtue of the operation of the quick-tightening valve device 9, carries out with certainty the displacement of the corresponding stack of diaphragms on a wagon fitted with brakes, even if this is placed behind two or more wagons not fitted with brakes or fitted with brakes which are not in working order.
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operation,
By incorporating the quick-tightening function in the valve device 9 which moreover has only the additional function of controlling the pressure in the chamber 86 of the shut-off valve device 8 of the control tank and which can be satisfied with consequent of a relatively small drawer 107,
the variations in resistance to movement of which are very small, it is possible to design the quick-release valve device 9 so that it operates correctly under the effect of a very small reduction in pressure in the general pipe, as mentioned above, and that it can ensure the transmission along a train of a pressure reduction in the brake pipe to obtain sufficiently rapid tightening and to cause rapid operation of all the devices to quick-release valve 9 existing on the train;
this operation of the quick-release valve devices positively causes the different graduated control devices 6 with multiple diaphragms to move out of their release position shown in the drawing, devices which are normally relatively lazy, up to a clamping position which will now be described.
As the diaphragm stack thus moves in response to a reduction in brake pipe pressure in chamber 21, rod 57 and auxiliary spool 64 move with the diaphragm stack relative to main spool 60 until that the shoulder 63 on this rod engages in contact with the upper end of the main spool;
during this movement the communication closes between the channel 113 of the brake cylinder and the release channel 143 and a brake application port 188 of the main spool is discovered and put in communication with the valve chamber 30. Then , when the difference between the pressures exerted on the opposite faces of the diaphragm stack is again sufficiently increased, the main spool 60 moves to a brake application position in which the load channel 172 of the supply tank is closed by said valve and the channel 186 no longer communicates with the channel 134, in order to interrupt the rapid clamping of the fluid under pressure from the general pipe into the atmosphere;
but the quick clamping escape of the pressurized fluid from the brake pipe continues with a large flow into the preliminary quick clamping tank 14, and from there through the throttle 16, and with low flow into the clamping tank rapid secondary 15; the purpose of this low flow rate is to suppress the turbulence created in the fluid of the general pipe by the preceding rapid flows of the fluid exhaust from this pipe and to obtain a stable pressure therein to then control the graduated control device 6.
The combined volumes of the two quick-release reservoirs 14 and 15 are calculated so as to achieve a certain minimum reduction in pressure in the brake pipe ,,, after the displacement of the graduated control device 6 which cuts off the exhaust in the atmosphere of the driving fluid, which is necessary to establish as quickly as possible in the brake cylinder 4 (as will be explained a little later) a pressure which moves its piston (not shown ) up to its clamping position, where the ordinary brake pads are in contact with the wheels of the car.
In Europe roughly half or more of the wagons on a train are not equipped with brakes but only provided with a brake pipe or may be equipped with brakes which are not in working order and are therefore disconnected from the circuit, the quick clamping tanks 14 and 15 of the wagons fitted with working brakes and distributed throughout the train must together reduce the pressure in the brake pipe of the other wagons in order to obtain throughout the train this rapid minimum reduction in pressure.
When;, in response to this reduction in pressure in the brake pipe, the stack of diaphragms of the graduated control device 6 moves downward under the effect of the pressure in the control tank 13 and chamber 32, as explained above, the clamping orifice 188 is placed in front of the channel 113, which allows the pressurized fluid
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to flow rapidly from the valve chamber 30 and from the supply tank 3 into this channel, to go from there to the channel 27 through the throttle 11 ', to arrive at the same time in this channel passing through the open valve 109 of the adjustment box and flowing from this channel into the brake cylinder 4,
the open valve 109 allowing a flow of pressurized fluid to the brake cylinder as rapid as the flow of fluid passing through the channel 113 When the pressure in the chamber 112 of the adjustment box 10, and therefore in the brake cylinder 4, has thus increased to a certain value equal for example to 0.49 kilo per cm2, this pressure acting on the surface of the piston of the adjustment box inside the seat 117 overcomes the opposite pressure supplied by the spring 125 and moves the piston away from this seat; the entire surface of the piston is then exposed to the pressure of the fluid in chamber 112.
This results in such a large force compared to the opposing force of the spring 125 that the piston 116 quickly moves to its lower position in which the valve 122 rests against the seal 1230 This movement of the piston 116 allows the spring 115 to close the check valve 109, whereby the supply of pressurized fluid to the brake cylinder is then limited to the throttle flow rate 114.
When the pressurized fluid is directed into the brake cylinder 4, as just explained, its pressure also becomes effective in the diaphragm chamber 26 where it acts in opposite directions on the surfaces, different from the diaphragms 17 and 18 and thus creates a force which acts, with the pressure of the brake pipe and the pressure of the spring 49, in opposition to the pressure of the control tank, in the chamber 32 ... Assuming that the reduction in pressure in the brake pipe achieved when actuating the mechanic's valve is limited to any determined value, it then happens that when the pressure obtained in the brake cylinder 4 and the chamber 26 has increased in a certain ratio relative to the degree of pressure reduction of the driving in room 21,
the pressure of the brake cylinder acting in the chamber 26 moves the stack of diaphragms and the auxiliary drawer 64 upwards to a position where this drawer covers the clamping hole 188 to prevent this chamber 26 and the brake cylinder to continue to be supplied with pressurized fluid, thus limiting the pressure in the brake cylinder according to the degree of pressure reduction in the brake pipe.
The position of overlap of the clamping hole by the auxiliary spool 64 is defined by the engagement of the shoulder 62 of the rod 57 with the lower end of the main spool 60 which feeds the chamber. 26 pressurized fluid being shut off, stops the upward movement of the diaphragm stack.
If the mechanic wishes to increase the braking power, he carries out a further pressure reduction in brake pipe 2 according to the desired braking intensity. Following a further reduction in pressure in chamber 21 , the stack of diaphragms moves downward to operate the auxiliary drawer 64 and to open the orifice 188;
as a result, fluid under pressure is returned to the brake cylinder and chamber 26, and when the pressure in the brake cylinder and in this chamber has thus increased in proportion to the degree of pressure reduction in the chamber. driving, the stack of diaphragms moves the auxiliary spool again to its position covering the brake port 188 where it cuts off 19 the supply of pressurized fluid to the brake cylinder 4 and to the chamber 26.
By reducing the pressure in the brake pipe in this way by several successive operations, as desired, proportional pressure increases are obtained in the brake cylinder 4 which provide the desired braking power; it is also possible., If if desired, reduce the pressure in the general pipe all at once and a corresponding increase in braking power is obtained.
Normally the pressure of the fluid in the supply reservoir 3 exceeds the pressure in the brake cylinder 4 when performing what may be called full brake application; but if the pressure in the general pipe is reduced beyond that which produces the full tightening, or if the pressure in the pipe is completely released
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general up to the value of atmospheric pressure,
the pressure of the fluid in the supply reservoir 3 is fully established in the brake cylinder 4 and the chamber 26 without producing on the diaphragm 18 sufficient force to move the stack of diaphragms and the auxiliary drawer 64 in outside a position where the clamping orifice 188 remains in communication with the chamber 30 and the supply tank 3. Under these conditions, the plate 43 comes into contact with the seal 50 and seals the ori - Fice 51 which thus cooperates with the check valve 169 to prevent leakage of pressurized fluid from the braking equipment to the general pipe.
It can be seen from the preceding description that the brakes can be applied gradually in several stages or on the contrary applied in a single continuous operation if desired. It should also be noted that closing the valve 109 of the adjustment box reduces the rate of application of the brakes at the flow rate of the throttle 114. The valve 109 closes for a pressure in the brake cylinder 4 just sufficient for moving the piston of said cylinder to its clamping position, but insufficient to produce effective braking so as to avoid the deterioration that could result from sudden braking due to loose couplings of the train.
The adjustment box 10 therefore makes it possible to obtain a rapid displacement of the piston of the brake cylinder so as not to increase the time necessary to obtain an effective application of the brakes. The throttle 114 controls the actual degree of brake application and provides a sufficiently uniform rate of application throughout a train for the train to slow or stop completely without any annoying shock.
It has been seen that the brakes are tightened in proportion to the degree of pressure reduction in the main pipe when the graduated control device 6 is in the position of covering the tightening hole; but if there is a leakage of pressurized fluid in the brake cylinder 4, the resulting reduction in pressure in the cylinder causes a similar pressure reduction in the diaphragm chamber 26 and therefore a reduction. of the force which opposes the pressure of the control tank in the chamber 32;
when this reduction becomes sufficient, the pressure of the control reservoir gradually moves the stack of diaphragms downward. The auxiliary drawer 64 moving with the stack of diaphragms ultimately causes the clamping hole 188 to open and allows the pressurized fluid to flow from the supply reservoir 3 into the brake cylinder 4 and the diaphragm chamber 26.
The clamping orifice 188 thus opens progressively until the rate of supply of pressurized fluid to the brake cylinder and the diaphragm chamber 26 becomes sufficient to compensate for fluid leaks in the brake cylinder. and in chamber 26 and to prevent further reduction in pressure therein; as a result, the movement of the diaphragm stack stops at a position where the pressure of the pressurized fluid in the brake cylinder ceases to decrease.
If the brakes are effectively applied for a sufficient time and if the leaks in the brake cylinder 4 are such that the pressure in the supply reservoir 3 drops to the value of the pressure in the brake cylinder, this which would prevent the pressure from being maintained in the supply tank 3, but if it is desired that the pressure be maintained in this tank, it is possible to provide a communication comprising a choke 189 between the channel 170 and the channel 31 of the feed tank;
thanks to this communication, the pressure can be maintained in the brake cylinder 4 from the general pipe 2 by a fluid stream from the diaphragm chamber 21, passing through the orifice 51, the channel 168, the check valve 169, the channel 170, the throttle 189 opening into the channel 31 of the supply reservoir, and arriving from there into the brake cylinder 4. The flow rate of the throttle 189 is limited as a function of a predetermined leak which is considered admissible in the brake cylinder;
the flow rate of the throttle 189 must be low enough so as not to draw an appreciable quantity of fluid from the brake pipe in the event of a larger leak in the brake cylinder, which would prevent the valve device from brake control, and the other
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very valve control devices for the brakes of the other wagons of the train, to respond quickly to a change in pressure in the brake pipe ordered by the mechanic.
It should be noted that the throttle 189 is arranged in parallel with respect to the normal charging throttle 171 and therefore effectively acts with the latter to initially charge the supply tank 3, as explained. above, as well as to charge it following application of the brakes, as will be explained later; this effect is however appreciably negligible because of the relatively low flow rate of this constriction 189.
If! - 'we do not want to maintain the pressure in the brake cylinder from the brake pipe as we have just explained, we obstruct the throttle 189 with a plug not shown
Except in the case of exhaustion of the fluid as a result of maintaining the pressure in the brake cylinder despite the leaks, the pressure of the fluid in the supply reservoir 3, and therefore in the diaphragm chamber 102 of the device with a quick-release valve 9, always exceeds the pressure of the general pipe 2 which prevails in the diaphragm chamber 103 and this excess pressure is sufficient to keep the various parts of this device in their right-hand position, that is, that is, in their quick release position while the brakes are actually applied.
In the event that the pressure drops in the supply tank to the value of the pressure in the general pipe 2, the spring 106 on the contrary pushes the different parts of the quick-clamping valve device 9 to their normal position. in which they are shown in the drawing.
After the quick-clamping reservoirs 14, 15 have been loaded with fluid from the general pipe and the adjustment box 10 which comes to occupy its lower position, the position of the different parts of the quick-clamping valve device 9 has been operating. is of no importance however since, as will now be explained, it exerts no influence on the position of the shut-off valve 8 of the control tank, which valve is to be kept in its position. left position as long as the brakes remain on
When the adjustment box 10 comes to occupy its lower position, it closes the communication between the channel 119 and the atmosphere and puts this channel in communication through the seat 117 with a source of pressurized fluid such as the channel 27 of the. brake cylinder;
the pressure prevailing in this channel is then effectively exerted in the chamber 91 and on the diaphragm 79 of the cut-off valve. Thus, if the pressurized fluid is discharged from chamber 86 by returning the quick-release valve device 9 to its normal position while the brakes are applied, the pressure in chamber 91 and on the diaphragm 79 keeps the various parts of the control reservoir cut-off valve in their left-hand position until a complete release of the brakes is then performed as will be explained later.
When the different parts of the adjustment box 10 come to occupy their lower position when the brakes are applied, as we have just explained, the valve 130 is also applied to its seat to close the communication between the channel. 134 and the atmosphere and it remains closed until the moment when the brakes are completely released as will be explained a little later.
To release the brakes and reload the braking equipment with pressurized fluid. \ 'Fluid is sent to the general line 2, and from there to the check valve chamber' 470 The check valve 25 being open, the pressurized fluid flows from the chamber 47 into the chamber 21 passing through this check valve, but in the case where the plate 43 is in sealed contact with the seal 50 or in the case of 'a reduction in pressure in the general pipe exceeding the reduction corresponding to full tightening, the fluid flows from this chamber, passing through the check valve 25, into the part of the chamber 21 inside of the seal 50, and through the constriction ',
22 into the part of the chamber 21 surrounding this seal, thus subjecting the entire underside
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of the diaphragm to the pressure prevailing in the general pipe.
When the pressure in the chamber 21 has thus increased sufficiently, it cooperates with the spring 49 and the pressure of the brake cylinder, which prevails in the chamber 26 and acts on the diaphragm 18, to create on the stack of diaphragms a force which exceeds the opposing force created by the pressure of the brake cylinder prevailing in the chamber 26 and acting on the diaphragm 17, pressure to which is added the pressure of the control reservoir prevailing in the chamber 32 and acting on the diaphragm 20;
as a result, the diaphragm stack moves upward under the influence of this force. If the diaphragm stack were in the clamped position, its initial movement would move the auxiliary drawer to its stop position. covering of the clamping hole 188; otherwise, any movement of the auxiliary spool starts from this overlapping position as soon as there is a difference between the opposing forces sufficient to move the main spool 60, and such movement continues until the rod 57 and the drawer 60 comes into contact with the plunger 66;
feed tank charging channel 172 then opens to allow fluid from diaphragm chamber 21 to flow to the feed tank through the normal charge throttle 171 as explained upper. The charge communication of the supply tank through the fast charge restriction 173 and the overload dissipation restriction 166 is closed at this time by the cut-off slide 95 of the control tank which is held in its left position. by the pressure exerted either in the chamber 86 or in the chamber 91, as has already been explained.
The pressurized fluid also flows from the diaphragm chamber 21 to the supply tank 3 via the holding constriction 189, if this is used, but this flow is so small that it does not occur. 'exerts no appreciable influence on the recharging of this reservoir.
As has already been explained with regard to the initial loading of the brake equipment, the pressure in the brake pipe 2 increases more rapidly on the cars adjacent to the locomotive than on the cars located at the locomotive. rear of the train. Consequently, if a wagon is near the locomotive and the pressure in chamber 21 of the equipment of that wagon increases sufficiently, despite the drainage of this chamber to the supply tank 3, to create a force directed towards the top which overcomes the force of the spring 68,
the stack of diaphragms moves upward to allow valve 25 to close and flow restriction to chamber 21 able to compensate for the rate of pressure increase acting in this chamber against the force of the spring 68 and thus reduce the recharging of the supply tank 3 via valve 25. Even when the overloading of the brake pipe on the locomotive is terminated, if the pressure obtained in chamber 21, despite the drainage of this chamber to the supply tank 3, provides a force capable of overcoming the action of the spring 68,
the stack of diaphragms moves to allow the closure of the check valve 25 necessary to limit the rate of pressure increase in chamber 21 as a function of the relatively slow rate at which the pressure of the supply tank can be reestablished by through the choke 1710
The more or less complete closing of the check valve 25, to which is added the action of the throttle 171 of normal or slow load, plus the negligible effect of the throttled retaining orifice 189, to restore the pressure in the feed tank 3,
is therefore calculated at the head of the train so as to limit the withdrawal of fluid from the brake pipe in order to accelerate the flow of fluid towards the rear of the train to operate the brake control valve devices at the end of the train. rear of the train and bring them to their release position as well as to recharge the corresponding supply tanks 3.
When the graduated control device 6 has returned to its released position, in which it is shown in the drawing, or when it has returned to any position by overcoming the action of the spring 68, communication is reestablished between the channels 113 and 143 and the fluid under
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pressure can therefore escape from the brake cylinder 4 through the throttle 114, the channel 113, the cavity 180 of the auxiliary spool 64, the channel 143 and the release throttle 146 which controls the rate of release. due to the fact that the flow rate of this constriction is less than that of the constriction 114 ,.
When the pressurized fluid thus escapes from the brake cylinder 4, the pressure in the chamber 26 is correspondingly reduced; in the event that the reestablishment of the pressure of the general pipe in chamber 21 is limited to any chosen degree, the pressure of the brake cylinder continues to drop until its action on diaphragms 18 and 17 of chamber 26 is so small in relation to the increase in brake pipe pressure in chamber 21,
that the pressure of the control reservoir prevailing in the chamber 32 and acting on the diaphragm 20 moves the stack of diaphragms and the auxiliary drawer 64 downwards with respect to the main drawer 60 to the overlapping position of the release channel 143 defined by the contact of the shoulder 63 of the rod 57 with the main spool 60. In the position "covering the release channel" of the auxiliary spool 64, communication is closed between the brake cylinder 4 and the release channel 143 so as to thus limit the reduction in pressure in the brake cylinder as a function of the increase in pressure in the brake pipe 2.
As a result of the operation just described, the pressure in the brake cylinder 4 can be gradually reduced in several stages, if desired, by producing appropriate pressure increases in the brake pipe 2; if a continuous increase in pressure is produced in the brake pipe 2, the pressurized fluid contained in the brake cylinder also escapes in a corresponding continuous manner.
When the pressure in the brake pipe 2 and therefore in the diaphragm chamber 21 has finally increased until it approaches less than 0.14 to 0.21 kg / om2 of the normal pressure transmitted in the brake pipe, and this pressure is effectively established in the control reservoir 13 and acts in the chamber 32 on the diaphragm 20, the spring 49 maintains the stack of diaphragms in its released position when the pressure in the brake cylinder 4 and in the diaphragm chamber 26 drops to the value of atmospheric pressure, and the supply tank 3 is then fully recharged up to the pressure in the general pipe.
When the pressure in the brake cylinder 4 has become low enough to have only an almost negligible effect, i.e. equal to, for example, 0.35 kg / cm2, the pressure of the spring 125 of the adjustment box 10 displaces the piston 116 causing it to leave contact with the seal 123 and to bring into contact with the seat 117, which causes the channel 119 to open to the atmosphere by through the chamber 120 and at the same time allows the opening of the valve 130 by the action of the spring 133.
When the graduated controller 6 is returned to its released position in response to an increase in pressure in the general line 2, as previously explained, communication is reestablished between the channels 134 and 186 by the. intermediate cavity 185 of main spool 60, but pressurized fluid is not discharged from quick-release reservoirs 14 and 15 through this communication until valve 130 has been opened in the control box 10.This maintenance of the fluid under pressure in the quick-release reservoirs 14 and 15 until the opening of the valve 130, which does not occur until the brakes are fully released,
consequently prevents a reduction in rapid application from starting in the pressure of the brake pipe and from producing a sudden increase in the application of the brakes, if during the release of the brakes the mechanic wishes to apply them again with increased power therefore reduces the pressure in the brake pipe and causes the quick-release valve device 9 to pass to its quick-release position. The quick-release reservoirs 14 and 15 are still charged with pressurized fluid , the quick-release fluid release
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under pressure outside the brake pipe does not occur.
If while performing a brake release, as explained above, with the check valve 25 being closed as may momentarily occur on cars adjacent to the locomotive, the mechanic wishes to increase the clamping force of the locomotive. brake and consequently reduce the pressure in the brake pipe, the check valve 24 allows rapid flow of pressurized fluid from chamber 21 to the brake pipe and therefore rapid application of the brakes in response to the action of the brake. the stack of diaphragms,
action which would otherwise be delayed until the brake pipe pressure in chamber 47 is reduced enough that the pressure in chamber 21 can lift check valve 25 from its seat despite the opposite action spring 48
When the channel 119 opens to the air following the return of the piston 116 of the adjustment box to its upper position and the substantially complete release of the brakes, the pressurized fluid escapes from the diaphragm chamber. 91 of the device 8 with the control tank cut-off valve.
With the chamber 86 being vented, the spring 97 then returns the control tank cut-off valve device 8 to its normal position to re-establish communication, through the rapid charge restriction 173 and the control tank restriction. overload dissipation 166, between the general line 2, the supply tank 3 and the control tank 13; a rapid equalization can thus occur between the pressures of the main pipe and of these last two reservoirs, and in particular between the pressures of the control reservoir 13 and of the diaphragm chamber 32 to be able to control the operation. of the diaphragm stack during reapplication and brake release.
It is now seen, that while the normal charge throttle 171 and the fast charge throttle 173, as well as the negligible effect of the overload dissipation throttle 166 and the throttle- holdout 189, control and provide a rapid charge of the original brake equipment for the purpose of activating a train's departure, fast load throttle 173 and throttle overload dissipation 166 are eliminated by the control reservoir cut-off valve device during recharging and while performing a substantially complete release of the brakes,
so that recharging is limited substantially to the flow rate of the normal load throttle 171 in order to achieve substantially uniform recharging of all brake equipment along a train and therefore uniform release of the brake equipment. brakes on all braked cars of the train. In order to thus carry out the control of the progressive release of the brakes until the moment when the brakes are completely released, the valve device 8 for cutting off the control reservoir is maintained in its position to accumulate the pressurized fluid in the control reservoir. 13 and the diaphragm chamber 32, until the adjustment box 10 returns to its normal position, which does not occur until the brakes have been released more or less completely.
As can easily be seen from the preceding explanations, if a wagon fitted with this brake equipment is to be used in a passenger train, the clamping selection valve 11 is turned to the "passenger" position, position in which the communication comprising the throttle 141 is open, so that after the operation of the adjustment box in response to a determined pressure in the brake cylinder 4, the pressurized fluid arrives in the brake cylinder with an equal flow rate to the combined flow rates of the throttles 114 and 141 in order to achieve a faster application of the brakes than is possible on freight trains where throttle 114 alone is effective. 'we want to use the wagon on an express train,
the tightening selection valve 11 is turned to the "express" position for which the communication comprising the constriction 142 is connected in parallel with that containing the constriction 114, and thus the communication is carried out. speed of application of the desired brakes in this particular case.
In the two "passenger" and "express" positions of the tightening selection valve 11, the channels 143 and 144 are connected to each other and establish the communication including the e-
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throttle 145 in parallel with the brake release communication corresponding to the "goods" case and comprising the throttle 146, in order to achieve a faster release than that desired in freight trains where only the throttle 146 is effective. the brake release of the chokes 145 and 146 may exceed the "goods" clamping rate of 1.9 choke 114,
and to make the check valve 109 of the adjustment box 10 effective in controlling the rate of release of the brakes in the "passenger" trains and the "express" trains, this valve is detached from its seat by the pressure of the cylinder brake in the bore 112 and as a result of 19 escape of the fluid from the chamber 110 to open the communication bypassing the throttle 114.
Regardless of the position of the clamping selection valve 11, operation of the brake equipment is otherwise the same as described above in response to a reduction or increase in brake pipe pressure. 2.
When a train has been brought onto a siding to add one or more wagons to it, and the general lines between the train and the wagon (s) to be added have been connected, it may be desired that the braking equipment on the unloaded wagon (s) is loaded as quickly as possible to hasten the departure of the train.
If the equipment described above is on the wagon or wagons to be coupled to the train, and if it is empty or only partially loaded with pressurized fluid, we see that the sudden influx of pressurized fluid from the brake pipe 2 already loaded on the train and arriving in the unloaded brake pipe of the wagon (s) to be coupled causes the check valve 25 to close such that it limits the loading rate of the equipment of this. or these wagons at a low value, as when it comes to initially loading a wagon next to a locomotive. We understand that the departure of the train will be delayed as a result.
If it is considered that this is a drawback, this can however be eliminated by providing a channel 190 connecting the channel 23 of the general duct to the channel 174, this communication bypassing the check valve 25. and therefore providing a maximum loading rate of the control tank 13 and the supply tank 3, even if this check valve is closed.
In the drawing, this communication via channel 190 is shown closed by a removable plug 191 which must obviously be removed if it is desired to obtain rapid loading of one or more wagons taken from a siding. A check valve 192 is provided in the channel 190 to prevent the reverse flow of the pressurized fluid from the supply tank 3 and the control tank 13 to the main pipe and to avoid a deleterious influence on the start of the line. brake application and operation of the quick release valve device 9.
It can be seen that if the plug 191 is removed, a substantially uniform initial loading of the train is not obtained, following the process explained previously, since the check valve 25 is short-circuited, but an initial overload of the train. Braking equipment, if this is located near the locomotive, can be avoided by using a spring 193 to push the check valve 192 on its seat when the fluid pressure in the supply and reservoir tanks. The control increases to a determined value less than the normal value, whereupon check valve 25 operates, as already explained, to control any subsequent loading.
With channel 174 covered by spool 95 in control reservoir shut-off valve 8 while the brakes are being applied, communication 190 has no effect on the operation of the brake. , 'equipment to release the brakes.
As explained previously, the spring 68 has the force required to adjust the opening of the check valve 25 so as to normally prevent overloading of neighboring brake equipment, of the locomotive while the valve is being operated. mechanic is in running position.
We see that by suitably limiting the time during which we leave the mechanic's valve in the release position, we can slightly increase -
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the pressure of the spring 68, which causes the check valve 25 to open further for any determined difference between the pressure of the control reservoir in chamber 32 and the opposite pressure in chamber 21; consequently obtains a higher loading speed of the control tank 13 and of the feed tank 3, speed which would be acceptable when it comes to removing one or more unloaded cars on a siding.
If such modification of spring 68 is deemed to be satisfactory, then channel 190, check valve 192, spring 193 and plug 191 can be omitted.
If the mechanic wishes to prevent the brakes from being applied on a particular wagon, he actuates the lever 162 of the combined valve device 12 used for emptying the brake cylinder and the supply reservoir, in order to detach the brake valve from its seat. hold 150; this maneuver is sufficient to obtain the desired emptying. The graduated control device 6 is naturally in the position of covering the clamping hole at the moment when such an emptying is initiated and, as a result of the resulting reduction in pressure in the brake cylinder and in the diaphragm chamber 26, it moves to its clamping position to send pressurized fluid from the supply reservoir 3 to the brake cylinder 4 and to compensate for the free air exhaust of the pressurized fluid contained in the brake cylinder.
By keeping the check valve 150 open, it is therefore possible to obtain, if necessary, a complete pressure drop in the brake cylinder 4 and the supply reservoir 3. If the mechanic wishes to obtain a faster pressure drop in the brake cylinder 4 and the supply tank 3, it can actuate the lever 162 to also open the check valve 151, as a result of which the pressurized fluid is discharged from the supply tank 3 through this return valve. held and then directed, at the same time as the pressurized fluid coming from the brake cylinder 3, towards the atmosphere, passing through the check valve 150.
It can be seen that the pressure of the supply reservoir 3 acting in the chamber 30 of the graduated control device 6 cannot therefore fall completely without venting the fluid contained in the brake cylinder 4 and the pressure. of the supply reservoir cannot be reduced faster than the pressure of the brake cylinder acting on the face of the main spool 60 on the seat side and on the auxiliary spool 64; the pressure in the brake cylinder therefore cannot push these drawers back from their seats; moving these drawers away from their seats would allow foreign bodies to enter between the drawers and their seats and cause the graduated control device to malfunction.
By thus ensuring that the pressure of the brake cylinder acting under the spools 60 and 64 is reduced at least as rapidly as the pressure of the supply reservoir in the valve chamber 30, there is no need to care to provide in the chamber 30 mechanical means responsible for applying the main drawer 60 on its seat; such mechanical means would undesirably reduce the sensitivity of the diaphragm stack to near-range fluctuations if commanded.
If it is desired to evacuate the pressurized fluid from the control reservoir 13 and diaphragm chamber 32, or to completely relieve the pressure in the braking equipment, this can be accomplished by holding the lever 162 in the desired position to evacuate the pressurized fluid from the brake cylinder 4 and from the supply reservoir 3, until the adjustment box 10 operates to allow the opening of the check valve 130.
When the check valve 130 opens, the different parts of the shut-off valve device 8 of the control tank return to their normal position by putting the control tank 13 and the supply tank 3 in communication; as a result, the pressurized fluid from the control tank 13 is discharged at the same time as that from the supply tank 3.
In order to relieve the pressure in the control tank 13 and in the diaphragm chamber 32 by the operation of the combined valve device 12, as just mentioned, it should be noted that the fluid
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pressure in the brake cylinder 4, and, as a result of the subsequent operation of the graduated control device 6, the pressurized fluid from the supply reservoir must be completely evacuated in order to operate the adjustment box 10 as well as the valve device 8 for cutting off the control tank and for establishing communication between the control tank 13 and the supply tank 3. This means is satisfactory when it is desired to completely drop the pressure in the brake equipment. - swimming.
However, it can be assumed that the control tank 13 and the diaphragm chamber 32 have been overloaded by a general pipe which is itself overloaded, to such an extent that the stack of diaphragms moves by over-increasing the action of the spring 49 and produces brake application in the event of a subsequent reduction in brake pipe pressure to a normal value. This can happen on the first or second car after the locomotive if the engineer's valve is left too long in the release position before moving it to the run position.
It would be unacceptable under these conditions to be obliged to evacuate almost entirely the pressurized fluid from the brake cylinder 4 and from the supply reservoir 3 in order to obtain the operation of the shut-off valve device 8. from the control tank, to establish communication between the control tank 13 and the supply tank 3 and to relieve the excess pressure in the control tank and in the diaphragm chamber 32; if it is desired to avoid this possible difficulty, a drain valve 194 shown in figure 3 can be used instead of the valve device 12.
The drain valve device 194 comprises check valves 150 and 151 disposed in chambers 152 and 153 open respectively on the channel 27 of the brake cylinder and on the channel 31 of the supply reservoir and pushed respectively to the side. contact of their seats 154 and 155 by springs 158 and 159, as in the combined valve device 12.
However, there is also provided in the device 194 another retaining valve 195 disposed in a chamber 196 and applied to its seat 197 by a spring 198, the chamber 196 opening onto an extension of the channel 33 terminating. to the control tank 13 and to the diaphragm chamber 32. When the check valves 150, 151 and 195 are closed, the pressurized fluid cannot escape into the atmospheric chamber 199 beyond these check valves, but when any one or more of these check valves are opened, pressurized fluid from the channel or the corresponding channels can escape into the atmosphere.
The drain valve device 194 further comprises a lever 200 extending under the check valves 150, 151 and 195 and articulated at one end on an axis 2010 The lever 200 is provided with three fingers 202, 203 and 204 which protrude on one side and are in contact respectively with the faces, on the seat side, of the check valves 150, 151 and 195;
when it is rotated counterclockwise, the check valves are moved away from their seats, the finger 202 having a length such that for a certain rotation of the lever 200 the check valve 150 opens while the check valves 151 and 195 remain closed, but for a greater amplitude rotation of the lever the check valves 151 and 195 in turn open.
A disc 205 supported at its periphery on a shoulder 206 of the. housing has one of its faces in contact with the lever 200, while its other face is provided with a lever 207 capable of being connected to a rod not shown on the side of the wagon. By pulling or pushing on the rod, the lever 207 can be acted upon to tilt the disc 205 on the shoulder 206 of the housing to thereby rotate the lever 200 and open the check valve 150 and possibly at the same time as this is the two check valves 151 and 195.
The check valve device 194 therefore allows the pressure to be selectively dropped in the brake cylinder 4 only or also in the supply reservoir 3 and the pressure reservoir.
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order 13; can thus obtain, if desired, the complete draining of the pressurized fluid in a braking equipment.
It will be noted that if all the check valves are open, the pressure of the fluid in the control reservoir 13 and the diaphragm chamber 32 decreases rapidly, so that in the case of a collie brake case examined already previously, it suffices to reduce this pressure enough to relieve the overload and allow the check valves to close; As a result, the graduated control device 6 causes the brakes to release, and the pressure in the supply tank 3 and in the control tank 13 only rises up to the normal pressure of the brake pipe. .
By giving the check valve 150 an appropriate flow, it is possible to reduce the pressure of the brake cylinder under the spools 60 and 64 at least as quickly as the pressure of the supply reservoir in chamber 30 decreases, by so as to prevent the drawers from being pulled out of their seats; on the other hand, by releasing the pressure of the supply tank, acting on the face, seat side, of the spool 95 of the valve device 8 for cutting the control tank, when the pressure of the control tank , is reduced to release a stuck brake, the risk of the drawer 95 moving away from its seat is reduced to a minimum under these conditions.
Note in Figure 1A that the cut-off valve device 8 is maintained in its left-hand cut-off position until the adjustment box 10 returns from its lower position to its normal position following an oil change. almost complete with the pressurized fluid in the brake cylinder. The same result can be obtained, if desired, by disconnecting the channel 119 from the chamber 118 of the adjustment box 10 and by connecting it directly to the channel 27 of the brake cylinder; however, the chamber 118 is still open to the chamber 120 by a channel 208 when the piston 116 of the adjustment box is pressed against the seat 117.
With this arrangement, when the brakes are applied, the fluid at brake cylinder pressure effectively acts in chamber 91 to maintain the shutoff valve device in its shutoff position until this pressure is. reduced by releasing the brakes to a desired low value; at this time, the spring 97 returns the cut-off valve device 8 to its normal position.
It is seen that the present invention provides a graduated release type brake control valve device which achieves a very rapid initial load of the equipment of a train, application of the brakes as uniform as possible throughout a train with a minimum time between the start of tightening at the front of a train and tightening at the rear of the train and also a minimum time on each wagon between the start of the pressure reduction in the brake pipe and obtaining effective braking; the device according to the invention also makes it possible to maintain the pressure in the brake cylinders despite normal leaks in the supply tank 3 and, if desired, in the general pipe 2, after equalization of the pressures in the supply tank and brake cylinder;
the device according to the invention also makes it possible to effect a substantially uniform recharging of the brake equipment and a substantially uniform release of the brakes over the entire length of the brakes. In addition, the braking equipment according to the invention is particularly suitable for trains comprising a certain number of wagons not fitted with brakes or fitted with brakes which are not in working order; it gives with certainty the results indicated above even in trains of this kind.
CLAIMS.
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