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INSINUATION <J;J;E' 'J!REJ;AGE"A <FLUlIDE SOUS PRESSION.
La présente invention concerne .les'dispositifs de freinage à flui- de sous pression et en particulier ceux;.du type utilisé sur les locomotives pour commander le serrage et le desserrage des freins sur la locomotive et sur les wagons qu'elle remorque.
Dans' le brevet Américain numéro 2.038.168 du 21 Avril 1936, on a décrit un dispositif de freinage à fluide' sous pression destiné aux locomo- tives'et comportant un robinet de mécanicien qui possède, en plus de la posi- tion de service habituelle, une autre position de service désignée communément à présent sous le nom de "position de premier service". Dans cette position de premier service, le réservoir d'égalisation usuel est relié à un réservoir de limitation de la réduction de pression;
le volume de ce deuxième réservoir estcalculé de manière à produire, pour la puissance de¯serrage de service ha- bituelle, une réduction de pression d'environ 0,420 kg par cm2 dans le réser- voir d'égalisation et par conséquent dans la conduite générale, dans le but d'effectuer sur un train un léger serrage des freins destiné à rattraper sans choc le jeu dans les attelages des wagons.
Dans le but d'empêcher les fuites de fluide sous pression qui pourraient se produire dans la conduite générale et qui augmenteraient la réduction de pression dans cette conduite et par conséquent le serrage des freins au-delà du léger serrage nécessaire pour rattraper le jeu des attelages pendant que le robinet du mécanicien se trou- ve dans la première position de' .service, le dispositif de freinage comporte également une valve de maintien de la pression dans la conduite générale, cette valve fournissant du fluide sous pression à 1a conduite générale pour compenser les fuites qui peuvent 'se produire dans celle-ci.'
Le dispositif de freinage comporte.,.en -outre.-un orifice de mise à l'air libre pour vidanger le réservoir de limitation de la réduction de
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pression; quand une réduction de "pression, de.
D,42 à 0,56,kg par cm2 dans le
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réservoir d'égalisation a été réalisée par une égalisation approximative de pression entre ce réservoir et le réservoir de limitation de réduction de pression, la pression dans le réservoir d'égalisation continue à baisser à une vitesse très lente par' suite de l'échappement de l'air à travers cet orifice de mise à l'air libre et pour la raison suivante. Avant que la con- duite générale sur un train ait été.complètement chargée, il existe dans cet- te conduite ce que l'on appelle "un faux gradient de pression", c'est-à-dire qu'il y a, entre les pressions de la conduite générale à l'avant et à l'arriè- re du train, une différence plus grande que celle qui peut exister dans le cas de la fuite maximum considérée comme admissible.
Si on commence à serrer les freins, le robinet du mécanicien se trouvant-dans la position de premier service, pendant qu'un tel faux gradient existe dans la conduite générale les freins se serrent sur tous les wagons du train par suite du serrage rapi- de fourni par le fonctionnement des triples-valves bien connues de.type A B 'sur, les.wagons,--La pression dans la conduite générale en tête du train a tèn- dance alors à diminuer par suite de l'écoulement de l'air vers l'arrière du train ce qui provoque le fonctionnement de la valve de maintien qui envoie alors du fluide sous pression à la conduite générale en tête du train;
sans l'orifice de mise à l'air libre mentionné plus haut, cette alimentation de la conduite générale par le valve de maintien provoquerait dans la conduite générale, à partir de quelques wagons en arrière de la locomotive jusqu'à l'extrémité arrière du train, une augmentation de pression qui serait suffi- sante pour produire le desserrage des freins, les freins ne restant alors appliqués que sur quelques wagons voisins de la locomotive.
L'orifice de mise à l'air libre prévu pour le réservoir de limitation de réduction de pression, en prolongeant la réduction de pression dans le réservoir d'égalisation, pro- longe également la réduction de pression dans la conduite générale, de maniè- re à empêcher dans la conduite générale, et jusqu'à l'arrière des quelques wagons mentionnés ci-dessus, une augmentation de pression qui serait suffisan- te pour produire le desserrage des freins sur les wagons les plus éloignés de la locomotive;
on évite ainsi les conditions dangereuses dans lesquelles se trouverait le train du fait que le mécanicien n'aurait pas prévu le mau- vais fonctionnement du dispositif de freinage. '
Quand on a rattrapé le jeu des attelages du train en utilisant la position de premier service du robinet de mécanicien, comme on vient de l'expliquer ci-dessus, on déplace ce robinet jusqu'à sa position de service habituelle pour augmenter le degré de freinage, et finalement jusqu'à sa po- sition de recouvrement pour limiter le serrage des freins au degré.désiré, comme on le fait habituellement, la valve de maintien n'intervenant pas pour compenser les fuites de la conduite générale, ni dans la position de service, ni dans la position de recouvrement du robinet de mécanicien décrites dans le brevet mentionné plus haut.
On remarquera que, la pression du réservoir d'égalisation-dimi- nuant progressivement à travers l'orifice de mise à l'air libre.prévu pour le réservoir de limitation de' réduction de pression comme on l'a expliqué précédemment, la pression se maintient dans la conduite générale malgré les fuites, mais diminue progressivement en même temps que la pression dans -le réservoir d'égalisation, ce type de procédé de maintien étant désigné généra- lement par l'expression "maintien décroissant".
Pour régler la vitesse d'un train descendant le long d'une pente, il est courant d'utiliser les freins suivant une méthode cyclique consistant à appliquer d'abord les freins jusqu'à un degré de serrage désiré, puis quand les fuites dans la conduite générale,ont augmenté le serrage jusqu'à un cer- tain point, à desserrer les freins jusqu'au moment où la pression dans les cylindres de freins maintient les triples-valves dans la position de rechar- gement du dispositif de freinage, à effectuer ensuite une nouvelle applica- tion des freins etc, le nombre des cycles dépendant généralement de la lon- gueur de la pente et les oycles se poursuivant jusqu'au bas de celle-ci.
On remarquera que pendant cette utilisation cyclique des freins, telle qu'on vient de l'expliquer, le degré de freinage varie et par conséquent la vites- se du train, et qu'une grande quantité d'air comprimé se .trouve gaspillée du
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fait que l'on desserre partiellement les freins et qu'on les applique ensui- te de nouveau; il peut en résulter éventuellement un freinage insuffisante avec les résultats désastreux qui peuvent en découler, à moins qu'une rechar- ge suffisante du dispositif de freinage ne soit effectuée pendant chaque cy- cle.
Il faut remarquer également que le nombre de cycles nécessaire pour une rampe descendante d'une pente déterminée quelconque peut être considérable- ment réduit siaprès avoir appliqué les freins, on peut maintenir constante la pression de la conduite générale malgré les fuites pour empêcher toute augmentation de serrage nécessitant un desserrage consécutif.
Ce procédé de maintien de la pression du fluide dans la conduite générale peut être désigné par l'expression "maintien plat", puisqu'il permet d'obtenir exactement dans la conduite générale la réduction de pression désirée; le dispositif permet- tant d'appliquer ce procédé ne diffère de celui correspondant au "maintien décroissant" décrit précédemment, que. du fait que l'orifice de mise à l'air libre prévu pour le réservoir de limitation de la réduction de pression est fermé dans la position de premier service du robinet du mécanicien.
On voit, d'après ce qui précède, que le "maintien décroissant" est particulièrement intéressant pour éviter de mettre un train dans des con- ditions dangereuses quand on a commencé à serrer les freins au moment où un faux gradient de pression existe dans la conduite générale, tandis que le "maintien plat" peut être employé avantageusement dans les rampes. L'un des buts de la présente invention est de réaliser un dispositif de freinage per- fectionné pour locomotive permettant d'utiliser ces deux procédés de main- tien de la pression dans la conduite générale..
Un autre but de l'invention est de réaliser un équipement perfec- tionné de freinage pour locomotive qui comporte des moyens, réglables automa- tiquement en fonction du gradient de pression dans la conduite générale, pour réaliser le "maintien plat", sauf dans le cas où il existe un "faux gradient", auquel cas le "maintien décroissant" est réalisé pour la sécurité du train.
On va décrire maintenant, à titre d'exemples, deux modes de réa- lisation particuliers de la présente invention en se référant au dessin an- nexé dans lequel :
La figure 1 est une vue schématique d'une partie d'un premier mo- de de réalisation d'un dispositif de freinage monté sur locomotive et confor- me à la présente invention.
Les figures 2, 3 et 4 sont des vues schématiques d'une partie du robinet de mécanicien représenté sur la figure 1, avec la valve rotative de- ce robinet se trouvant respectivement dans des positions différentes.
La-figure 5 est une vue schématique d'une partie d'un deuxième mode de réalisation d'un équipement de freinage monté sur locomotive et conforme à la présente invention.
La figure 6 est une vue schématique et développée d'une valve ro- tative et de son siège faisant partie du robinet de mécanicien représenté sur la figure 3.
Comme on le voit sur le dessin, l'installation de freinage repré- sentée sur les figures 1 à 4 comprend un robinet de mécanicien 1, un disposi- tif combiné'd'égalisation à valves de décharge et de maintien 2, un réservoir d'égalisation 3, un réservoir de limitation de réduction de pression 4, un réservoir principal 5, une valve d'alimentation 6 pour fournir du fluide à une pression réduite constante au robinet de mécanicien 1 à partir du réser- voir principal 5 et par l'intermédiaire de la conduite 7, et une conduite générale 8. Conformément à 1a présente invention l'installation comprend en outre un dispositif à valve de sélection de maintien 9 et un Venturi 10.
. Le robinet de mécanicien peut être analogue à celui décrit dans le brevet cité plus haut en référence, mais il 'comprend, pour en faciliter la représentation, un carter dans lequel une' .chambre 11 est alimentée cons- tamment en fluide sous pression par la valve d'alimentation 6 et la conduite 7.
Une valve rotative 12 disposée dans la chambre 11 est appuyée contre son
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siège par la pression régnant dans cette chambre et est reliée par une tige 13 à la poignée 14 du robinet de mécanicien qui permet de faire tourner cette valve rotative pour la placer dans ses différentes positions de commande du freinage qui comprennent la position de premier service, la position de marche, la position de service et la position de recouvrement; toutes ces positions de la valve rotative sont représentées respectivement sur les figures 1 à 4 du dessin.
Le dispositif combiné d'égalisation à valves de décharge et de maintien 2 comprend un carter dans lequel peut coulisser un piston 15; d'un côté de ce piston se trouve une chambre 16 de réservoir d'égalisation qui s'ouvre sur une canalisation 17 reliée d'une part au réservoir d'égalisation 3 et d'autre part au siège de la valve rotative 12 du robinet de mécanicien.
De l'autre côté du piston 15 se trouve une chambre 18 communiquant avec la conduite générale 8. Un renvoi de sonnette 19 est articulé au point de jonc- tion de ses deux bras sur un axe 20 monté dans le carter; l'un des bras du renvoi de sonnette est relié à son extrémité à une tige 21 solidaire du pis- ton d'égalisation 15 ce bras se déplace par conséquent avec ce piston.
L'autre bras du renvoi de sonnette 19 est traversé par une tige 22 d'une val- ve de décharge de conduite générale 23 disposée de manière à coopérer avec un siège prévu dans le carter pour commander la communication entre la chambre 18 et un canal 24 de mise à l'air libre. Une collerette 25 portée par la tige 22 est en contact avec le deuxième bras du renvoi de sonnette 19; la val- ve d'échappement 23 peut ainsi être ouverte par ce deuxième bras quand le renvoi de sonnette 19 tourne dans le sens inverse de celui des aiguilles d'une montre, tandis qu'un ressort 26 agissant sur cette collerette tend à pousser la valve dans sa position de fermeture quand le renvoi de sonnette tourne dans l'autre sens.
Une valve de maintien 27 disposée dans une chambre 28 comman- de la communication entre cette chambre et la chambre 18; elle est appliquée sur son siège par un ressort 29. Cette valve 27 porte une tige 30 qui fait saillie dans la chambre 18 et est en contact avec le premier bras du renvoi de sonnette 19 de manière à ouvrir la valve 27 après que la valve d'é- chappement 23 a été fermée, quand le renvoi de sonnette tourne dans le sens des aiguilles d'une montre.
La chambre 28 de la valve de maintien communique par une canali- sation 31 avec le siège de la valve rotative 12 du robinet de mécanicien; communiquent également avec ce siège, la canalisation 17 du réservoir d'éga- lisation, une canalisation 32 venant du réservoir de limitation de réduction de pression 4, et la conduite générale 8.
Le dispositif à valve de sélection de maintien 9 comprend un car- ter dans lequel se trouve une chambre'33 ouverte sur la canalisation 32 et contenant une valve 34 qui commande la communication entre cette chambre et une autre chambre 35 communiquant avec l'atmosphère par un orifice étranglé 36. La valve 34 porte une tige 37 qui traverse une cloison 38 et se prolonge jusque dans une chambre 39 en communication constante avec la conduite géné- rale 8.
Cette chambre 39 est fermée à une extrémité par un diaphragme flexi- ble 40, l'extrémité de la tige 37 étant munie dans la chambre 39 d'une tête 41 appliquée contre ce diaphragme. De l'autre côté du diaphragme 40 se trouve une chambre 42 contenant une tête 43 appliquée contre la face adjacente du diaphragme 40 par un ressort 44. Un ressort 45 dans la chambre 35 est disposé de manière à tendre à ouvrir la valve 34. La chambre 42 communique par une canalisation 46 avec l'étranglement 47 du Venturi.
Pour expliquer le fonctionnement, on va supposer que le réservoir principal 5 est chargé en fluide sous pression de-la manière habituelle et que, grâce au fonctionnement de la valve d'alimentation 6, la chambre 11 de la valve rotative du robinet de mécanicien 1.est. alimentée par le réservoir principal à la pression prévue qui doit exister normalemént dans la conduite générale 8. On supposera en outre que la valve rotative 12 se trouve dans la position de marche (figure 2).
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La valve rotative 12 se trouvant en position de marche, le fluide à la pression de la valve d'alimentation s'écoule à partir de la chambre 11 et à travers un canal 48 jusque dans la conduite générale 8 et dans la chambre 18 du dispositif d'égalisation,2; il s'écoule également, par l'intermédiaire de la conduite 17, jusque dans le réservoir d'égalisation'3 et dans la chambre 16 du dispositif 2; ainsi, la conduite générale, le réservoir 3 et les chambres 16 et 18 se chargent à la pression fournie par la valve d'alimentation 6.
Dans cette position de marche de la valve rotative 12, la conduite 32, et par conséquent le réservoir de limitation de réduction de pression 4, est mise à l'air libre par une cavité 49 de la valve rotative et un canal 50 débouchant dans l'atmosphère. Les chambres 16 et 18, qui se trouvent sur les faces op- posées du piston d'égalisation 15, étant ainsi chargées en-fluide sensiblement à la même pression, ,le piston d'égalisation 15 prend une position représentée sur le dessin, dans cette position., la valve de décharge 23 de la conduite générale et la valve de maintien 27-sont fermées toutes les deux sous l'action de leurs ressorts respectifs 26 et 29.
Si l'on désire maintenant effectuer un serrage'de service, on tourne la poignée 14 du robinet de mécanicien, et par conséquent la valve ro- tative 12, jusqu'à la position de premier service qui est' représentée sur la figure 1. Dans cette position, la. valve rotative 12 recouvre:la conduite gé- nérale 8 et coupe par conséquent l'alimentation de cette,conduite en fluide sous pression, tandis qu'un orifice 51 de cette valve fait communiquer la cham- bre 11 avec la conduite 31 de la valve de maintien et qu'un canal 52 prévu également dans la valve 12 établit.la communication entre la conduite 17 du réservoir d'égalisation et la conduite 32 du réservoir limiteur de réduction de pression.
La pression du fluide dans le réservoir d'égalisation 3 et dans la chambre 16 du piston s'égalise-alors à peu près avec la pression dans le réservoir de limitation de réduction de pression 4, suivant le taux de servi- ce usuel commandé par un étranglement 53 prévu dans le canal 52.
Quand'1'alimentation de la conduite générale 8 se trouve coupée par la mise du robinet de mécanicien dans la position de premier service, les
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fuites, qui existent généralement-dans la conduite générale, commencent à ré- duire la pression dans celle-ci et par conséquent dans la chambre 18 du dis- positif 2, mais si le taux de cette réduction de pression ne dépasse pas le taux de service de la réduction de pression dans le réservoir d'égalisation 3 et la chambre 16 du piston, la pression dans,la chambre 16, devient légèrement plus faible que la pression de la conduite générale régnant dans la chambre 18;
le piston 15 se déplace alors vers la chambre 16 et actionne le renvoi de sonnette 19, ce qui provoque.l'ouverture de la valve de décharge 23 de la conduite générale'; cette ouverture est suffisante pour augmenter le taux de réduction de pression dans la conduite générale 8 jusqu'µ la valeur du taux de service de la réduction de pression dans le réservoir,d'égalisation et par conséquent dans'.la chambre 16. Le déplacement du piston 15 s'arrête lorsque la pression de la conduite générale dans la chambre 18 devient légère- ment inférieure à la pression du réservoir d'égalisation régnant dans la chambre 16 ; le piston 15 se déplace alors vers la chambre 18 pour permettre la fermeture de la valve de décharge 23.
Quand la valve de décharge 23 se trouve ainsi ,fermée, ,les fuites de fluide dans la conduite générale n'en continuent pas? moins à réduire la pression dans la conduite générale 8 et dans la chambre 18, et le piston,-15 continue donc à se déplacer vers la chambre 18 et actionne par conséquent le renvoi de sonnette 19 pour ouvrir la valve de maintien 27;'.cette valve 27 s'ouvre ainsi de manière à envoyer du fluide sous pression dans. la'chambre 18 et dans la conduite générale 8 avec un débit qui empêche, toute réduction ultérieure de pression que tendent à produire les fuites de la conduite générale; le piston 15 cesse alors de se déplacer.
Si les fuites de fluide sous pression dans là conduite générale sont telles qu'elles produisent dans celle-ci une réduction"de pression dont-
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le taux dépasse le taux 'ce - sexiidei, iand-'le roomnetl :de: 111éniè.ic8IÍ est'placé dans la '
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position de premier service, la pression de la conduite générale régnant dans la chambre 18 diminue plus vite que la:pression dans le réservoir d'égalisa- tion et dans la chambre 16.
Dans ce cas, quand la pression de la conduite générale dans la chambre 18 est devenue légèrement inférieure à la pression réduite de la chambre 16, le piston d'égalisation 15 se déplace vers la cham- bre 18 et ouvre la valve de maintien 27 à un degré suffisant pour fournir à la conduite générale 8 un débit de fluide capable de compenser les fuites de. la conduite générale; à ce moment le piston s'immobilise.
S'il existe un "faux gradient" dans la conduite générale 8 au moment où l'on place le robinet du mécanicien dans la position de premier ser- vice, il se produit un afflux plus rapide de fluide sous pression dans la conduite générale, depuis la locomotive dans la direction de l'arrière du train, que celui qui pourrait être causé par les fuites admissibles les plus impor- tantes dans la conduite générale, et la valve de maintien 27 s'ouvre par conséquent davantage que dans le cas décrit ci-dessus de manière à fournir à la conduite générale plus de fluide sous pression que dans ce cas et assez de fluide pour empêcher la pression dans celle-ci, au droit de la locomotive, de diminuer plus vite que suivant le taux de service de la réduction de pres- sion dans le réservoir d'égalisation 3 et la chambre 16.
On remarquera que le fluide envoyé par la valve de maintien 27 dans la conduite générale 8 traverse le Venturi 10 et diminue par conséquent la pression dans la canalisation 46 et dans la chambre 42 du dispositif à val- ve de sélection de maintien 9 jusqu'à une valeur inférieure à la pression de la conduite générale agissant dans la chambre 39 sur la face opposée du dia- phragme 40; cette réduction de pression est proportionnelle au débit de l'é- coulement nécessaire pour empêcher la pression de la conduite générale de di- minuer à un taux plus rapide que le taux de service de la réduction de pression dans le réservoir d'égalisation 3.
Ainsi, la pression dans la chambre 42 est réduite davantage, quand on place le robinet du mécanicien dans sa position de prémier service au moment où il existe un "faux gradient" dans la conduite générale 8, que lorsque cette manoeuvre du robinet est effectuée à un instant où il n'y a pas de faux gradient mais simplement des fuites inférieures à un maximum admissible.
Le ressort 44 pousse sur le diaphragme 40 avec une force capable de maintenir la valve 34 appuyée sur son siège pour toutes les pressions dans la chambre 42 considérées par rapport à la pression de la conduite générale dans la chambre 39 excepté pour la pression obtenue quand la valve de maintien 27 fournit du fluide à la conduite générale'8 pour compenser des fuites supé- rieures aux fuites admissibles dans cette conduite, et par conséquent quand il existe un "faux gradient" dans la conduite générale au moment où on place le robinet du mécanicien dans la position de premier service.
Par conséquent, quand on place le robinet du mécanicien dans la position de premier service en vue d'appliquer les freins, et quand il n'y a pas à ce moment de "faux gradient" dans la conduite générale, la valve 34 est fermée de manière à empêcher l'échappement à l'air libre du fluide sous pression contenu dans le réservoir limiteur de réduction de pression 4. La réduction conséquente de la pression de la conduite générale est limitée par conséquent au taux d'égalisation de la pression dans le réservoir d'égalisa- tion 3 et dans le réservoir limiteur de réduction 4,
ce taux étant le taux de service et la valve de maintien 27 fournissant dans la conduite générale 8 un taux et un degré de réduction de pression qui assurent un rattrapage progressif du jeu dans les attelages d'un train long dans lequel les fuites de la conduite générale peuvent atteindre le'maximum admissible.
S'il existe au contraire un "faux gradient de pression" dans la conduite.générale au moment où l'on effectue une réduction de service de la pression dans cette conduite, la valve--34 s'ouvre pour permettre au fluide sous pression venant du réservoir limiteur de 'réduction de pression 4, de
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s'échapper à l'air. libre à travers -l'étranglement 36; ainsi, après une égali- sation approchée, conforme au taux de service, des pressions régnant respec- tivement dans le réservoir d'égalisation 3 et dans le réservoir limiteur-4.9- cette pression égalisée continue à diminuer suivant un taux plus faible com- mandé par le débit de l'orifice 36.
Après la réduction initiale et limitée de lapression dans la conduite générale suivant le taux de service, la réduction continue suivant un taux plus faible commandé par l'orifice de mise à l'air libre 36 de manière que, dans ces. conditions particulières-, le desser- rage indésirable et décrit précédemment des freins soit évité .sur.les wagons, entre les premiers wagons suivant immédiatement la locomotive et l'extrémité arrière du train.
Après que le jeu des attelages a été rattrapé progressivement en utilisant la position de premier service du robinet de mécanicien,comme il a été expliqué précédemment, on place le robinet du mécanicien dans sa position ordinaire de service (figure 3); dans cette position, le réservoir d'égalisation 3 est relié au canal 50 de mise à l'air libre par l'intermédiai- re d'un canal 54 comportant un étranglement 55 prévu, dans la valve rotative 12.
Quand une nouvelle réduction désirée de la pression dans ce réservoir d'égalisation 3 a été ainsi obtenue pour 'produire un degré désiré correspon- dant de l'augmentation de freinage de la locomotive et des wagons, on place le robinet du mécanicien de la manière habituelle dans sa position usuelle de recouvrement (figure 4) pour laquelle la canalisation 17 est recouverte par la valve rotative 12; une nouvelle réduction de pression dans le réservoir d'égalisation 3 et par conséquent dans la conduite générale ne peut ainsi se produire et l'application des freins est donc limitée à un degré désiré d'une manière bien connue.
Quand un train descend une rampe, on commence l'application des freins en plaçant le robinet du mécanicien dans sa position de premier servi- ce, comme on l'a expliqué, la valve 34 étant ouverte ou fermée suivant qu'il existe ou qu'il n'existe pas de "faux gradient" dans la conduite générale.
S'il existe un "faux gradient" au moment où l'on commence à serrer les freins, il disparaît-'rapidement après le début du serrage de sorte que la valve 34 se ferme pour limiter une nouvelle réduction de la pression du réservoir d'é- galisation à' la valeur correspondant à l'égalisation avec la pression du ré- servoir limiteur de réduction.
Quand le jeu dans les attelages a été rattrapé par l'utilisation de la position de premier service, on place le robinet du mécanicien 1 dans la position de service pour effectuer dans le réservoir d'égalisation 3 la nouvelle réduction de pression nécessaire à l'obtention du degré désiré dans l'application des freins. Quand la réduction désirée a été effectuée dans la pression du réservoir d'égalisation 3, on replace le robinet du mécanicien dans la position de premier service, au lieu de le placer dans la position de recouvrement qui peut être utilisée dans tous les cas sauf celui de la pente descendante, afin d'obtenir le "maintien plat" et de conserver le degré désiré dans l'application des freins.
En particulier, le réservoir limiteur de réduction de pression 4 peut être mis à l'air libre dans la position de service ou, comme le montre le dessin, la canalisation 17 peut être recouverte par la valve rotative 12 pour maintenir dans le réservoir 4 la pression obtenue dans la position de premier service, la valve 34 étant également fermée comme il a été mention- né précédemment. Ainsi,quand on ramène le robinetdu mécanicien de la posi- tion de service à la position de premier service le réservoir d'égalisation 3 .se trouve mis en communication avec le réservoir limiteur 4. Au'moment où cette communication est établie, le réservoir limiteur 4 est chargé à une'pression supérieure à celle du réservoir d'égalisation 3 et ces pressions s'égalisent rapidement en augmentant la pression dans le réservoir d'égalisation.
Cette augmentation est cependant légère, puisque le,volume du réservoir limiteur 4 n'est égal à peu près qu'à 10% de celui du réservoir d'égalisation, et cette
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petite augmentation théorique est négligeable au point de vue prati que. Il est important de noter que, dans la position de premier service, la pression établie dans le réservoir d'égalisation 3 a une valeur correspondant sensible- ment au degré de réduction désiré et que du fluide sous pression est envoyé à la valve de maintien 27 par l'intermédiaire de l'orifice 51 de la valve ro- tative 12,
grâce à quoi le mécanisme 2 fonctionne de la même manière que pré- cédemment pour fournir du fluide sous pression à la conduite générale 8 et pour maintenir la pression dans cette conduite sensiblement égale à la pres- sion réduite du réservoir d'égalisation, ce 'tmaintien'plat" empêchant par con- séque nt les fuites de la conduite générale d'augmenter, au-delà de la valeur désirée, le degré d'application des freins sur le train.
L'application initiale des freins peut rester effective.pendant toute la descente d'une rampe, le "maintien plat" empêchant toute modifica- tion de cette application sauf dans le cas où l'on a besoin de modifier le serrage pendant la descente. S'il devient nécessaire d'augmenter le serrage, on peut réduire davantage la pression dans la conduite générale, le "main- tien plat" de la pression dans'la conduite générale maintenant le serrage à sa nouvelle valeur.
S'il devient nécessaire au contraire de réduire le degré de freinage,comme c' est le cas lorsque la pente de la rampe diminue, il faut alors nécessairement recharger de nouveau l'installation de freinage jusqu'à une pression sensiblement normale, et on peut utiliser pendant ce temps les dispositifs habituels à valve de retenue des wagons pour éviter un desserrage complet des freins.
Lorsque la recharge de l'installation de freinage a été effectuée, on peut serrer de nouveau les freins en fonction* de la pente, On comprend donc que le nombre de cycles de serrage et de desserrage sur un. train peur. être diminué jusqu'à un minimum absolu, grâce à l'utilisation du 'maintien plat!!, contrairement à ce qui se passe dans les dispositifs connus qui n'em- ploient pas le "maintien plat" et dans lesquels un nombre de cycles relative- ment important est indispensable pour maintonir un train entre les limites de vitesse désirées.
L'installation de freinage représentée sur les figures 5 et 6 associée à un robinet de mécanicien automatique de l'équipement de freinage pour locomotive du type bien connu 8 ET de la "Westinghouse Air Brake "Company", ce robinet de mécanicien étant généralement analogue à celui décrit dans le brevet cité plus haut en référence; on n'a donc représenté que les parties de ce robinet qui ont été jugées nécessaires à une bonne compréhension de l'in- vention, Cornue on le voit sur le dessin, le robinet de mécanicien repré- senté est du type usuel à piédestal comprenant un socle l'auquel sont reliées la conduite ordinaire 2' du réservoir principal, la conduite générale 3', et les conduites 4' et 5' aboutissant au réservoir d'égalisation bien connu 6' et au réservoir de limitation de réduction de pression 7'.
Sur le socle 1' est monté le siège 8' de la valve rotative; sur la face supérieure de ce siège est disposée une valve rotative 9' renfermée dans une chambre 10' prévue dans un couvercle 11' monté sur le siège 8'. La valve rotative 9' est reliée par une tige 12' à la poignée de manoeuvre habituelle 13'du mécanicien; cette poignée permet de faire tourner la valve et de la placer dans les positions habituelles de desserrage, de marche, de premier service, de recouvrement., de service et d'urgenco; toutes ces positions, excepté les positions de des- serrage et d'urgence, sont représentées sur la figure 6, Sur 1a figure 5, la valve rotative est représentée dans la position de premier service.
Un dispositif d'alimentation à valve 14 monté sur le socle l' est susceptible de recevoir le fluide sous pression de la'conduite 2' du réservoir principal et de réduire la pression de ce fluide à la valeur qu'on désire transmettre dans'la conduite générale 3'; ce dispositif 14' alimente constamment la conduite générale par l'intermédiaire du canal 15' aboutissant à la chambre 10' de la valve rotative.
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Un mécanisme d'égalisation est associé au siège 8' de la valve rotative; il compreni un piston d'égalisation 16' sur une face duquel se trou- ve une chambre 17' communiquant par le canal 18' avec le siège de la valve rotative 9' et avec le réservoir d'égalisation 6'. De l'autre côté du pis- ton 16' se trouve une chambre 19' communiquant par le canal 20' avec le siège de la valve rotative 9' et avec la conduite générale 3'. Ce piston 16' est muni d'une tige 21' se prolongeant vers le bas dans la chambre 19' et reliée à un premier bras 21'a d'un renvoi de sonnette dont l'autre bras est relié à une valve de décharge de conduite générale 22' qui est susceptible de commander la communication entre la chambre 19' de conduite générale et un canal 23'.
Une valve de maintien 24' enfermée dans une chambre 25' commande la communication entre cette chambre et la chambre 19' de condùite générale et porte une tige 26' se prolongeant dans cette dernière chambre de manière à se trouver en contact avec le bras 21'a du renvoi de sonnette.
Quand le piston d'égalisation 16' se trouve dans la position où il est représenté sur le dessin, la valve de décharge 22' et la valve de main- tien 24' sont fermées toutes les deux sous l'action de leurs ressorts respec- tifs 27' et 28'. Quand le piston 16' se déplace vers le haut à partir de la position représentée sur le dessin, le renvoi de sonnette ouvre la valve de décharge 22', tandis que lorsque ce piston se déplace vers le bas il provoque l'ouverture de la valve de maintien 24'. La chambre 25' de la valve de main- tien est reliée par un canal 29' au siège de la valve rotative 9'. Le canal 23' partant de la valve de décharge de conduite générale 22' aboutit à une chambre à valve 30' prévue dans le couvercle 11.
Cette chambre 30' comprend une valve 34' commandant la communication entre cette chambre et un orifice de mise à l'air libre 35', susceptible de s'ouvrir sous l'action d'une came 36' prévue sur la poignée de manoeuvre 13' dans les pôsitions de premier service, de service et de recouvrement, et se trouvant fermée sous l'action d'un ressort 57' dans toutes les autres positions de la poignée de manoeuvre.
A la jonction du couvercle 11' et du siège 8' de la valve rotative se trouve un étranglement d'échappement préliminaire 37' disposé dans le canal 23' pour. commander le débit de l'écoulement du fluide dans la:direction de la chambre à valve 30'.
Conformément à l'invention, un dispositif à valve 38', sélecteur automatique de "maintien décroissant" et de "maintien plat", est associé au robinet de mécanicien. Ce dispositif 38' comprend un carter renfermant une butée mobile pouvant être réalisée sous la forme d'un piston 39'; d'un côté de ce piston, se trouve une chambre 40' communiquant par'1'intermédiaire d'une conduite 41' avec le canal 23' en un point de ce canal compris entre la valve de décharge de conduite générale 22' et l'étranglement d'échappement prélimi- naire 37'. De l'autre côté du piston 39' se trouve une chambre 42' ouverte à l'air libre par un orifice 43' et contenant un ressort 44' qui pousse le piston vers la position dans laquelle il est représenté sur le dessin.
Le piston 39' est muni d'une tige 45' qui s'étend à travers la chambre 42' et traverse un orifice prévu dans la cloison 46' (cette tige se trouvant en contact coulissant avec les parois de cet orifice) pour faire saillie dans une chambre 47' communiquant constamment avec un canal 50' du robinet de mé- canicien par l'intermédiaire d'un étranglement 46' de "maintien décroissant" et d'une conduit: 49'. Le canal 50' débouche d'une part sur le siège de la valve rotative 9' et d'autre part dans le réservoir limiteur de réduction de pression 7' par l'intermédiaire de la conduite 5'.
La chambre 47' comprend une valve de retenue 51' qui peut se déplacer sous la poussée de la tige 45' pour s'appliquer sur son siège 52' et fermer ainsi la communication entre la chambre 47' et un orifice 53' ouvert à l'air libre. Un léger ressort 54' tend à éloigner la valve de retenue 51' de son siège 52'.
Dans la position de marche (figure 6) de la valve rotative 9', une cavité 54' relie la chambre 10' de la valve rotative et le canal 15'de la valve d'alimentation au canal 18' du réservoir d'égalisation et au canal 20' de la conduite générale, grâce à quoi le réservoir d'égalisation 6' et
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la conduite générale 3' et par conséquent les chambres 17' et 19' se trouvant sur les faces opposées du piston d'égalisation 16' se chargent en fluide à la pression fournie par le dispositif à valve d'alimentation 14', cette pres- sion étah. celle qu'on désire établir normalement dans la conduite générale 3'.
Du fait que les pressions agissant sur les faces opposées du piston d'égalisation 16' sont les mêmes, la valve de décharge de conduite générale 22' et la valve de maintien 24' sont fermées toutes les deux par l'action de leurs ressorts respectifs 27' et 20'.. Dans'la position de marche de la valve rotative., une cavité 55' de cette valve fait communiquer le réservoir limiteur de réduction de pression 7' avec un orifice 58' ouvert à l'air libre.
L'appareillage de freinage étant ainsi chargé complètement en fluide sous pression, si l'on désire effectuer une légère application des freins pour rattraper le jeu dans les attelages, on manoeuvre la poignée 13' du robinet de mécanicien de manière à ouvrir la valve 34' et à faire tourner la valve rotative 9' jusqu'à la position de premier service.
Dans cette position, la conduite générale 3' et le réservoir d'égalisation 6' ont leur communication coupée avec la chambre 10' de la valve rotative et ne sont donc plus alimentés en fluide sous pression, le canal 20' de la conduite générale étant recouvert par cette valve 9', tandis qu'un canal 58' de la même valve fait communiquer le canal 18' du réservoir d'égalisation avec le canal 50' du réservoir limiteur de réduction de pression et qu'un autre canal 59' éta- blit la communication entre la chambre 10' de la valve rotative d'une part., le canal 29' et par conséquent la chambre 25' de la valve de maintien d'autre part.
Quand le canal 18 du réservoir d'égalisation communique avec le canal 50' du réservoir limiteur de réduction de pression,. le fluide sous pres- sion s'écoule du réservoir d'égalisation 6' vers le réservoir limiteur 7' avec un débit conforme à un taux de service contrôlé par un étranglement de servi- ce 60' prévu dans le canal 58'; il en résulte que la pression diminue suivant le taux de service dans la chambre 17' du piston d'égalisation jusqu'au moment où la pression s'égalise à peu près dans les deux réservoirs;
après cela, la pression dans le réservoir d'égalisation 6', et par conséquent dans la chambre 17' du piston, continue à baisser à une vitesse beaucoup plus faible du fait de l'écoulement de fluide qui se produit à partir du canal 50' et à travers l'étranglement 48' de "maintien décroissant" jusque dans la chambre 47' du dispositif à valve de sélection de maintien 38' et delà dans l'atmosphère en traversant la valve de retenue 51' qui est ouverte à ce moment pour des rai- sons que l'on expliquera un peu plus loin.
Quand la pression du réservoir d'égalisation dans la chambre 17' est ainsi réduite comme on vient de l'expliquer si cette réduction abaisse cette pression en-dessous de la pression de la conduite générale dans la chambre 19'; le piston 16' monte et actionne le renvoi de sonnette pour ouvrir la valve de décharge 22'; le fluide sous pression venant de la conduite géné- rale 3' s'échappe alors par le canal 23'y traverse l'étranglement d'échappe- ment préliminaire 37' et franchit-la valve ouverte 34' pour passer dans l'at- mosphère de la manière habituelle.
Grâce à l'étranglement 37', la pression dans le canal 23' monte rapidement jusqu'à une valeur sensiblement égale à celle de la pression dans là conduite générale 3' et se fait sentir effecti- vement par l'intermédiaire de la conduite 41', dans la chambre 40' du dispo- sitif sélecteur de maintien 38'. La pression agissant dans la chambre 40' sur une face du piston 39' augmente ainsi rapidement jusqu'à une valeur suf- fisante pour surmonter l'opposition du ressort 44'; le piston 39' se déplace donc en comprimant ce ressort et ferme la valve de retenue 51' par l'intermé- diaire de la tige 45'.
La fermeture de la valve de retenue 51' se produit rapidement après l'ouverture de la valve de décharge 22', et on remarquera que cette fermeture de la valve 51' ferme la mise à l'air libre du réservoir d'égalisation 6' de manière à empêcher la réduction de pression de se pour- suivre dans ce réservoir par l'intermédiaire de l'étranglement de "maintien
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décroissant" 48' et dans le but de limiter ainsi la réduction de pression dans le réservoir d'égalisation à une'valeur correspondant à une égalisation appro- ximative avec la pression du réservoir limiteur 7'. Quand la pression dans la conduite générale a diminué, par suite de l'écoulement à travers l'étran- glement d'échappement 37',
jusqu'à une valeur sensiblement égale à la pression réduite du réservoir d'égalisation dans la chambre 17', le piston d'égalisa- tion 16' retourne à sa position normale et la valve de décharge 22' se ferme pour interrompre l'échappement du fluide sous pression de la conduite générale.
Dans le cas où il se produit une fuite dans la conduite générale 3', la pression de la conduite générale régnant dans la chambre 19' baisse en- dessous de la pression accumulée dans le réservoir d'égalisation et régnant dans la chambre 17'; le piston 16' descend alors, dès que cette baisse de pres- sion s'est faite légèrement sentir, et ouvre la valve de-maintien 24' pour envoyer du fluide sous pression dansla conduite générale en quantité suffisan- te' pour compenser la fuite.
La pression dans-la conduite générale est ainsi maintenue constante et égale approximativement à la pression réduite régnant dans le réservoir d'égalisation 6' et agissant dans la chambre 17 du piston, ce procédé étant connu sous le nom de "maintien plat". De cette manière, les freins sont serrés sur un train relié à la locomotive, conformément à la ré- duction de pression dans le réservoir d'égalisation, et toute fuite de fluide de la conduite générale ne peut augmenter d'une manière indésirable la puis- sance de'serrage des freins.
On va supposer maintenant qu'un "faux gradient" existe dans la conduite générale du train remorqué par la locomotive au moment où on place le robinet de mécanicien dans la position de premier service,;,par suite de ce "faux gradient", la pression dans la conduite générale 3' au droit de la locomotive tend à s'égaliser avec la,pression de la conduite générale à l'ar- rière du train et diminue ainsi plus rapidement que la pression dans le ré- servor d'égalisation 6', cette dernière pression diminuant suivant le taux de service.
Quand la pression de la conduite générale, dans la chambre 19' du piston, devient légèrement inférieure à la pression de réduction du réser- voir d'égalisation qui règne dans la chambre 17', le piston d'égalisation 16' se déplace vers le bas et ouvre la valve de maintien 24' de manière à en- voyer dans la conduite générale 3' une quantité de fluide suffisant pour main- tenir la pression dans cette conduite sensiblement égale à la pression dans le réservoir d'égalisation 6'.
La pression dans la conduite générale 3' peut donc diminuer suivant le taux de service qui commande également la réduction de pression dans le réservoir d'égalisation 6', et diminuer ensuite, suivant un taux plus faiblecommandé par l'étranglement de maintien décroissant 48'; il faut noter que la valve de retenue 51' est encore ouverte puisque la valve de décharge de conduite générale 22' n'a pas encore été ouverte.
Du fait que la réduction de pression continue dans le réservoir d'égalisation 6' et dans la conduite générale suivant le taux plus faible commandé par l'é- tranglement 48', la quantité de fluide sous pression envoyée dans la conduite générale par la valve de maintien 24' est insuffisante pour augmenter la pres- sion de la conduite générale à l'arrière du train au-dessus de la valeur à laquelle cette pression a été réduite par le fonctionnement de service rapide des triples valves A B du train et on évite ainsi, comme on le ,désire, le desserrage des freins par les triples-valves A B.
Cependant, dès que le "faux gradient" dans la conduite générale disparaît, la pression de la conduite gé- nérale au droit de la locomotive cesse de diminuer plus vite que la pression dans le réservoir d'égalisation 6' et il en résulte que le piston d'égalisation 16' ouvre la valve de décharge de conduite générale 22' pour que la réduction de pression dans la conduite générale se poursuive conformément à la réduction de pression dans le réservoir d'égalisation 6'; il faut remarquer que, quand la valve de décharge 22' s'ouvre, le piston 39' fonctionne pour fermer la val- ve de retenue 51' et pour terminer ainsi "le maintien décroissant".
Ainsi, dans le cas d'un "faux gradient", le "maintien décroissant" n'est effectif que jusqu'au moment où le "faux gradient" disparaît et où la possibilité d'un desserrage intempestif des trains n'existe plus.
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Quand la pression dans la conduite générale 3' a diminué finale- ment jusqu'à une valeur sensiblement égale à la pression réduite dans le réservoir d'égalisation 6', la valve de décharge 22' se ferme,mais s'il y a une fuite dans la conduite générale, la valve de maintien 24' s'ouvre pour envoyer du fluide sous pression dans la conduite générale et pour maintenir ainsi la pression dans cette conduite, suivant le principe du "maintien plat", sensiblement égale' à la pression réduite.d'égalisation.
Dès.que la valve de décharge 22' se ferme, la pression dans la chambre 40 du dispositif sélecteur à valve 38' se dissipe à travers la conduite 41', le canal 23' et la valve ouverte 34'. Le piston 39' revient alors à sa position normale sous l'action du ressort 44', mais la valve de retenue 51', reste fermée sous l'action de la pression dans le réservoir limiteur 7' de manière à empêcher la réduction de pression de continuer dans le réservoir d'égalisation 6' pour la position de premier service du robinet de mécanicien.
Quand on a appliqué les freins en utilisant la position de premier service, comme on l'a expliqué plus haut, et si on désire augmenter le degré de serrage, on peut faire tourner la poignée de manoeuvre 13' du robinet de mécanicien et la valve rotative 9' jusqu'à la position de service pour laquelle le canal 18' du réservoir d'égalisation est mis en communication avec le canal 56' d'échappement à l'air libre par l'intermédiaire du canal 61' de la valve rotative 9'; la pression dans le réservoir d'égalisation 6' et dans la chambre 17' continue alors à diminuer suivant un taux de service commandé par un étran- glement de service 62' dans le but de faire fonctionner le mécanisme d'égali- sation qui ouvre la valve de décharge 22';
l'ouverture de cette valve provoque une réduction correspondante de pression dans la conduite générale 3' et par conséquent une augmentation correspondante du degré de serrage dés freins.
Quand on a ainsi augmenté le serrage des freins jusqu'au degré désiré, on peut tourner la poignée 13' du robinet de mécanicien et la valve rotative 9' jusqu'à la position connue de recouvrement pour emprisonner le fluide restant dans le réservoir d'égalisation 6'; la valve de décharge 22' se ferme alors quand la pression dans la conduite générale a été diminuée jus- qu'à une valeur sensiblement égale à la pression dans le réservoir d'égalisa- tion.
Si un train descend une pente, ou si l'on désire, à un moment quelconque compenser des fuites de la conduite générale, après avoir serré les freins, de manière à empêcher les fuites de provoquer une augmentation indésirable du degré de serrage, on peut tourner la poignée 13' et la valve rotative 9' de manière à les ramener de la position de service à la position de premier service au lieu de s'arrêter dans la position de recouvrement.
Dans la position de premier service, la chambre 25' de la valve de maintien communique avec la chambre de la valve rotative (ce qui n'est pas le cas dans la position de service ou dans la position de recouvrement) et la pression de la conduite générale est alors maintenue, comme on l'a déjà expliqué pré- cédemment, à la valeur réduite désirée malgré l'existence des fuites.
On remarquera que le réservoir limiteur de réduction de pression 7' peut être chargé à une pression dépassant celle du réservoir d'égalisation 6' au moment où l'on fait passer le robinet de mécanicien de la position de service à la position de premier service ; en résulte une augmentation de pression dans le réservoir d'égalisation. L'importance de cette augmentation est cependant négligeable au point de vue pratique, puisque le réservoir d'é- galisation a un volume qui est peut être dix fois plus grand que celui du réservoir limiteur de réduction de pression.
Quand on désire desserrer les freins, on peut replacer la poignée 13' et la valve rotative 9' dans la position de charge, pour laquelle le ré- servoir d'égalisation 6' et la conduite générale sont rechargés en fluide à la pression fournie par le dispositif d'alimentation à-valve 14'; il en résul- te un desserrage des freins. Dans la position de marche'du robinet de méca-
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micien, le réservoir limiteur 7' est également mis à l'air libre par l'intermé- diaire de la cavité 55' de la valve rotative et par le canal d'échappement 56', la chambre 47' du dispositif sélecteur à valve 38' étant mise à l'air libre en même temps.
Quand la pression dans le chambre 47' a été ainsi suffisamment réduite, le ressort 54' ouvre la valve de retenue 51' de manière que l'étran- glement de "maintien décroissant" 48' puisse devenir effectif si cela est nécessaire au moment d'un nouveau serrage des freins. On remarquera que, dès que la valve de retenue 51' s'est fermée pour couper le "maintien décroîs- sant" au moment d'un serrage des freins, cette valve reste fermée pour fournir le "maintien plat", si on le désire, jusqu'au moment d'un desserrage des freins.
On voit que la présente invention fournit un moyen de choisir automatiquement le procédé de maintien de la pression dans la conduite géné- rale destiné à compenser les fuites dans cette conduite, que ce moyen convient en particulier aux différentes conditions dans lesquelles peut se trouver un train, qu'il réalise automatiquement le "maintien décroissant" quand la sécu- rité. du train est en jeu, par exemple dans le cas d'un faux gradient dans la conduite générale, mais qu'il réalise au contraire "le maintien plat" quand celui-ci est particulièrement désirable pour commander la vitesse d'un train descendant une rampe.
REVENDICATIONS.
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1 ) Installation de freinage à fluide sous pression caractérisée par le fait qu'elle comprend une conduite générale, un réservoir d'égalisation chargé normalement de fluide à la pression de la conduite générale, un réser- voir limiteur de réduction de pression mis normalement à l'air libre, un ro- binet de mécanicien pour faire communiquer le réservoir d'égalisation avec le réservoir limiteur de réduction de pression dans le but de réduire la pres- sion dans le réservoir d'égalisation, un dispositif d'égalisation commandé par les pressions en opposition du réservoir d'égalisation et de la conduite générale, ce dispositif fonctionnant, en réponse à une réduction de pression dans le réservoir d'égalisation, pour effectuer une réduction correspondante de pression dans la conduite générale, un orifice de mise à l'air libre,
pour le réservoir limiteur de réduction de pression, une valve pour ouvrir ou fer- mer cet orifice de mise à l'air libre, et des moyens pour actionner la dite valve.
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INSINUATION <J; J; E '' J! REJ; AGE "A <PRESSURIZED FLUID.
The present invention relates to pressurized fluid braking devices and in particular those of the type used on locomotives to control the application and release of the brakes on the locomotive and on the cars it tows.
In American patent number 2,038,168 of April 21, 1936, a pressurized fluid braking device for locomotives has been described, comprising a mechanic's valve which has, in addition to the service position Usually, another service position commonly referred to now as the "first service position". In this first service position, the usual equalization tank is connected to a pressure reduction limitation tank;
the volume of this second tank is calculated so as to produce, for the usual operating clamping power, a pressure reduction of about 0.420 kg per cm2 in the equalization tank and consequently in the general pipe , in order to apply a slight brake application on a train intended to take up the play in the wagon couplings without shock.
In order to prevent leaks of pressurized fluid which could occur in the brake pipe and which would increase the pressure reduction in this pipe and consequently the application of the brakes beyond the slight tightening necessary to take up the play of the couplings while the mechanic's valve is in the first service position, the braking device also has a valve for maintaining the pressure in the brake pipe, this valve supplying pressurized fluid to the brake pipe to compensate. any leaks that may 'occur in it.'
The braking device comprises.,. In addition.-a venting orifice for emptying the reservoir for limiting the reduction of
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pressure; when a reduction in "pressure, of.
D, 42 to 0.56, kg per cm2 in the
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equalization tank has been achieved by approximate pressure equalization between this tank and the pressure reduction limiting tank, the pressure in the equalization tank continues to drop at a very slow rate as a result of the exhaust of air through this vent hole and for the following reason. Before the brake pipe on a train has been fully loaded, there is in this pipe what is called a "false pressure gradient", that is, there is, between the brake pipe pressures at the front and at the rear of the train, a greater difference than that which may exist in the case of the maximum leakage considered as admissible.
If the brakes are started to be applied with the engineer's cock in the first service position, while such a false gradient exists in the brake pipe the brakes are applied on all the cars of the train as a result of the rapid application. provided by the operation of the well-known triple-valves of type AB 'on the.wagons, - The pressure in the brake pipe at the head of the train then tends to decrease as a result of the flow of the. air towards the rear of the train which causes the operation of the maintenance valve which then sends pressurized fluid to the brake pipe at the head of the train;
without the aforementioned venting orifice, this supply of the brake pipe by the maintenance valve would cause in the brake pipe, from a few cars behind the locomotive to the rear end of the locomotive. train, an increase in pressure which would be sufficient to release the brakes, the brakes then only remaining applied on a few wagons adjacent to the locomotive.
The vent hole provided for the pressure reduction limiting tank, by prolonging the pressure reduction in the equalization tank, also prolongs the pressure reduction in the general pipe, thus re to prevent in the brake pipe, and up to the rear of the few cars mentioned above, an increase in pressure which would be sufficient to produce the release of the brakes on the cars furthest from the locomotive;
this avoids the dangerous conditions in which the train would find itself owing to the fact that the mechanic would not have foreseen the malfunction of the braking device. '
When the play of the train's couplings has been taken up by using the first service position of the engineer valve, as explained above, this valve is moved to its usual service position to increase the degree of braking, and finally to its recovery position to limit the application of the brakes to the desired degree, as is usually done, the holding valve not intervening to compensate for leaks in the brake pipe, nor in the service position, or in the position of covering the mechanic's valve described in the patent mentioned above.
Note that as the pressure of the equalization tank gradually decreases through the vent port provided for the pressure reduction limiting tank as previously explained, the pressure maintains itself in the brake pipe despite the leaks, but gradually decreases at the same time as the pressure in the equalization tank, this type of maintenance process being generally designated by the expression "decreasing maintenance".
To adjust the speed of a train descending along a slope, it is common to use the brakes in a cyclical method of first applying the brakes to a desired degree of tightness, then when the leaks in the brake pipe, have increased the tightening to a certain point, to release the brakes until the pressure in the brake cylinders maintains the triple valves in the reloading position of the braking device, then applying the brakes again, etc., the number of cycles generally depending on the length of the slope and the rings continuing to the bottom of the slope.
It will be noted that during this cyclical use of the brakes, as has just been explained, the degree of braking varies and consequently the speed of the train, and that a large quantity of compressed air is wasted from the train.
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causes the brakes to be partially released and then applied again; this may possibly result in insufficient braking with the disastrous results which may ensue, unless sufficient recharging of the braking device is carried out during each cycle.
It should also be noted that the number of cycles required for a downward ramp of any given slope can be considerably reduced if, after applying the brakes, the brake pipe pressure can be kept constant despite the leaks to prevent any increase in pressure. tightening requiring subsequent loosening.
This method of maintaining the pressure of the fluid in the general pipe can be designated by the expression "flat maintenance", since it makes it possible to obtain exactly in the general pipe the desired reduction in pressure; the device making it possible to apply this method differs from that corresponding to the “decreasing hold” described above only. the fact that the vent hole provided for the pressure reduction limitation tank is closed in the first service position of the mechanic's valve.
It can be seen from the foregoing that the "decreasing hold" is particularly advantageous in order to avoid putting a train in dangerous conditions when the brakes have started to be applied at the moment when a false pressure gradient exists in the train. general conduct, while the "flat hold" can be used to advantage in ramps. One of the aims of the present invention is to provide an improved braking device for a locomotive making it possible to use these two methods of maintaining the pressure in the brake pipe.
Another object of the invention is to provide improved locomotive braking equipment which comprises means, which can be automatically adjusted as a function of the pressure gradient in the brake pipe, for achieving the "flat hold", except in the brake pipe. case where there is a "false gradient", in which case the "decreasing hold" is performed for the safety of the train.
Two particular embodiments of the present invention will now be described, by way of example, with reference to the appended drawing in which:
Figure 1 is a schematic view of part of a first embodiment of a locomotive mounted braking device according to the present invention.
Figures 2, 3 and 4 are schematic views of part of the mechanic's valve shown in Figure 1, with the rotary valve of this valve respectively in different positions.
Figure 5 is a schematic view of part of a second embodiment of locomotive-mounted braking equipment according to the present invention.
Figure 6 is a schematic and developed view of a rotary valve and its seat forming part of the mechanic's valve shown in Figure 3.
As can be seen in the drawing, the braking system shown in Figures 1 to 4 comprises a mechanic's valve 1, a combined equalization device with relief and holding valves 2, a reservoir of 'equalization 3, a pressure reduction limiting tank 4, a main tank 5, a supply valve 6 for supplying fluid at a constant reduced pressure to the mechanic's valve 1 from the main tank 5 and through it. 'intermediary of the pipe 7, and a general pipe 8. According to the present invention, the installation further comprises a device with a maintenance selection valve 9 and a Venturi 10.
. The engineer's valve may be analogous to that described in the patent cited above by reference, but it comprises, for ease of representation, a housing in which a chamber 11 is constantly supplied with pressurized fluid by the valve. supply valve 6 and line 7.
A rotary valve 12 disposed in the chamber 11 is pressed against its
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sits by the pressure prevailing in this chamber and is connected by a rod 13 to the handle 14 of the mechanic's valve which enables this rotary valve to be turned to place it in its various braking control positions which include the first service position, the running position, the service position and the recovery position; all these positions of the rotary valve are shown respectively in Figures 1 to 4 of the drawing.
The combined equalization device with relief and maintenance valves 2 comprises a housing in which a piston 15 can slide; on one side of this piston there is an equalization tank chamber 16 which opens onto a pipe 17 connected on the one hand to the equalization tank 3 and on the other hand to the seat of the rotary valve 12 of the tap mechanic.
On the other side of the piston 15 is a chamber 18 communicating with the general pipe 8. A bell return 19 is articulated at the junction point of its two arms on a pin 20 mounted in the housing; one of the arms of the bell return is connected at its end to a rod 21 integral with the equalization piston 15, this arm consequently moves with this piston.
The other arm of the bell return 19 is crossed by a rod 22 of a general pipe discharge valve 23 arranged so as to cooperate with a seat provided in the housing to control the communication between the chamber 18 and a channel. 24 venting. A collar 25 carried by the rod 22 is in contact with the second arm of the bell return 19; the exhaust valve 23 can thus be opened by this second arm when the bell return 19 rotates counterclockwise, while a spring 26 acting on this collar tends to push the bell. valve in its closed position when the bell return turns in the other direction.
A maintenance valve 27 disposed in a chamber 28 controls the communication between this chamber and the chamber 18; it is applied to its seat by a spring 29. This valve 27 carries a rod 30 which projects into the chamber 18 and is in contact with the first arm of the bell return 19 so as to open the valve 27 after the valve d The exhaust 23 has been closed, when the bell return rotates clockwise.
The chamber 28 of the maintenance valve communicates by a pipe 31 with the seat of the rotary valve 12 of the mechanic's valve; also communicating with this seat, the pipe 17 of the equalization tank, a pipe 32 coming from the pressure reduction limitation tank 4, and the general pipe 8.
The maintenance selection valve device 9 comprises a housing in which there is a chamber 33 open to the pipe 32 and containing a valve 34 which controls the communication between this chamber and another chamber 35 communicating with the atmosphere via a constricted orifice 36. The valve 34 carries a rod 37 which passes through a partition 38 and extends into a chamber 39 in constant communication with the general pipe 8.
This chamber 39 is closed at one end by a flexible diaphragm 40, the end of the rod 37 being provided in the chamber 39 with a head 41 applied against this diaphragm. On the other side of the diaphragm 40 is a chamber 42 containing a head 43 applied against the adjacent face of the diaphragm 40 by a spring 44. A spring 45 in the chamber 35 is disposed so as to tend to open the valve 34. The chamber 42 communicates via a pipe 46 with the constriction 47 of the Venturi.
To explain the operation, it will be assumed that the main tank 5 is charged with pressurized fluid in the usual manner and that, thanks to the operation of the supply valve 6, the chamber 11 of the rotary valve of the mechanic's valve 1 .is. supplied by the main tank at the expected pressure which should normally exist in the general pipe 8. It will also be assumed that the rotary valve 12 is in the on position (FIG. 2).
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With the rotary valve 12 in the on position, the fluid at the pressure of the supply valve flows from the chamber 11 and through a channel 48 to the general pipe 8 and into the chamber 18 of the device equalization, 2; it also flows, via line 17, into the equalization tank '3 and into the chamber 16 of the device 2; thus, the general pipe, the reservoir 3 and the chambers 16 and 18 are charged at the pressure supplied by the supply valve 6.
In this operating position of the rotary valve 12, the pipe 32, and therefore the pressure reduction limiting reservoir 4, is vented through a cavity 49 of the rotary valve and a channel 50 opening into the 'atmosphere. The chambers 16 and 18, which are on the opposite faces of the equalization piston 15, thus being charged with fluid at substantially the same pressure, the equalization piston 15 assumes a position shown in the drawing, in In this position, the discharge valve 23 of the general pipe and the retaining valve 27 are both closed under the action of their respective springs 26 and 29.
If it is now desired to perform a service tightening, the handle 14 of the engineer's valve, and hence the rotary valve 12, is turned to the first service position which is shown in Figure 1. In this position, the. rotary valve 12 covers: the general pipe 8 and consequently cuts off the supply of this pipe with pressurized fluid, while an orifice 51 of this valve communicates the chamber 11 with the pipe 31 of the valve maintenance and a channel 52 also provided in the valve 12 establish.la communication between the pipe 17 of the equalization tank and the pipe 32 of the pressure reduction limiting tank.
The pressure of the fluid in the equalization tank 3 and in the chamber 16 of the piston is then approximately equalized with the pressure in the pressure reduction limiting tank 4, according to the usual service rate controlled by a constriction 53 provided in the channel 52.
When the supply to the general pipe 8 is cut by placing the engineer cock in the first service position, the
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leaks, which generally exist in the brake pipe, begin to reduce the pressure therein and consequently in chamber 18 of device 2, but if the rate of this pressure reduction does not exceed the rate of service of the pressure reduction in the equalization tank 3 and the chamber 16 of the piston, the pressure in the chamber 16 becomes slightly lower than the pressure of the general pipe prevailing in the chamber 18;
the piston 15 then moves towards the chamber 16 and actuates the bell return 19, which causes the opening of the discharge valve 23 of the general pipe; this opening is sufficient to increase the rate of pressure reduction in the general pipe 8 to the value of the service rate of the pressure reduction in the tank, equalization and consequently in the chamber 16. The displacement of the piston 15 stops when the pressure of the general pipe in the chamber 18 becomes slightly lower than the pressure of the equalization tank prevailing in the chamber 16; the piston 15 then moves towards the chamber 18 to allow the closure of the discharge valve 23.
When the relief valve 23 is thus closed, the fluid leaks in the general pipe do not continue? less to reduce the pressure in the general pipe 8 and in the chamber 18, and the piston, -15 therefore continues to move towards the chamber 18 and consequently actuates the bell return 19 to open the maintenance valve 27; '. this valve 27 thus opens so as to send pressurized fluid into. la'chambre 18 and in the general pipe 8 with a flow rate which prevents any subsequent reduction in pressure which the leaks of the general pipe tend to produce; the piston 15 then stops moving.
If the leakage of pressurized fluid in the pipe line is such as to produce a reduction in pressure therein which
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the rate exceeds the rate 'ce - sexiidei, iand-'le roomnetl: de: 111éniè.ic8IÍ is' placed in the'
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in the first service position, the pressure in the general pipe in chamber 18 decreases more quickly than the pressure in the equalization tank and in chamber 16.
In this case, when the pressure of the brake pipe in chamber 18 has become slightly less than the reduced pressure of chamber 16, equalization piston 15 moves to chamber 18 and opens holding valve 27 to. a degree sufficient to provide the general pipe 8 with a flow of fluid capable of compensating for leaks. general conduct; at this moment the piston stops.
If there is a "false gradient" in the brake pipe 8 when the mechanic's valve is placed in the first service position, there is a more rapid influx of pressurized fluid in the brake pipe, from the locomotive in the direction of the rear of the train, than that which could be caused by the greatest permissible leaks in the brake pipe, and the holding valve 27 therefore opens more than in the case described above so as to supply the brake pipe with more fluid under pressure than in this case and enough fluid to prevent the pressure therein, at the right of the locomotive, from decreasing faster than following the duty rate of pressure reduction in equalization tank 3 and chamber 16.
It will be noted that the fluid sent by the maintenance valve 27 in the general pipe 8 passes through the Venturi 10 and consequently decreases the pressure in the pipe 46 and in the chamber 42 of the maintenance selection valve device 9 until a value less than the pressure of the general pipe acting in the chamber 39 on the opposite face of the diaphragm 40; this pressure reduction is proportional to the flow rate of the flow required to prevent the brake pipe pressure from decreasing at a rate faster than the duty rate of the pressure reduction in equalization tank 3.
Thus, the pressure in chamber 42 is reduced more when the mechanic's valve is placed in its first service position at the moment when there is a "false gradient" in the general pipe 8, than when this valve operation is carried out at a moment when there is no false gradient but simply leaks less than an admissible maximum.
The spring 44 pushes on the diaphragm 40 with a force capable of keeping the valve 34 pressed on its seat for all the pressures in the chamber 42 considered in relation to the pressure of the general pipe in the chamber 39 except for the pressure obtained when the maintenance valve 27 supplies fluid to the main pipe '8 to compensate for leaks greater than the permissible leaks in this pipe, and therefore when there is a "false gradient" in the main pipe when the valve is placed. mechanic in the first service position.
Consequently, when the mechanic's cock is placed in the first service position in order to apply the brakes, and when there is no "false gradient" in the brake pipe at this time, the valve 34 is closed. so as to prevent the escape into the open air of the pressurized fluid contained in the pressure reducing limiting tank 4. The consequent reduction of the pressure of the brake pipe is therefore limited to the rate of equalization of the pressure in the equalization tank 3 and in the reduction limiter tank 4,
this rate being the service rate and the maintenance valve 27 supplying in the general pipe 8 a rate and a degree of pressure reduction which ensure a progressive adjustment of the play in the couplings of a long train in which the pipe leaks general can reach the maximum allowable.
If, on the contrary, there is a "false pressure gradient" in the general pipe at the moment when a reduction in service of the pressure in this pipe is carried out, the valve - 34 opens to allow the pressurized fluid. from the pressure reduction limiting tank 4, from
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escape to the air. free through throttle 36; thus, after an approximate equalization, in accordance with the service rate, of the pressures prevailing respectively in the equalization tank 3 and in the limiting tank-4.9- this equalized pressure continues to decrease according to a lower controlled rate. by the flow rate from orifice 36.
After the initial and limited reduction in pressure in the brake pipe following the duty rate, the reduction continues at a lower rate controlled by the vent 36 so that in these. special conditions, the undesirable and previously described release of the brakes is avoided on the wagons, between the first wagons immediately following the locomotive and the rear end of the train.
After the play of the couplings has been gradually taken up by using the first service position of the mechanic's valve, as explained previously, the mechanic's valve is placed in its ordinary service position (FIG. 3); in this position, the equalization tank 3 is connected to the venting channel 50 by the intermediary of a channel 54 comprising a constriction 55 provided in the rotary valve 12.
When a further desired reduction in pressure in this equalizing tank 3 has thus been obtained to produce a corresponding desired degree of braking increase of the locomotive and cars, the engineer's cock is placed in the same manner. usual in its usual covering position (FIG. 4) for which the pipe 17 is covered by the rotary valve 12; a further reduction in pressure in the equalization tank 3 and consequently in the brake pipe thus cannot take place and the application of the brakes is therefore limited to a desired degree in a well known manner.
When a train descends a ramp, the application of the brakes is started by placing the mechanic's valve in its first-service position, as explained, the valve 34 being open or closed depending on whether it exists or what. 'there is no "false gradient" in the pipe.
If there is a "false gradient" when the brakes are started to be applied, it disappears quickly after the start of the application so that the valve 34 closes to limit a further reduction in the pressure of the reservoir. 'equalization at' the value corresponding to the equalization with the pressure of the reduction limiter tank.
When the play in the couplings has been taken up by using the first service position, the mechanic's valve 1 is placed in the service position to effect in the equalization tank 3 the new pressure reduction necessary for the obtaining the desired degree in the application of the brakes. When the desired reduction has been made in the pressure of the equalization tank 3, the mechanic's valve is put back in the first service position, instead of placing it in the overlapping position which can be used in all cases except this one. downhill, in order to achieve "flat hold" and maintain the desired degree of brake application.
In particular, the pressure reduction limiting tank 4 can be vented to the service position or, as shown in the drawing, the pipe 17 can be covered by the rotary valve 12 to keep the tank 4 in the air. pressure obtained in the first service position, the valve 34 also being closed as mentioned previously. Thus, when the mechanic's valve is brought back from the service position to the first service position, the equalization tank 3 is placed in communication with the limiting tank 4. At the time when this communication is established, the tank limiter 4 is charged at a pressure greater than that of the equalization tank 3 and these pressures equalize quickly by increasing the pressure in the equalization tank.
This increase is however slight, since the volume of the limiting tank 4 is only approximately equal to 10% of that of the equalization tank, and this
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small theoretical increase is practically negligible. It is important to note that, in the first service position, the pressure established in the equalization tank 3 has a value corresponding approximately to the desired degree of reduction and that pressurized fluid is sent to the maintenance valve 27. via the orifice 51 of the rotary valve 12,
whereby the mechanism 2 operates in the same manner as before to supply pressurized fluid to the brake pipe 8 and to maintain the pressure in this pipe substantially equal to the reduced pressure of the equalization tank, this being the case. tmaintien'flat "consequently preventing the brake pipe leaks from increasing, beyond the desired value, the degree of application of the brakes on the train.
The initial application of the brakes can remain effective throughout the descent of a ramp, the "flat hold" preventing any modification of this application except in the case where it is necessary to modify the application during the descent. If it becomes necessary to increase the clamping, the pressure in the brake pipe can be further reduced, the "hold-flat" of the pressure in the brake pipe maintaining the clamping at its new value.
If, on the contrary, it becomes necessary to reduce the degree of braking, as is the case when the slope of the ramp decreases, then the braking system must necessarily be recharged again to a substantially normal pressure, and we must may use the usual wagon check valve devices during this time to prevent complete brake release.
When the braking system has been recharged, the brakes can be applied again depending on the slope. It is therefore understood that the number of tightening and release cycles is one. scared train. be reduced to an absolute minimum, thanks to the use of the 'flat hold !!, unlike what happens in known devices which do not employ the' flat hold 'and in which a number of cycles relatively large is essential to keep a train within the desired speed limits.
The braking installation shown in Figures 5 and 6 associated with an automatic mechanic's valve of the brake equipment for locomotive of the well-known type 8 ET from the "Westinghouse Air Brake" Company ", this engineer valve being generally similar to that described in the patent cited above by reference; therefore only the parts of this valve which were considered necessary for a good understanding of the invention have been shown, as can be seen in the drawing, the valve of mechanic shown is of the usual type with pedestal comprising a base to which are connected the ordinary pipe 2 'of the main tank, the general pipe 3', and the pipes 4 'and 5' leading to the well known equalization tank 6 'and to the pressure reduction limitation tank 7'.
On the base 1 'is mounted the seat 8' of the rotary valve; on the upper face of this seat is arranged a rotary valve 9 'enclosed in a chamber 10' provided in a cover 11 'mounted on the seat 8'. The rotary valve 9 'is connected by a rod 12' to the usual maneuvering handle 13 'of the mechanic; this handle allows the valve to be turned and placed in the usual positions of release, on, first service, recovery, service and emergency; all of these positions, except the release and emergency positions, are shown in Figure 6. In Figure 5, the rotary valve is shown in the first service position.
A valve feed device 14 mounted on the base 1 'is capable of receiving the pressurized fluid from the' pipe 2 'of the main reservoir and of reducing the pressure of this fluid to the value which it is desired to transmit into the' pipe. general pipe 3 '; this device 14 'constantly feeds the general pipe through the channel 15' leading to the chamber 10 'of the rotary valve.
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An equalization mechanism is associated with the seat 8 'of the rotary valve; it comprises an equalization piston 16 'on one side of which there is a chamber 17' communicating via channel 18 'with the seat of the rotary valve 9' and with the equalization tank 6 '. On the other side of the piston 16 'is a chamber 19' communicating via the channel 20 'with the seat of the rotary valve 9' and with the general pipe 3 '. This piston 16 'is provided with a rod 21' extending downwards into the chamber 19 'and connected to a first arm 21'a of a bell return, the other arm of which is connected to a discharge valve of main pipe 22 'which is capable of controlling communication between the main pipe chamber 19' and a channel 23 '.
A retaining valve 24 'enclosed in a chamber 25' controls the communication between this chamber and the general condùite chamber 19 'and carries a rod 26' extending into the latter chamber so as to be in contact with the arm 21 ' a doorbell return.
When the equalization piston 16 'is in the position shown in the drawing, the relief valve 22' and the maintenance valve 24 'are both closed by the action of their respective springs. tifs 27 'and 28'. When the piston 16 'moves upwards from the position shown in the drawing, the bell return opens the discharge valve 22', while when this piston moves downwards it causes the valve to open. hold 24 '. The chamber 25 'of the maintenance valve is connected by a channel 29' to the seat of the rotary valve 9 '. The channel 23 'from the main line discharge valve 22' terminates in a valve chamber 30 'provided in the cover 11.
This chamber 30 'comprises a valve 34' controlling the communication between this chamber and a venting orifice 35 ', capable of opening under the action of a cam 36' provided on the operating handle 13. 'in the first service, service and recovery positions, and being closed under the action of a spring 57' in all other positions of the operating handle.
At the junction of the cover 11 'and the seat 8' of the rotary valve is a preliminary exhaust throttle 37 'disposed in the channel 23' for. controlling the rate of fluid flow in the direction of the valve chamber 30 '.
According to the invention, a valve device 38 ', automatic selector for "decreasing hold" and "flat holding", is associated with the mechanic's valve. This device 38 'comprises a casing containing a movable stopper which can be produced in the form of a piston 39'; on one side of this piston, there is a chamber 40 'communicating via a pipe 41' with the channel 23 'at a point of this channel between the general pipe discharge valve 22' and the 'preliminary exhaust throttle 37'. On the other side of the piston 39 'is a chamber 42' open to the air through an orifice 43 'and containing a spring 44' which pushes the piston towards the position in which it is shown in the drawing.
The piston 39 'is provided with a rod 45' which extends through the chamber 42 'and passes through an orifice provided in the partition 46' (this rod being in sliding contact with the walls of this orifice) to protrude in a chamber 47 'constantly communicating with a channel 50' of the mechanic's valve by means of a "decreasing hold" constriction 46 'and a conduit: 49'. The channel 50 'opens on the one hand on the seat of the rotary valve 9' and on the other hand in the pressure reduction limiting reservoir 7 'via the pipe 5'.
The chamber 47 'comprises a check valve 51' which can move under the pressure of the rod 45 'to rest on its seat 52' and thus close the communication between the chamber 47 'and an orifice 53' open to the 'outdoors. A slight spring 54 'tends to move the check valve 51' away from its seat 52 '.
In the on position (figure 6) of the rotary valve 9 ', a cavity 54' connects the chamber 10 'of the rotary valve and the channel 15' of the supply valve to the channel 18 'of the equalization tank and to channel 20 'of the main pipe, whereby the equalization tank 6' and
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the general pipe 3 'and consequently the chambers 17' and 19 'on the opposite faces of the equalization piston 16' are charged with fluid at the pressure supplied by the supply valve device 14 ', this pressure sion etah. that which one wishes to establish normally in the general pipe 3 '.
Because the pressures acting on the opposite faces of the equalizing piston 16 'are the same, the pipe relief valve 22' and the hold valve 24 'are both closed by the action of their respective springs. 27 'and 20' .. In the operating position of the rotary valve, a cavity 55 'of this valve communicates the pressure reduction limiting reservoir 7' with an orifice 58 'open to the air.
The braking equipment being thus fully loaded with pressurized fluid, if it is desired to apply the brakes lightly to take up the play in the couplings, the handle 13 'of the mechanic's valve is operated so as to open the valve 34 'and turning the rotary valve 9' to the first service position.
In this position, the general pipe 3 'and the equalization tank 6' have their communication cut off with the chamber 10 'of the rotary valve and are therefore no longer supplied with pressurized fluid, the channel 20' of the general pipe being covered by this valve 9 ', while a channel 58' of the same valve communicates the channel 18 'of the equalization tank with the channel 50' of the pressure reduction limiting tank and another channel 59 'is - Blit the communication between the chamber 10 'of the rotary valve on the one hand., the channel 29' and therefore the chamber 25 'of the retaining valve on the other hand.
When the channel 18 of the equalization tank communicates with the channel 50 'of the pressure reduction limiting tank ,. the pressurized fluid flows from the equalization tank 6 'to the limiting tank 7' with a flow rate conforming to a service rate controlled by a service throttle 60 'provided in the channel 58'; it follows that the pressure decreases according to the rate of service in the chamber 17 'of the equalization piston until the moment when the pressure is approximately equalized in the two reservoirs;
after that, the pressure in the equalization tank 6 ', and hence in the chamber 17' of the piston, continues to drop at a much slower rate due to the fluid flow which occurs from the channel 50 'and through the "downward hold" constriction 48' to chamber 47 'of the hold selector valve device 38' and beyond to atmosphere through the hold valve 51 'which is open at this time for reasons that will be explained a little later.
When the pressure of the equalization tank in the chamber 17 'is thus reduced as has just been explained if this reduction lowers this pressure below the pressure of the general pipe in the chamber 19'; the piston 16 'rises and actuates the bell return to open the discharge valve 22'; the pressurized fluid coming from the general pipe 3 'then escapes through the channel 23' there through the preliminary exhaust throttle 37 'and passes through the open valve 34' to pass into the at- mosphere in the usual way.
Thanks to the constriction 37 ', the pressure in the channel 23' rapidly rises to a value substantially equal to that of the pressure in the general pipe 3 'and is effectively felt through the intermediary of the pipe 41 ', in the chamber 40' of the holding selector device 38 '. The pressure acting in the chamber 40 'on one face of the piston 39' thus increases rapidly to a value sufficient to overcome the opposition of the spring 44 '; the piston 39 'therefore moves by compressing this spring and closes the check valve 51' via the rod 45 '.
The closing of the check valve 51 'occurs quickly after the opening of the discharge valve 22', and it will be noted that this closing of the valve 51 'closes the venting of the equalization tank 6'. so as to prevent pressure reduction from continuing in that reservoir through the "hold-down" constriction
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decreasing "48 'and with the aim of thus limiting the reduction in pressure in the equalization tank to a value corresponding to an approximate equalization with the pressure of the limiting tank 7'. When the pressure in the general pipe has decreased , as a result of the flow through the exhaust port 37 ',
up to a value substantially equal to the reduced pressure of the equalization tank in chamber 17 ', the equalization piston 16' returns to its normal position and the relief valve 22 'closes to stop the exhaust pressurized fluid from the brake pipe.
In the event that a leak occurs in the general pipe 3 ', the pressure of the general pipe prevailing in the chamber 19' drops below the pressure accumulated in the equalization tank and prevailing in the chamber 17 '; the piston 16 'then descends, as soon as this drop in pressure is slightly felt, and opens the retaining valve 24' to send pressurized fluid into the general pipe in sufficient quantity to compensate for the leak. .
The pressure in the general pipe is thus kept constant and approximately equal to the reduced pressure prevailing in the equalization tank 6 'and acting in the chamber 17 of the piston, this process being known under the name of "flat maintenance". In this way the brakes are applied on a train connected to the locomotive, in accordance with the pressure reduction in the equalization tank, and any fluid leakage from the brake pipe cannot undesirably increase the then - brake release session.
We will now assume that a "false gradient" exists in the brake pipe of the train towed by the locomotive when the engineer's cock is placed in the first service position,;, as a result of this "false gradient", the pressure in the brake pipe 3 'to the right of the locomotive tends to equalize with the pressure in the brake pipe at the rear of the train and thus decreases more rapidly than the pressure in the equalization tank 6 ', this last pressure decreasing according to the service rate.
When the pressure of the general pipe, in the chamber 19 'of the piston, becomes slightly lower than the reduction pressure of the equalization tank which prevails in the chamber 17', the equalization piston 16 'moves towards the low and opens the maintenance valve 24 'so as to send into the general pipe 3' a quantity of fluid sufficient to maintain the pressure in this pipe substantially equal to the pressure in the equalization tank 6 '.
The pressure in the general pipe 3 'can therefore decrease according to the service rate which also controls the reduction in pressure in the equalization tank 6', and then decrease, according to a lower rate controlled by the decreasing holding throttle 48 ' ; it should be noted that the check valve 51 'is still open since the pipe drain valve 22' has not yet been opened.
Since the pressure reduction continues in the equalization tank 6 'and in the main pipe at the lower rate controlled by the throttle 48', the quantity of pressurized fluid sent into the main pipe by the valve hold 24 'is insufficient to increase the pressure of the brake pipe at the rear of the train above the value to which this pressure has been reduced by the rapid service operation of the triple valves AB of the train and this is avoided thus, as is desired, the release of the brakes by the triple valves A B.
However, as soon as the "false gradient" in the brake pipe disappears, the pressure in the main pipe to the right of the locomotive stops decreasing faster than the pressure in the equalization tank 6 'and the result is that the equalization piston 16 'opens the brake pipe relief valve 22' so that the pressure reduction in the brake pipe continues in accordance with the pressure reduction in the equalization tank 6 '; It should be noted that when the relief valve 22 'opens, the piston 39' operates to close the check valve 51 'and thereby terminate the "down-hold".
Thus, in the case of a “false gradient”, the “decreasing maintenance” is only effective until the moment when the “false gradient” disappears and when the possibility of untimely loosening of the trains no longer exists.
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When the pressure in the brake pipe 3 'has finally decreased to a value substantially equal to the reduced pressure in the equalization tank 6', the relief valve 22 'closes, but if there is a leakage in the general pipe, the maintenance valve 24 'opens to send fluid under pressure in the general pipe and thus to maintain the pressure in this pipe, according to the principle of "flat maintenance", substantially equal to the pressure reduced.equalization.
As soon as the relief valve 22 'closes, the pressure in the chamber 40 of the valve selector device 38' dissipates through the line 41 ', the channel 23' and the open valve 34 '. The piston 39 'then returns to its normal position under the action of the spring 44', but the check valve 51 ', remains closed under the action of the pressure in the limiting tank 7' so as to prevent pressure reduction continue in the equalization tank 6 'for the first service position of the mechanic's valve.
When the brakes have been applied using the first service position, as explained above, and if you want to increase the degree of tightening, you can turn the operating handle 13 'of the mechanic's cock and the valve. rotary 9 'to the service position for which the channel 18' of the equalization tank is placed in communication with the duct 56 'of the exhaust to the open air through the channel 61' of the rotary valve 9 '; the pressure in the equalization tank 6 'and in the chamber 17' then continues to decrease at a duty rate controlled by a service choke 62 'in order to operate the equalization mechanism which opens. the discharge valve 22 ';
the opening of this valve causes a corresponding reduction in pressure in the general pipe 3 'and consequently a corresponding increase in the degree of tightening of the brakes.
When the brake application has thus been increased to the desired degree, the handle 13 'of the mechanic's valve and the rotary valve 9' can be turned to the known position of overlap to trap the fluid remaining in the reservoir. 6 'equalization; the relief valve 22 'then closes when the pressure in the brake pipe has been reduced to a value substantially equal to the pressure in the equalization tank.
If a train descends a slope, or if it is desired at any time to compensate for leaks in the brake pipe, after having applied the brakes, so as to prevent the leaks from causing an undesirable increase in the degree of clamping, we can turn the handle 13 'and the rotary valve 9' so as to return them from the service position to the first service position instead of stopping in the recovery position.
In the first service position, the chamber 25 'of the maintenance valve communicates with the chamber of the rotary valve (which is not the case in the service position or in the recovery position) and the pressure of the General conduct is then maintained, as already explained above, at the desired reduced value despite the existence of leaks.
It will be noted that the pressure reduction limiting tank 7 'can be charged to a pressure exceeding that of the equalization tank 6' when the mechanic's valve is moved from the service position to the first service position. ; The result is an increase in pressure in the equalization tank. The magnitude of this increase is, however, negligible from a practical point of view, since the equalization tank has a volume which is perhaps ten times greater than that of the pressure reduction limiting tank.
When it is desired to release the brakes, the handle 13 'and the rotary valve 9' can be returned to the charging position, for which the equalization tank 6 'and the main pipe are recharged with fluid at the pressure supplied by the valve feed device 14 '; this results in the brakes being released. In the operating position of the mechanical
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micien, the limiting reservoir 7 'is also vented through the cavity 55' of the rotary valve and through the exhaust channel 56 ', the chamber 47' of the valve selector device 38 'being vented at the same time.
When the pressure in chamber 47 'has thus been sufficiently reduced, spring 54' opens check valve 51 'so that the "hold-down" restriction 48' can become effective if necessary at the time of release. 're-application of the brakes. It will be noted that as soon as the check valve 51 'has closed to cut off the "decreasing hold" when the brakes are applied, this valve remains closed to provide the "flat hold", if desired. , until the brakes are released.
It can be seen that the present invention provides a means of automatically choosing the method of maintaining the pressure in the general pipe intended to compensate for the leaks in this pipe, that this means is suitable in particular for the various conditions in which a train may be found. , that it automatically realizes the "decreasing hold" when the safety. of the train is in play, for example in the case of a false gradient in the brake pipe, but that it realizes on the contrary "the flat maintenance" when this one is particularly desirable to control the speed of a train descending a ramp.
CLAIMS.
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1) Pressurized fluid braking system characterized by the fact that it comprises a general pipe, an equalization tank normally loaded with fluid at the pressure of the general pipe, a pressure reduction limiting tank normally set to air, a mechanic's valve to communicate the equalization tank with the pressure reduction limiting tank in order to reduce the pressure in the equalization tank, an equalization device controlled by the opposing pressures of the equalization tank and the general pipe, this device operating, in response to a reduction in pressure in the equalization tank, to effect a corresponding reduction in pressure in the general pipe, a setting orifice open air,
for the pressure reduction limiting reservoir, a valve for opening or closing this vent orifice, and means for actuating said valve.