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APPAREIL DE FREINAGE A FLUIDE SOUS PRESSION.
La présente invention 'concerne les appareillages de freinage à fluide sous pression et.plus particulièrement ceux du type chemin de fer qui sont commandés par les variations de pressim dans une conduite générale.
On a décrit dans la demande principale un appareillage de frei- nage à fluide sous pression comportant une pile de diaphragmes flexibles, reliés les uns aux autres et commandés par la pression du fluide dans un réservoir de commande, cette pression agissant en opposition à la pression dans la conduite générale habituelle et dans le cylindre de frein pour commander le serrage et le desserrage des freins sur un' wagon de chemin de fer en réponse aux variations de pression dans la conduite générale par rapport à la pression du réservoir de commander on désire que cette dernière pression reste sensiblement constante pendant le serrage des freins.
Cet appareillage de freinage comporte également une valve de ser- rage rapide susceptible de répondre à une légère réduction de pression dans la conduite générale pour transmettre cette réduction au wagon voisin de la manière habituelle et de créer également une réduction locale et suffisante de la pression dans la conduite générale pour permettre à la pile de dia- phragmes d'être actionnée par la pression du réservoir de commande, comme il a été indiqué plus haut, dans le but de commencer le serrage des freins.
Dans l'appareillage mentionné ci-dessus, le réservoir de com- mande est formé à l'intérieur d'un support de canalisations et possède le volume maximum compatible avec des dimensions pratiques de ce support.
Cependant, on s'est aperçu que le déplacement du diaphragme, qui est soumis à la pression du réservoir de commande, augmente en. réalité le volume de ce réservoir quand il se déplace en réponse à une réduction de pression dans la conduite générale dans le but de commencer le serrage des freins; il en
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résulte que la pression dans le réservoir de commande se trouve réduite, à tel point que la réponse du diaphragme et par conséquent le début du serrage se trouvent retardés d'une manière indésirable.
Cette diminution de la pression du réservoir de commande entraine également un affaiblissement du serrage des freins pour une réduction déterminée de pression dans la condui- te générale, ou,, si l'on veut exige une plus forte réduction de pression dans la conduite générale poizr obtenir une puissance déterminée de freina- ge. Il est évident par conséquent que toute réduction dans la pression du réservoir de commande en-dessous de la pression existant au moment de l'ap- plication des freins est indésirable; l'objet principal de la présente in- vention est la réalisation de moyens empêchant toute réduction sensible de pression dans le réservoir de commande pendant l'application des freins.
Pour atteindre ce but principal, la présente invention prévoit une communication entre le réservoir de commande et le réservoir d'alimen- tation; celui-ci a un volume relativement important par rapport à celui du réservoir de commande et il est chargé à la même pression que la conduite générale et le réservoir de commande quand les freins sont desserrés;
cette communication permet à la pression de passer du réservoir d'alimentation dans le réservoir de commande quand la pression dans ce dernier tend à diminuer par suite du déplacement de la pile de diaphragmes en réponse à une réduc- tion de pression dans la conduite générale de cette façon, la pression conserve à peu près la valeur voulue dans le réservoir de commande pour assurer la réponse désirée de la pile de diaphragmes à une réduction de pression dans la conduite générale en même temps que la puissance de frei- nage désirée pour une réduction déterminée de pression dans la conduite gé- nérale.
Une valve de retenue disposée dans cette communication empêche le retour du fluide sous pression du réservoir de commande dans le réservoir d'alimentation quand la pression dans celui-ci est ensuite réduite par l'é- coulement du fluide dans le cylindre de .frein, écoulement autorisé par la pile de diaphragmes qui s'est déplacée jusqu'à une nouvelle position.
Dans un appareillage de freinage de ce type, il est désirable que le fluide sous pression soit comprimé d'une manière étanche dans le réservoir de commande pendant le serrage des freins, puisque la pression de ce fluide commande la puissance de freinage et que toute fuite de flui- de dans ce réservoir entraînerait une perte correspondante de la puissance de freinage. On a déjà prévu dans l'appareillage ci-dessus une valve de retenue actionnée à la main et destinée à faire tomber la pression dans le réservoir de commande; il est évidemment indésirable de prévoir sur le réservoir de commande une autre communication quelconque commandée par valve, si cela n'est pas absolument nécessaire, car le risque de fuite s'en trouverait augmenté d'une manière correspondante.
Pour atteindre le but indiqué plus haut., c'est-à-dire pour maintenir la pression dans le réservoir de commande par un écoulement du fluide venant du réservoir d'alimentation quand on effectue un serrage des ±reins, la présente inven- tion prévoit par conséquent une nouvelle disposition de la valve de rete- nue actionnée à la main et mentionnée précédemment, sans que cette valve cesse de jouer son rôle primitif et sans que l'on ait besoin d'une valve de retenue additionnelle.
Cette valve de retenue actionnée à la main était disposée jusqu'à présent de manière à commander une communication directe entre le réservoir de commande et l'atmosphère; conformément à la présente invention, elle est disposée de manière à permettre l'écoule- ment du fluide sous pression du réservoir d'alimentation vers le réservoir de commande mais à empêcher l'écoulement inverse à moins qu'elle ne soit ouverte à la main; dans ce dernier casl'écoulement inverse se produit vers le réservoir d'alimentation, ce qui permet la chute de pression dans le réservoir de commande en même temps que dans le réservoir d'alimentation lorsqu'on procède à une vidange complète de l'appareillage.
D'autres objets et avantages de l'invention apparaîtront dans la description plus détaillée suivante d'un mode de réalisation particulier de l'invention. On se référera dans cette description au dessin annexé sur lequel les figures 1 et 2, quand le bord droit de la figure 1 est ac- colé au bord gauche de la figure 2,représentent schématiquement un apparei-
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lage de freinage à fluide sous pression conforme à la présente invention.
La présente invention est appliquée, dans le mode de réalisa- tion représenté., à un appareillage de freinage sensiblement identique à celui qui a été décrit dans la demande principale; on limitera par consé- quent la description suivante de cet appareillage aux parties dont la con- naissance du fonctionnement est nécessaire à la compréhension de la pré- sente invention.
Comme on le voit sur le dessin, la conduite générale habituel- le 2, le réservoir d'alimentation 3 et le cylindre de frein 4 sont connec- tés au support de canalisations 1 qui contient un réservoir de commande 5 et des réservoirs de serrage rapide 6.
Un dispositif à valve de serrage rapide 7, un dispositif à valve de charge 8 et un dispositif à valve de chute de pression 9 actionné à la main sont montés sur une face du support 1.
Le dispositif à valve de serrage rapide 7 comprend un diaphrag- me flexible 10 sur un côté duquel se trouve une chambre 11 communiquant par un canal 12 avec le réservoir d'alimentation 3 tandis que sur la face oppo- sée de ce diaphragme se trouve une chambre 13 communiquant par un canal 14 avec la conduite générale 2. Un tiroir 15 disposé dans la chambre 13 est relié au diaphragme 10 par une tige 16 soumise à la pression d'un res- sort 17 agissant en coopération avec la pression de la conduite générale dans la chambre 13,
Le dispositif à valve de charge 8 comprend trois diaphragmes flexibles, 18, 19 et 20 ; lesdiaphragmes 18 et 19 ont tous les deux la même surface mais sont plus petits que lediaphragme 20.
Les diaphragmes 18 et 19 sont maintenus écartés l'un de l'autre par une tige de liaison 21 disposée dans une chambre 22 formée entre ces deux diaphragmes ; cette tige 21 est liée à un tiroir 23 disposé dans la chambre 22 de manière à entraîner ce tiroir dans ses déplacements. Sur la face opposée du dia- phragme 18 se trouve une chambre 24 ouverte à l'air libre par un orifice 25 et contenant un ressort 26 qui tend à repousser la tige 21, les dia- phragmes 18 et 19 et par conséquent le tiroir 23 vers la position dans laquelle tous ces organes sont représentés sur le dessin. Sur la face op- posée du diaphragme 19, et par conséquent entre les diaphragmes 19 et 20, se trouve une chambre 27 communiquant par un canal 28 avec le siège du ti- roir 15 du dispositif de serrage rapide.
Sur la face opposée du diaphrag- me 20 se trouve une chambre 29 communiquant par un canal 30 avec le cylin- dre de frein 4.
Sur une autre face du support 1 se trouve un dispositif à valve de commande de serrage et de desserrage des freins 31; ce dispositif comprend quatre diaphragmes 32, 33, 34 et 35 disposés coaxialement les uns au-dessus des autres à certains intervalles; les diaphragmes 32, 33 et 35 ont sensiblement la même surface tandis que le diaphragme 34 a une sur- face supérieure. Les diaphragmes 32 et 33 sont reliés l'un à l'autre par une tige 36 qui traverse une chambre 37 communiquant en permanence avec le réservoir d'alimentation 3 par le canal 12.
Un tiroir principal 38 monté sur un siège dans la chambre 37 est disposé entre deux épaulements 39 écartés l'un de l'autre et prévus sur la tige 36 ; untiroir auxiliaire 40 est monté sur le tiroir principal 38 et disposé dans une cavité de la tige 36 de manière à se déplacer en même temps que celle-ci., Sur la face opposée du diaphragme 32 se trouve une chambre de commande 41 en com- munication constante avec le réservoir de commande 5 et la chambre 22 du dispositif à valve de charge 8 par 1'intermédiaire d'un canal 42.
Les diaphragmes 33 et 34 sont reliés l'un à l'autre par un or- gane d'écartement 43 disposé dans une chambre 44 ouverte à l'air libre par un orifice 45. Un organe d'écartement analogue 46 disposé dans une chambre 47 relie les diaphragmes 34 et 35. La chambre 47 communique par le canal 30 avec le cylindre de frein 4 et le siège du tiroir principal 38.
Sur la face opposée du diaphragme 35 se trouve une chambre 48 communiquant par le canal 14 avec la conduite générale 2.
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Le dispositif à valves de chute de pression commandé à la main 9 comprend deux valves de retenue 49 et 50 disposées côte à côte dans des chambres 51 et 52, qui communiquent respectivement avec le réservoir d'a- limentation et le cylindre de frein par les canaux 12 et 30; ces valves en- trent en aotionquand on les décolle de leurs sièges,,en surmontant la for- ce de leurs ressorts respectifs 53 et 54, dans le but de vidanger respecti- vement le réservoir d'alimentation 3 et le cylindre de frein 4 par l'inter- médiaire d'ouvertures 55 et 56.
L'ouverture des valves de retenue 49 et 50 est obtenue à l'aide d'un levier 57 qui s'étend sous ces valves, est articulé à une extrémité sur un axe 58 et comporte deux doigts 59 et 60 dis- posés de telle façon que,, lorsqu'on fait tourner le levier dans le sens des aiguilles d'une montre.,ils viennent respectivement en contact avec les valves de retenue 49 et 50 et les décollent de leurs sièges.
Une poignée de commande 61 émerge de la paroi inférieure du carter du dispositif de chute de pression; elle comporte à l'intérieur du carter une tête 62 qui a la forme d'un disque perforé et qui se trouve en contact avec une partie saillante prévue sur le levier 57. Quand on déplace la poignée 61 en de- hors de la verticale, la tête 62 pivote sur son bord de manière à soulever la partie du levier 57:, en contact avec elle., à actionner par conséquent ce levier et à ouvrir d'abord la valve de retenue 50 et ensuite la valve de retenue 49.
Conformément à l'invention, une valve de retenue à surface rela- tivement grande 63 est disposée dans une chambre 64 située au-dessus de la valve de retenue 49 et coaxiale avec celle-ci. La chambre 64 s'ouvre sur le canal 42 et par l'intermédiaire de celui-ci sur le réservoir de commande 5 et sur la chambre de commande à diaphragme 41. La valve de retenue 63 commande la communication entre la chambre 64 et un alésage du carter 65 aboutissant à la chambre 51 et constamment ouvert par conséquent sur le ré- servoir d'alimentation 3.
Un ressort 66 disposé dans la chambre 64 pousse la valve de retenue 63 vers sa position de fermeture.. Comme il a été in- diqué ci-dessus, la valve de retenue 63 est relativement grande de manière à commander une communication de surface correspondante entre les chambres 51 et 64 et par conséquent entre le réservoir d'alimentation 3 et le réser- voir de commande 5; la pression exercée par le ressort 66 sur cette valve de retenue est égale à la pression minimum exigée pour déplacer cette valve et l'appliquer sur son siège;
de cette manière, quand une réduction de pres- sion se produit dans la chambre 64, comme on l'expliquera plus loin, la valve de retenue 63 s'ouvre sous l'effet de la pression régnant dans la chambre 51 et pour une différence de pression extrêmement faible entre la chambre 51 et la chambre 64.
La valve de retenue 49 est contenue dans une cage 67 suscepti- ble de coulisser dans un alésage approprié du carter et un plongeur 68 monté coulissant dans l'alésage 65 du carter prend appui à une extrémité sur cette cage. Quand la valve de retenue 49 est appliquée sur son siège, l'autre extrémité du plongeur 68 est écartée de la valve de retenue 63, mais quand on a suffisamment déplacé la poignée 61 et que la valve de retenue 49 a été ainsi ouverte le plongeur 68 est actionné par la cage 67 et provoque l'ouverture de la valve de retenue 63.
Quand l'appareillage de freinage est complètement vide de flui- de sous pression, ses différentes parties se trouvent dans les positions re- présentées sur le dessin. Pour charger initialement l'appareillage, on envoie du fluide sous pression dans la conduite générale 2 d'où il s'écou- le par le canal 14 dans la chambre à diaphragme 48 du dispositif à valve de commande 31, dans la chambre à valve 13 du dispositif à valve de serrage rapide 7, et à travers un étranglement 69 et un canal 70 jusque dans la chambre à valve 22 du dispositif à valve de charge 80.
Le fluide sous pression fourni par la conduite générale 2 à la chambre à diaphragme 48 s'écoule par un canal 71 et une valve de rete- nue 72 jusque dans un canal 73.,et de là à travers un étranglement 74 jusque dans un canal 75 aboutissant à la chambre 37 du tiroir du disposi- tif à valve de commande 31; le fluide passe également du canal 73 à travers
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un étranglement 76 dans un canal 77 et par un orifice 78 du tiroir de char- ge 23 jusque dans la chambre à valve de charge 22.
Le fluide sous pression ainsi fourni à la chambre 37 du tiroir s'écoule dans le canal 12 du réser- voir d'alimentation et en même temps le fluide sous pression venant de la chambre à valve 22 du dispositif de charge 8 passe également dans le canal 12 par l'intermédiaire d'un orifice 79 du tiroir 23,du canal 80 et d'un étranglement 81, et s'écoule ensuite vers le réservoir d'alimentation 3, la chambre à valve de retenue 51 du dispositif de chute de pression 9 et la chambre à diaphragmes 11 du dispositif de serrage rapide 7, chargeant ainsi ce réservoir et ces chambres jusqu'à la pression de la conduite générale.
L'accroissement de la pression de la conduite générale dans la chambre 13 accompagne l'augmentation de la pression ,du réservoir d'alimenta- tion dans la chambre 11, et quand ces deux pressions s'équilibrent, le res- sort 17 maintient les différentes parties du dispositif deserrage rapide dans leur position normale correspondant à celle du dessin;
dans cette po- sition, la chambre 27 du dispositif de charge 8 est mise à l'air libre par le canal 28, une cavité 82 dans le tiroir 15 de serrage rapide et un orifi- ce 83 communiquant avec l'atmosphère. Cette chambre 27 étant ainsi mise à l'air libre, les différentes parties du dispositif de charge 8 restent dans la position où elles sont représentées sur le dessin, par suite de la poussée exercée par le ressort 26, pendant qu'on charge initialement l'appareillage.
Quand le fluide sous pression arrive dans la chambre 22 du dis- positif de charge 8, comme on vient de l'expliquer, il s'écoule à travers le canal 42 jusque dans le réservoir de commande 5, dans la chambre de com- mande 41 du dispositif de commande 31 et dans la chambre à valve de retenue 64 du dispositif de chute de pression 9, chargeant ainsi ce réservoir et ces chambres à la même pression que la conduite générale 2 et le réservoir d'alimentation 3.
On remarquera que la pression du réservoir d'alimentation rég- nant dans la chambre 37 du dispositif de commande 31 agit dans une direction sur le diaphragme 32 et dans la direction opposée sur le diaphragme 33 qui a la même surface que le diaphragme 32; cette pression crée ainsi des forces opposées et équilibrées. De même, la pression ,de la conduite générale s'exer- gant dans la chambre 48 et agissant sur le diaphragme 35 équilibre la pres- sion opposée du réservoir de commande agissant dans la chambre 41 sur le dia- phragme de même surface 32 quand le réservoir de commande 5 est complète- ment chargé à la pression de la conduite générale.
Toutes ces forces se faisant ainsi équilibre, les différentes parties du dispositif de commande 31 se placent dans une position normale ou de desserrage sous l'action des forces de rappel opposées des ressorts 84 et 85.
Le tiroir auxiliaire 40 et le tiroir principal 38 du dispositif de commande 31 se trouvant ainsi en position de desserrage des freins, le cylindre de frein 4 et la chambre 47 sont mis tous les deux à l'air libre par l'intermédiaire d'un canal 85, d'un orifice 86 du tiroir principal 38, d'une cavité 87 du tiroir auxiliaire, d'un orifice 88 du tiroir princi- pal, d'un canal 89 et d'un étranglement de desserrage 90. Les réservoirs de serrage rapide 6 sont également mis tous les deux à l'air libre par l'in- termédiaire du canal 91, d'une cavité 92 du tiroir principal, et d'un canal 93. Le canal 91 aboutit au siège du tiroir de serrage rapide 15 et se trouve recouvert par ce tiroir quand.celui-ci est en position normale.
Le réservoir d'alimentation 3 et le réservoir de commande 5 étant chargés à la même pression que la conduite générale, on remarque que la valve de retenue 63 du dispositif de chute de pression 9 est appli- quée sur son siège par le ressort 66. Les autres valves de retenue 49 et 50, sont également appliquées toutes les deux sur leurs sièges par leurs res- sorts respectifs 53 et 54, la poignée de manoeuvre 61 pendant verticalement comme le montre le dessin.
L'appareillage de freinage se trouvant chargé et le'cylindre de frein 4 étant à l'air libre, comme on vient de l'expliquer,pour serrer
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les freins on provoque une réduction de pression dans la conduite générale 2 en manoeuvrant de la manière habituelle le robinet du mécanicien (non représenté). Quand la pression de la conduite générale qui règne dans la chambre 13 du dispositif de serrage rapide 7 se trouve ainsi légèrement réduite, par exemple de 0,028 kg/cm2 en-dessous de la pression du réser- voir d'alimentation régnant dans la chambre 11, le diaphragme 10 se trou- ve soumis à une force qui le déforme rapidement en surmontant Inaction du ressort 17 et déplace le tiroir 15 jusqu'à une position de serrage rapide.
Dans cette position de serrage rapide du tiroir 15, un orifice 94 du tiroir se trouve en regard du canal 28 et permet ainsi au fluide sous pression de s'écouler de la conduite générale dans la chambre 27 du disposi- tif de charge 8, et de créer une force qui déforme les diaphragmes 19 et 18 en surmontant la poussée du ressort 26 et déplace par conséquent le ti- roir 23 jusque une position où il recouvre le canal 70 de la conduite gé- nérale, le canal 80 du réservoir d'alimentation et le canal 77;
les commu- nications de charge du réservoir d'alimentation 3 et du réservoir de com- mande 5 se trouvent ainsi fermées dans le but d'empêcher le retour du fluide de ces réservoirs vers la conduite générale et d'isoler en même temps les deux réservoirs l'un de l'autre à ce moment.
Dans cette position de serrage rapide du tiroir 15, le canal 91 est ouvert sur la chambre 13 et le fluide sous pression venant de la conduite générale s'écoule rapidement de cette chambre dans ce canal, et de là à travers la cavité 92 du tiroir principal 38 et le canal 93 jusque dans l'atmosphère pour réaliser une réduction de pression de serrage rapi- de dans la conduite générale et pour transmettre cette réduction de pres- sion au wagon suivant vers l'arrière du train, la réduction de pression se transmettant ainsi de wagon en wagon de la manière habituelle sur toute la longueur du train.
Quand, par suite du fonctionnement du dispositif de serrage rapide 7,la pression de la conduite générale dans la chambre 48 se trouve suffisamment réduite par rapport à la pression accumulée dans le réservoir de commande et régnant dans la chambre 41, cette dernière pression déplace vers le bas la série de diaphragmes.
Les pièces sont calculées pour que la série de diaphragmes se déplace vers le bas quand la pression de la conduite générale dans la chambre 48 se trouve inférieure d'une valeur comprise entre 0,14 et 0,21 kg par cm2 à la pression du réservoir de commande régnant dans la chambre 41; on remarquera que dans le cas où ceci ne se réaliserait pas exactement, la pression de la conduite générale continuerait à diminuer, grâce à l'action du dispositif de serrage rapide 7:, jusqu'à ce que la série de diaphragmes commence à se déplacer.
Quand la série de diaphragmes se déplace ainsi vers le bas elle entraîne d'abord le tiroir auxiliaire 40 et le déplace par rapport au tiroir principal 38 de manière à fermer la communication entre les orifices 86 et 88 du tiroir principal et à déconnecter ainsi le cylindre de frein 4 du canal de desserrage 89, ce déplacement découvrant également un orifice 95 du tiroir principal 38. Le mouvement des diaphragmes se poursuivant déplace ensuite le tiroir principal 38 vers le baspar suite du contact entre ce tiroir et l'épaulement supérieur 39 de la tige 36, jusqu'à ce que le tiroir 38 atteigne une position de serrage dans laquelle l'orifice 95 se trouve en regard du canal 85 du cylindre de frein.
Le fluide sous pres- sion venant de la chambre 37 et du réservoir d'alimentation 3 qui lui est relié s'écoule ensuite dans le canal 85 et de là dans le cylindre de frein 4 où il provoque le serrage des freins sur le wagon,, Quand le fluide sous pression est ainsi fourni au cylindre de frein 4, la pression de ce fluide devient effective dans la chambre 47 pour agir dans une direction sur le diaphragme 35 et dans la direction opposée sur le diaphragme plus grand 34.
Dans la position de serrage du tiroir principal 38, le canal 91 est recouvert par ce tiroir de manière à empêcher le fluide sous pres- sion de continuer à s'échapper de la conduire générale dans l'atmosphère; Cependant, quand ceci se produite c'est-à-dire quand le canal 91 est re-
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couvertle fluide sous pression continue à s'échapper de la conduite géné- rale dans les réservoirs de.serrage rapide 6 jusqu'à ce que ces réservoirs soient chargés à une pression égale à celle de la conduite générale;
ces réservoirs fournissent ainsi une réduction déterminée de pression dans la conduite générale après lé déplacement du dispositifs.de commande jusqu'à sa position de serrage et,dans le but d'étalir survie wagon une puissance de freinage déterminée.-
On supposera maintenant que .la réduction 'dépression dans la conduite générale a cessé par suite de l'égalisation de pression dans les réservoirs de serrage rapide,6., quand la pression obtenue dans le cylindre de frein 4 et dans la chambre.
47 devient assez grande, par suite de l'éoou- lement du fluide venant du réservoir d'alimentation, et par rapport à la pression réduite de la conduite 'générale dans la chambre 48, pour surmonter la force de commande établie par la pression du réservoir de commande dans la chambre 41 et agissant sur-le diaphragme 32, la série de diaphragmes se déplace vers le haut et entraîne avec''elle le tiroir auxiliaire 40; le dé- placement du tiroir.auxiliaire.40@Par rapport au tiroir principal 38 provo- que le recouvrement de l'orifice 95 par le tiroir auxiliaire et met fin à l'alimentation du cylindre de frein 4 en fluide sous pressionet par consé- quent à l'augmentation de.. pression''dans la chambre 47;
il en résulte que le mouvement de la 'série de diaphragmes s'arrête dans une position de recouvre- ment de l'orifice de serrages-position définie par le contact entre la tige 36 et l'extrémité inférieure du tiroir principal 38.
Si l'on manoeuvre.le,robinet du mécanicien (non représenté) pour obtenir une nouvelle réduction de pression dans la conduite générale 2 et dans la chambre 48, la série de' diaphragmes ramène le tiroir auxiliaire 40 à sa position de serrage.
Le fluide sons pression s'écoule alors de nouveau à travers l'orifice de serrage 95 jusque dans le cylindre de frein 4 et dans la chambre- 47 jusqu'à ce que la pression dans. le cylindre de frein ait été augmentée conformément à la'nouvelle.réduction de pression dans la ;on- duite générale; le tiroir auxiliaire 40 est ensuite déplacé de nouveau jus- qu'à la position de recouvrement de l'orifice de serrage afin de limiter la puissance de freinage conformément à la nouvelle réduction de pression dans la conduite générale.
De cette manière; on peut graduer le serrage des freins propor- tionnellement à des réductions successives de la pression dans la conduite générale 2, le dispositif de-serrage rapide 7 ne fonctionnant qu'en réponse à la réduction initiale de la pression de la conduite générale.
Il faut remarquer que la''pression obtenue dans le cylindre de frein 4 et dans la chambre 47 est limitée, suivant le degré de réduction de pression dans la conduite générale, par la pression accumulée dans le réservoir de commande 5 et dans la chambre de commande 41. -Il faut remar- quer également que le déplacement du diaphragme 32 vers le bas., quand on effectue un serrage des freins, augmente le volume de la chambre 41 et tend par conséquent à permettre à la pression régnant dans cette chambre et dans ce réservoir de tomber en-dessous de la pression établie initiale- ment qui était égale à la pression normale dans la conduite générale, et que l'on désire maintenir constante dans la chambre 41 pendant et après le serrage des freins.
Si on laissait la.' pression du réservoir de commande dans la cham- bre 41 diminuer ainsi, on n'obtiendrait qu'une puissance de freinage infé- rieure à la puissance désirée pour une réduction déterminée de pression dans la conduite générale. Une telle réduction de la pression du réservoir de commande dans la chambre 41 retarderait en outre l'établissement d'une différence suffisante entre cette pression et la pression de la conduite générale dans la chambre 48 pour déplacer les tiroirs 38 et 40 jusqu'à leur position de serrage;
-la propagation du serrage des freins le long du train se trouverait ainsi ralentie d'une manière indésirable,, Confor- mément à la présente invention, la pression du réservoir de commande dans la chambre 41 ne peut pas diminuer sensiblement en-dessous de la pression initialement prévue sous l'effet d'un déplacement du diaphragme 32 vers le
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bas grâce à une communication prévue entre le réservoir d'alimentation 3 et le réservoir de commande 5 est commandée par la valve de retenue 63.
Comme on 1-la expliqué plus haut., la valve de retenue 63 comme nde une com- munication de grand débit et la force qu'exerce sur elle le ressort 66 a juste la valeur minimum nécessaire pour l'appliquer sur son siège quand les pressions du réservoir d'alimentation et du réservoir de commande agis- sant respectivement sur les faces opposées de cette valve sont sensiblement égales.
Avec cette disposition, quand la série de diaphragmes se déplace vers le bas, en réponse à une réduction de pression de la conduite géné- rale dans la chambre 48, et tend à réduire la pression du fluide dans la chambre 41 et le réservoir de commande 5, la valve de retenue 63 s'ou- vre dès que la pression du réservoir de commande agissant dans la chambre 64 devient légèrement inférieure (de 0035 kg par cm2 par exemple) à celle du réservoir d'alimentation 3 agissant dans la chambre 51; le fluide sous pression s'écoule alors rapidement du réservoir d'alimentation 3 relative- ment grand dans le réservoir de commande 5 relativement petit et dans la chambre 41 de manière à maintenir la pression dans ce dernier réservoir et dans cette chambre sensiblement égale à la pression initiale;
on remar- quera que ceci se produit avant que le dispositif de commande 31 ait at- teint sa position de serrage et par conséquent pendant que le réservoir d'alimentation 3 est encore complètement chargé. En maintenant ainsi la pression de la chambre 41 sensiblement égale à la pression voulue, quand la série de diaphragmes se déplace vers le basle serrage des freins n'est pas retardé et le mécanicien reste maître de son train.
On remarquera que, quand le fluide sous pression est envoyé du réservoir d'alimentation 3 dans le cylindre de frein 4 pour effectuer le serrage des freins,., la valve de retenue 63 est appliquée sur son siège par le ressort 66 de manière à empêcher le fluide sous pression contenu dans le réservoir de commande 5 de revenir en arrière vers le réservoir d'ali- mentation 3 lorsque la pression dans celui-ci devient inférieure à celle du réservoir de commande 5 par suite de l'alimentation du cylindre de frein 4.
Quand la pression obtenue dans le cylindre de frein 4 a augmen- té proportionnellement à la réduction de pression dans la conduite générale, la série de diaphragmes déplace le tiroir auxiliaire 40 jusqu'à sa posi- tion de recouvrement de l'orifice de serrage de manière à limiter la puis- sance du freinage comme on l'a expliqué précédemment; le déplacement du diaphragme 32 qui en résulte réduit le volume de la chanbre 41 et produit par conséquent dans cette chambre une légère augmentation de pression qui exige une augmentation de pression proportionnée de la pression du cylindre de frein dans la chambre 47 pour arriver à la position de recouvrement de l'orifice de serrage. Ceci est cependant admissible, tant qu'on obtient une réponse rapide de la série de diaphragmes pour réaliser l'application des freins.
Pour desserrer les freins., on rétablit la pression du fluide dans la conduite générale et par conséquent dans la chambre 48; quand la pression dans cette chambre a augmenté suffisamment pour surmonter la pression opposée du réservoir de commande dans la chambre 41, la série de diaphragmes retourne à la position représentée sur le dessin pour la- quelle le réservoir de commande 3 est rechargé en fluide sous pression par un écoulement traversant uniquement l'étranglement 74., et le fluide sous pression s'échappe du cylindre de frein 4 pour réaliser le desserrage,,
Si l'on désire graduer, c'est-à-dire limiter le desserrage des freins,on ne rétablit que partiellement la pression dans la conduite générale 2 et dans la chambre 48.
Dans ce cas, la pression dans le cylin- dre de frein 4 et la chambre à diaphragme 47 diminue seulement jusqu'au moment où la force exercée sur le diaphragme 34 surmonte légèrement la pres- sion accrue de la conduite générale régnant dans la chambre 48 et s'exerçant sur le diaphragme 35; la pression du réservoir de commande régnant dans la chambre 41 et agissant sur le diaphragme 32 déplace alors le tiroir auxili- aire 40 par rapport au tiroir principal 38 jusqu'à ce que l'épaulement supérieur 39 de la tige 36 vienne en contact avec l'extrémité adjacente du
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tiroir principal 38.
Dans cette position du tiroir auxiliaire 40, la com- munication est fermée entre les orifices 86 et 88 de manière à empêcher le fluide sous pression de continuer à s'échapper en dehors du cylindre de frein et à limiter ainsi le desserrage des freins en fonction de l'augmenta- tion de pression dans la conduite générale 2.
De cette manière,on peut graduer l'abaissement de la pression dans le cylindre de frein par des aug- mentations successives de pression dans la conduite générale jusqu'au moment où, la pression de la conduite générale étant revenue sensiblement à sa va- leur normale, le ressort 85 maintient finalement la série de diaphragmes et les tiroirs 38 et 40 dans leur position normale ou position de desserra- ge; dans cette position, le desserrage des freins est complet et le réser- voir d'alimentation 3 se recharge complètement comme on l'a déjà expliqué.
Si la pression du réservoir d'alimentation 3 tombe sensiblement à la valeur de la pression dans la conduite générale pendant que les freins sont serrés, ou quand la pression de la conduite générale augmente jusqu'à atteindre sensiblement celle du réservoir d'alimentation 3 quand on effectue un desserrage des freins, le ressort 17 ramène les différentes parties du dispositif de serrage rapide 7 dans la position où elles sont représentées sur le dessin et pour laquelle la chambre à diaphragme 27 du dispositif de charge 8 se trouve mise à l'air libre comme on l'a déjà expliqué.
Cependant., les différentes parties du dispositif de charge 8 restent dans leur position de gauche., recouvrant les canaux 70, 77 et 80 pour maintenir le réservoir de commande 5 déconnecté du réservoir d'alimentation 3 et fermant la commu- nication de charge du réservoir d'alimentation par les canaux 77 et 81, par suite de la pression du fluide fournie par le cylindre de frein 4 et agissant dans la chambre 29 sur le diaphragme 20, jusqu'à ce que la pression du cylindre de frein tombe à une valeur pour laquelle le desserrage complet est à peu près réalisé.
A ce moment le ressort 26 ramène les différentes parties du dispositif de charge à leur position normale de façon à ouvrir de nouveau les communications que l'on vient de mentionner et à permettre enfin le rechargement du réservoir d'alimentation 3 par l'intermédiaire de l'étrangle- ment 76, dont le débit s'ajoute à celui de l'étranglement 74 qui débite seul pour recharger le réservoir d'alimentation aussi longtemps qu'un des- serrage complet des freins n'a pas été réalisé,et pour permettre également l'égalisation des pressions dans le réservoir de commande 5 et dans le réser- voir d'alimentation 3.
On remarquera que, puisque la pression du fluide dans le réser- voir de commande 5 est maintenue par un écoulement venant du réservoir d'a- limentation 3 et passant par la valve de retenue 63 quand le diaphragme 32 se déplace vers le bas pour effectuer un serrage des freins,le pres- sion dans la chambre 41 et dans le réservoir de commande 5 subit une aug- mentation supérieure à l'augmentation normale quand le diaphragme 32 se déplace vers le haut pour effectuer un desserrage des freins Ceci n'a. qu'une importance secondaire par rapport à l'avantage d'obtenir une répon- se rapide de la série de diaphragmes quand on commande le serrage des freins;
on comprend qu'il en résulte un certain retard dans le début du desserrage, ce retard se prolongeant jusqu'au moment où la pression dans la conduite générale a augmenté suffisamment pour surmonter la pression accrue du réservoir de commande dans la chambre 41. Il est désirable ce- pendant, quand la pression est complètement tombée dans le cylindre de frein, que la pression dans le réservoir de commande5 et la chambre 41 s'égalise avec la pression dans la conduite générale afin d'éviter que la série de diaphragmes ne se place dans la position de recouvrement de l'o- rifice de desserrage, pour laquelle la communication est fermée entre les orifices 86 et 88, et ne maintienne ainsi du fluide sous pression dans le cylindre de frein 4,
et pour être sûr d'autre part que le réservoir de commande 5 sera chargé à la pression normale de la conduite générale, qui peut varier de temps à autre, au moment du début de Inapplication des freins. Ce résultat est obtenu par le dispositif de charge 8 qui permet, en revenant à sa position normale., le retour vers la conduite générale et à travers l'étranglement 69 du fluide en excès dans le réser- voir de commande 5.
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En manoeuvrant à la main la poignée 61, on peut ouvrir la val- ve de retenue 50 de manière à ne mettre à l'air libre que le cylindre de frein 4; en poussant plus loin la poignée 61, on peut également ouvrir la valve de retenue 49 de manière à vidanger également le fluide sous pression du réservoir d'alimentation 3; si on pousse encore plus loin la poignée 61 la valve de retenue 63 s'ouvre pour mettre à l'air libre le réservoir de commande 5 quand cette mise à l'air libre est nécessitée par les circon- stances .
On voit que la présente invention fournit un moyen de remédier à la réduction de pression qui tend à se produire dans le réservoir de com- mande d'un appareillage de freinage du type décrit ci-dessus quand le dia- phragme du réservoir de commande se déplace en réalisant une application des ±reins, et d'égaliser la pression dans le réservoir de commande avec la pression normale de la conduite générale quand on desserre ensuite les freinsles moyens prévus à cet effet par l'invention consistant en une valve de retenue à grand débit rappelée sur son siège par un ressort léger et pouvant être manoeuvrée à la main pour vidanger le réservoir de commande quand on le désire.
REVENDICATIONS.
1 ) Appareillage de freinage à fluide sous pression, caractérisé par le fait qu'il comprend une conduite générale;, un réservoir de commande.. une source de fluide sous pression, un dispositif à butées mobiles soumis sur deux faces opposées aux pressions du réservoir de commande et de la conduite générale et pouvant être actionné par la pression du dit réservoir en réponse à une réduction de pression dans la conduite générale pour four- nir du fluide sous pression et réaliser un serrage des freins, et des moyens actionnés par le fluide sous pression venant de la dite sourceg quand se produit le dit mouvement du dispositif à butées mobiles, pour ouvrir une communication d'alimentation en fluide scaus pression entre la dite sour- ce et le dit réservoir.
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PRESSURIZED FLUID BRAKING DEVICE.
The present invention relates to pressurized fluid braking devices and more particularly to those of the railway type which are controlled by variations in pressure in a brake pipe.
In the main application, a pressurized fluid braking apparatus has been described comprising a stack of flexible diaphragms, connected to one another and controlled by the pressure of the fluid in a control tank, this pressure acting in opposition to the pressure. in the usual brake pipe and in the brake cylinder for controlling the application and release of the brakes on a railroad car in response to variations in brake pipe pressure from the reservoir pressure to control it is desired that this latter pressure remains substantially constant while the brakes are applied.
This braking apparatus also comprises a quick-release valve capable of responding to a slight reduction in pressure in the brake pipe in order to transmit this reduction to the neighboring wagon in the usual manner and also to create a local and sufficient reduction in the pressure in the brake pipe. brake pipe to allow the diaphragm stack to be actuated by pressure from the control reservoir, as indicated above, for the purpose of starting the brake application.
In the apparatus mentioned above, the control tank is formed inside a pipe support and has the maximum volume compatible with practical dimensions of this support.
However, it has been found that the displacement of the diaphragm, which is subjected to the pressure of the control tank, increases in. actually the volume of this reservoir when it moves in response to a reduction in pressure in the brake pipe in order to start applying the brakes; it
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As a result, the pressure in the control reservoir is reduced to such an extent that the response of the diaphragm and hence the onset of clamping is undesirably delayed.
This reduction in the pressure of the control reservoir also leads to a weakening of the brake application for a determined reduction in pressure in the brake pipe, or, if one wishes a greater reduction in pressure in the brake pipe, poizr obtain a determined braking power. It is evident therefore that any reduction in the pressure of the control reservoir below the pressure existing at the time of the application of the brakes is undesirable; the main object of the present invention is to provide means preventing any appreciable reduction in pressure in the control reservoir during application of the brakes.
To achieve this main object, the present invention provides communication between the control tank and the supply tank; this has a relatively large volume compared to that of the control reservoir and it is charged to the same pressure as the brake pipe and the control reservoir when the brakes are released;
this communication allows the pressure to pass from the supply tank to the control tank when the pressure in the latter tends to decrease as a result of the displacement of the stack of diaphragms in response to a reduction in pressure in the control line. in this way the pressure retains approximately the desired value in the control reservoir to provide the desired response of the diaphragm stack to a reduction in brake pipe pressure along with the desired braking power for the reduction. determined pressure in the general pipe.
A check valve disposed in this communication prevents the return of pressurized fluid from the control reservoir to the supply reservoir when the pressure therein is subsequently reduced by the flow of fluid in the brake cylinder. flow allowed by the diaphragm stack which has moved to a new position.
In such braking equipment, it is desirable that the pressurized fluid be compressed in a sealed manner in the control reservoir while the brakes are applied, since the pressure of this fluid controls the braking power and any leakage of fluid in this reservoir would result in a corresponding loss of braking power. There is already provided in the above apparatus a check valve actuated by hand and intended to release the pressure in the control tank; it is obviously undesirable to provide any other valve-controlled communication on the control reservoir, if this is not absolutely necessary, since the risk of leakage would be correspondingly increased.
In order to achieve the object stated above, i.e. to maintain the pressure in the control tank by a flow of fluid from the supply tank when performing kidney clamping, the present invention therefore provides a new arrangement of the previously mentioned hand-operated check valve, without this valve ceasing to play its original role and without the need for an additional check valve.
This hand operated check valve has heretofore been arranged to control direct communication between the control tank and the atmosphere; in accordance with the present invention it is so arranged as to allow flow of pressurized fluid from the supply tank to the control tank but to prevent reverse flow unless it is opened by hand. ; in the latter case the reverse flow occurs towards the supply tank, which allows the pressure drop in the control tank at the same time as in the supply tank when a complete emptying of the apparatus is carried out .
Other objects and advantages of the invention will appear in the following more detailed description of a particular embodiment of the invention. Reference is made in this description to the accompanying drawing in which Figures 1 and 2, when the right edge of Figure 1 is attached to the left edge of Figure 2, schematically show an apparatus.
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pressurized fluid brake lage according to the present invention.
The present invention is applied, in the embodiment shown, to a braking apparatus substantially identical to that which has been described in the main application; the following description of this apparatus will therefore be limited to parts of which knowledge of the operation is necessary for the understanding of the present invention.
As can be seen in the drawing, the usual main pipe 2, the supply reservoir 3 and the brake cylinder 4 are connected to the pipe support 1 which contains a control reservoir 5 and quick-release reservoirs. 6.
A quick-release valve device 7, a load valve device 8 and a hand-operated pressure drop valve device 9 are mounted on one side of the holder 1.
The quick-release valve device 7 comprises a flexible diaphragm 10 on one side of which there is a chamber 11 communicating by a channel 12 with the supply tank 3, while on the opposite face of this diaphragm there is a chamber 13 communicating by a channel 14 with the general pipe 2. A slide 15 arranged in the chamber 13 is connected to the diaphragm 10 by a rod 16 subjected to the pressure of a spring 17 acting in cooperation with the pressure of the pipe general in room 13,
The charge valve device 8 comprises three flexible diaphragms, 18, 19 and 20; diaphragms 18 and 19 both have the same area but are smaller than diaphragm 20.
The diaphragms 18 and 19 are kept apart from one another by a connecting rod 21 disposed in a chamber 22 formed between these two diaphragms; this rod 21 is linked to a drawer 23 arranged in the chamber 22 so as to drive this drawer in its movements. On the opposite face of the diaphragm 18 is a chamber 24 open to the air by an orifice 25 and containing a spring 26 which tends to push back the rod 21, the diaphragms 18 and 19 and consequently the slide 23. towards the position in which all these members are shown in the drawing. On the opposite face of the diaphragm 19, and therefore between the diaphragms 19 and 20, there is a chamber 27 communicating by a channel 28 with the seat of the drawer 15 of the quick-clamping device.
On the opposite face of the diaphragm 20 there is a chamber 29 communicating by a channel 30 with the brake cylinder 4.
On another face of the support 1 there is a device with a control valve for applying and releasing the brakes 31; this device comprises four diaphragms 32, 33, 34 and 35 arranged coaxially one above the other at certain intervals; diaphragms 32, 33 and 35 have substantially the same area while diaphragm 34 has an upper area. The diaphragms 32 and 33 are connected to each other by a rod 36 which passes through a chamber 37 permanently communicating with the supply tank 3 via the channel 12.
A main drawer 38 mounted on a seat in the chamber 37 is arranged between two shoulders 39 spaced apart from each other and provided on the rod 36; An auxiliary drawer 40 is mounted on the main drawer 38 and disposed in a cavity of the rod 36 so as to move together with the latter., On the opposite face of the diaphragm 32 is a control chamber 41 in combination. Constant communication with the control tank 5 and the chamber 22 of the charging valve device 8 via a channel 42.
The diaphragms 33 and 34 are connected to each other by a spacer 43 disposed in a chamber 44 open to the air through an orifice 45. A similar spacer 46 disposed in a chamber 47 connects the diaphragms 34 and 35. The chamber 47 communicates through the channel 30 with the brake cylinder 4 and the seat of the main spool 38.
On the opposite face of diaphragm 35 there is a chamber 48 communicating via channel 14 with general pipe 2.
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The hand-operated pressure drop valve device 9 comprises two check valves 49 and 50 disposed side by side in chambers 51 and 52, which communicate respectively with the supply reservoir and the brake cylinder via the channels 12 and 30; these valves come into motion when they are detached from their seats, overcoming the force of their respective springs 53 and 54, with the aim of emptying respectively the supply reservoir 3 and the brake cylinder 4 by through openings 55 and 56.
The opening of the check valves 49 and 50 is obtained by means of a lever 57 which extends under these valves, is articulated at one end on an axis 58 and comprises two fingers 59 and 60 arranged in such a manner. so that when the lever is rotated clockwise, they come into contact with the check valves 49 and 50 respectively and lift them off their seats.
A control handle 61 emerges from the bottom wall of the housing of the pressure drop device; it comprises inside the casing a head 62 which has the shape of a perforated disc and which is in contact with a projecting part provided on the lever 57. When the handle 61 is moved out of the vertical, the head 62 pivots on its edge so as to lift the part of the lever 57 :, in contact with it., consequently to actuate this lever and to open first the check valve 50 and then the check valve 49.
In accordance with the invention, a relatively large area check valve 63 is disposed in a chamber 64 located above and coaxial with check valve 49. Chamber 64 opens to channel 42 and through channel 42 to control reservoir 5 and to diaphragm control chamber 41. Check valve 63 controls communication between chamber 64 and a bore. of the housing 65 leading to the chamber 51 and therefore constantly open to the supply tank 3.
A spring 66 disposed in the chamber 64 urges the check valve 63 towards its closed position. As indicated above, the check valve 63 is relatively large so as to control a corresponding surface communication between. the chambers 51 and 64 and consequently between the supply tank 3 and the control tank 5; the pressure exerted by the spring 66 on this check valve is equal to the minimum pressure required to move this valve and apply it to its seat;
in this way, when a reduction in pressure occurs in the chamber 64, as will be explained later, the check valve 63 opens under the effect of the pressure prevailing in the chamber 51 and for a difference extremely low pressure between chamber 51 and chamber 64.
The check valve 49 is contained in a cage 67 capable of sliding in a suitable bore of the casing and a plunger 68 slidably mounted in the bore 65 of the casing bears at one end on this cage. When the check valve 49 is applied to its seat, the other end of the plunger 68 is moved away from the check valve 63, but when the handle 61 has been sufficiently moved and the check valve 49 has thus been opened the plunger 68 is actuated by the cage 67 and causes the opening of the check valve 63.
When the brake system is completely empty of pressurized fluid, its various parts are in the positions shown in the drawing. In order to initially charge the apparatus, pressurized fluid is sent in the general pipe 2 from which it flows through the channel 14 into the diaphragm chamber 48 of the control valve device 31, into the valve chamber. 13 of the quick-release valve device 7, and through a constriction 69 and a channel 70 into the valve chamber 22 of the load valve device 80.
The pressurized fluid supplied from the pipe 2 to the diaphragm chamber 48 flows through a channel 71 and a check valve 72 to a channel 73, and from there through a constriction 74 to a channel. 75 terminating in the chamber 37 of the drawer of the control valve device 31; the fluid also passes from channel 73 through
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a constriction 76 in a channel 77 and through an orifice 78 from the load spool 23 into the load valve chamber 22.
The pressurized fluid thus supplied to the chamber 37 of the spool flows into the channel 12 of the supply tank and at the same time the pressurized fluid from the valve chamber 22 of the charging device 8 also passes into the channel. channel 12 through an orifice 79 of the spool 23, the channel 80 and a throttle 81, and then flows to the supply tank 3, the retaining valve chamber 51 of the chute device. pressure 9 and the diaphragm chamber 11 of the quick clamping device 7, thus charging this reservoir and these chambers up to the pressure of the general pipe.
The increase in the pressure of the brake pipe in chamber 13 accompanies the increase in pressure, from the feed tank to chamber 11, and when these two pressures balance each other, spring 17 maintains the pressure. different parts of the quick-release device in their normal position corresponding to that of the drawing;
in this position, the chamber 27 of the charging device 8 is vented through the channel 28, a cavity 82 in the quick-release slide 15 and an orifice 83 communicating with the atmosphere. This chamber 27 being thus placed in the open air, the different parts of the charging device 8 remain in the position in which they are shown in the drawing, as a result of the thrust exerted by the spring 26, while the load is initially loaded. 'equipment.
When the pressurized fluid arrives in the chamber 22 of the charging device 8, as just explained, it flows through the channel 42 into the control tank 5, in the control chamber. 41 of the controller 31 and in the check valve chamber 64 of the pressure drop device 9, thereby charging this tank and these chambers to the same pressure as the general line 2 and the supply tank 3.
It will be noted that the pressure of the supply tank prevailing in the chamber 37 of the controller 31 acts in one direction on the diaphragm 32 and in the opposite direction on the diaphragm 33 which has the same area as the diaphragm 32; this pressure thus creates opposing and balanced forces. Likewise, the pressure of the brake pipe acting in chamber 48 and acting on diaphragm 35 balances the opposing pressure of the control reservoir acting in chamber 41 on same-surface diaphragm 32 when the control tank 5 is fully charged at the pressure of the general pipe.
All these forces thus being balanced, the various parts of the control device 31 are placed in a normal or released position under the action of the opposing return forces of the springs 84 and 85.
The auxiliary spool 40 and the main spool 38 of the control device 31 thus being in the brake release position, the brake cylinder 4 and the chamber 47 are both vented by means of a channel 85, a port 86 of the main spool 38, a cavity 87 of the auxiliary spool, a port 88 of the main spool, a channel 89 and a release throttle 90. quick release 6 are also both vented through channel 91, a cavity 92 of the main spool, and a channel 93. Channel 91 terminates in the seat of the spool. rapid 15 and is covered by this drawer when it is in the normal position.
The supply tank 3 and the control tank 5 being charged to the same pressure as the general pipe, it can be seen that the check valve 63 of the pressure drop device 9 is applied to its seat by the spring 66. The other check valves 49 and 50 are also both applied to their seats by their respective springs 53 and 54, the operating handle 61 hanging vertically as shown in the drawing.
The braking equipment being loaded and the brake cylinder 4 being in the open air, as has just been explained, to tighten
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the brakes cause a reduction in pressure in the general pipe 2 by operating the mechanic's valve in the usual way (not shown). When the pressure of the general pipe which prevails in the chamber 13 of the quick-clamping device 7 is thus slightly reduced, for example by 0.028 kg / cm2 below the pressure of the supply tank prevailing in the chamber 11 , the diaphragm 10 is subjected to a force which rapidly deforms it by overcoming the inaction of the spring 17 and moves the spool 15 to a quick clamping position.
In this position of rapid clamping of the spool 15, an orifice 94 of the spool is located opposite the channel 28 and thus allows the pressurized fluid to flow from the general pipe into the chamber 27 of the charging device 8, and to create a force which deforms the diaphragms 19 and 18 by overcoming the thrust of the spring 26 and consequently moves the spool 23 to a position where it covers the channel 70 of the general pipe, the channel 80 of the reservoir. power and channel 77;
the charge communications of the supply tank 3 and of the control tank 5 are thus closed in order to prevent the return of the fluid from these tanks to the general pipe and to isolate at the same time the two tanks from each other at this time.
In this position of rapid clamping of the spool 15, the channel 91 is open on the chamber 13 and the pressurized fluid coming from the general pipe quickly flows from this chamber into this channel, and from there through the cavity 92 of the spool. main 38 and channel 93 into the atmosphere to achieve a rapid clamping pressure reduction in the brake pipe and to transmit this pressure reduction to the next wagon towards the rear of the train, the pressure reduction occurs. thus transmitting from car to car in the usual manner over the entire length of the train.
When, as a result of the operation of the quick-clamping device 7, the pressure of the general pipe in the chamber 48 is sufficiently reduced compared to the pressure accumulated in the control tank and prevailing in the chamber 41, this latter pressure shifts towards down the series of diaphragms.
The parts are calculated so that the series of diaphragms move downwards when the pressure of the brake pipe in chamber 48 is between 0.14 and 0.21 kg per cm2 less than the tank pressure. control prevailing in the chamber 41; it will be noted that in the event that this does not happen exactly, the pressure of the general pipe would continue to decrease, thanks to the action of the quick-release device 7 :, until the series of diaphragms begins to move .
When the series of diaphragms thus move downward it first drives the auxiliary spool 40 and moves it relative to the main spool 38 so as to close the communication between the ports 86 and 88 of the main spool and thus disconnect the cylinder. brake 4 of the release channel 89, this movement also uncovering an orifice 95 of the main spool 38. The continued movement of the diaphragms then moves the main spool 38 downward as a result of the contact between this spool and the upper shoulder 39 of the rod 36, until the spool 38 reaches a clamping position in which the orifice 95 is opposite the channel 85 of the brake cylinder.
The pressurized fluid coming from the chamber 37 and from the supply reservoir 3 which is connected to it then flows into the channel 85 and from there into the brake cylinder 4 where it causes the brakes to be applied on the wagon, When the pressurized fluid is thus supplied to the brake cylinder 4, the pressure of this fluid becomes effective in the chamber 47 to act in one direction on the diaphragm 35 and in the opposite direction on the larger diaphragm 34.
In the clamping position of the main spool 38, the channel 91 is covered by this spool so as to prevent the pressurized fluid from continuing to escape from the general conduit into the atmosphere; However, when this happens i.e. when channel 91 is re
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covered, the pressurized fluid continues to escape from the main pipe into the quick release tanks 6 until these tanks are charged to a pressure equal to that of the brake pipe;
these reservoirs thus provide a determined reduction in pressure in the general pipe after the movement of the control devices to its clamping position and, with the aim of establishing wagon survival a determined braking power.
It will now be assumed that the reduction in depression in the brake pipe has ceased as a result of the pressure equalization in the quick release reservoirs, 6., When the pressure obtained in the brake cylinder 4 and in the chamber.
47 becomes large enough, as a result of the flow of fluid from the supply tank, and with respect to the reduced pressure of the brake pipe in chamber 48, to overcome the control force established by the pressure of the feed tank. control tank in the chamber 41 and acting on the diaphragm 32, the series of diaphragms moves upwards and drives with''elle the auxiliary slide 40; the displacement of the auxiliary.spool.40@For the main spool 38 causes the orifice 95 to be covered by the auxiliary spool and terminates the supply of the brake cylinder 4 with pressurized fluid and consequently quent to the increase in .. pressure '' in chamber 47;
as a result, the movement of the series of diaphragms stops in a position of covering the clamping hole — a position defined by the contact between the rod 36 and the lower end of the main spool 38.
If the mechanic's valve (not shown) is operated to obtain a further reduction in pressure in the main pipe 2 and in the chamber 48, the series of diaphragms return the auxiliary spool 40 to its clamping position.
Fluid under pressure then flows back through clamping port 95 to brake cylinder 4 and chamber 47 until pressure in. the brake cylinder has been increased in accordance with the new pressure reduction in the general wave; the auxiliary spool 40 is then moved again to the position of covering the clamping hole in order to limit the braking power in accordance with the new reduction in pressure in the brake pipe.
In this way; the brake application can be graduated in proportion to successive reductions in the pressure in the brake pipe 2, the quick-release device 7 only operating in response to the initial reduction in the pressure in the brake pipe.
It should be noted that the pressure obtained in the brake cylinder 4 and in the chamber 47 is limited, depending on the degree of pressure reduction in the general pipe, by the pressure accumulated in the control tank 5 and in the pressure chamber. control 41. -It should also be noted that the displacement of the diaphragm 32 downwards., when the brakes are applied, increases the volume of the chamber 41 and consequently tends to allow the pressure prevailing in this chamber and in this reservoir to fall below the initially established pressure which was equal to the normal pressure in the brake pipe, and which it is desired to keep constant in the chamber 41 during and after the application of the brakes.
If we left it. ' In this way, the pressure of the control reservoir in chamber 41 is reduced, only a braking power less than the power desired for a determined reduction in pressure in the brake pipe is obtained. Such a reduction in the pressure of the control tank in chamber 41 would further delay the establishment of a sufficient difference between this pressure and the pressure of the brake pipe in chamber 48 to move the spools 38 and 40 to their position. clamping position;
the propagation of the application of the brakes along the train would thus be slowed down in an undesirable manner. According to the present invention, the pressure of the control tank in the chamber 41 cannot decrease appreciably below the limit. pressure initially expected under the effect of a displacement of the diaphragm 32 towards the
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low thanks to a communication provided between the supply tank 3 and the control tank 5 is controlled by the check valve 63.
As explained above, the check valve 63 as part of a high flow communication and the force exerted on it by the spring 66 has just the minimum value necessary to apply it to its seat when the pressure is on. the pressures of the supply tank and of the control tank acting respectively on the opposite faces of this valve are substantially equal.
With this arrangement, as the series of diaphragms move downward, in response to a reduction in general line pressure in chamber 48, and tend to reduce fluid pressure in chamber 41 and the control tank 5, the check valve 63 opens as soon as the pressure of the control tank acting in the chamber 64 becomes slightly lower (by 0035 kg per cm2 for example) than that of the supply tank 3 acting in the chamber 51 ; the pressurized fluid then flows rapidly from the relatively large supply tank 3 into the relatively small control tank 5 and into the chamber 41 so as to maintain the pressure in the latter tank and in this chamber substantially equal to the initial pressure;
it will be appreciated that this occurs before the controller 31 has reached its clamping position and therefore while the supply tank 3 is still fully loaded. By thus maintaining the pressure of the chamber 41 substantially equal to the desired pressure, when the series of diaphragms moves downwards, the application of the brakes is not delayed and the engineer remains in control of his train.
It will be noted that, when the pressurized fluid is sent from the supply reservoir 3 into the brake cylinder 4 to effect the application of the brakes,., The check valve 63 is applied to its seat by the spring 66 so as to prevent the pressurized fluid contained in the control reservoir 5 to return back to the supply reservoir 3 when the pressure therein becomes lower than that of the control reservoir 5 as a result of the brake cylinder being fed 4.
When the pressure obtained in the brake cylinder 4 has increased in proportion to the reduction in pressure in the brake pipe, the series of diaphragms moves the auxiliary spool 40 to its position covering the clamping hole. so as to limit the braking power as explained previously; the resulting displacement of the diaphragm 32 reduces the volume of the tube 41 and therefore produces in this chamber a slight increase in pressure which requires a proportional increase in pressure of the pressure of the brake cylinder in the chamber 47 to arrive at the position cover of the clamping hole. This is permissible, however, as long as a rapid response is obtained from the series of diaphragms to effect the application of the brakes.
To release the brakes, the fluid pressure is reestablished in the general pipe and consequently in the chamber 48; when the pressure in this chamber has increased enough to overcome the opposing pressure of the control tank in chamber 41, the series of diaphragms return to the position shown in the drawing in which the control tank 3 is recharged with pressurized fluid by a flow passing only through the constriction 74., and the pressurized fluid escapes from the brake cylinder 4 to perform the release ,,
If it is desired to graduate, that is to say to limit the release of the brakes, the pressure is only partially restored in the brake pipe 2 and in the chamber 48.
In this case, the pressure in the brake cylinder 4 and the diaphragm chamber 47 decreases only until the moment when the force exerted on the diaphragm 34 slightly overcomes the increased pressure of the brake pipe prevailing in the chamber 48. and acting on the diaphragm 35; the pressure of the control reservoir prevailing in the chamber 41 and acting on the diaphragm 32 then moves the auxiliary slide 40 with respect to the main slide 38 until the upper shoulder 39 of the rod 36 comes into contact with the 'adjacent end of
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main drawer 38.
In this position of the auxiliary spool 40, the communication is closed between the orifices 86 and 88 so as to prevent the pressurized fluid from continuing to escape outside the brake cylinder and thus to limit the release of the brakes in operation. pressure increase in the brake pipe 2.
In this way, the lowering of the pressure in the brake cylinder can be graduated by successive increases in pressure in the brake pipe until the moment when, the pressure in the brake pipe having returned substantially to its value. normal, the spring 85 ultimately maintains the series of diaphragms and the spools 38 and 40 in their normal or released position; in this position, the brakes are released completely and the supply tank 3 recharges completely as has already been explained.
If the pressure of the supply tank 3 drops substantially to the value of the pressure in the brake pipe while the brakes are applied, or when the pressure of the brake pipe increases until it substantially reaches that of the supply tank 3 when the brakes are released, the spring 17 returns the different parts of the quick-release device 7 to the position where they are shown in the drawing and for which the diaphragm chamber 27 of the charging device 8 is vented free as we have already explained.
However, the different parts of the charging device 8 remain in their left-hand position, covering the channels 70, 77 and 80 to keep the control tank 5 disconnected from the supply tank 3 and closing the charge communication of the device. supply reservoir through the channels 77 and 81, as a result of the fluid pressure supplied by the brake cylinder 4 and acting in the chamber 29 on the diaphragm 20, until the pressure of the brake cylinder drops to a value at which complete loosening is approximately achieved.
At this moment, the spring 26 returns the different parts of the charging device to their normal position so as to reopen the communications just mentioned and to finally allow the recharging of the supply tank 3 by means of the throttle 76, the flow of which is added to that of the throttle 74 which flows alone to recharge the supply reservoir as long as a complete release of the brakes has not been achieved, and for also allow the equalization of the pressures in the control tank 5 and in the supply tank 3.
Note that since the pressure of the fluid in the control tank 5 is maintained by a flow from the supply tank 3 and through the check valve 63 as the diaphragm 32 moves downward to effect upon application of the brakes, the pressure in chamber 41 and in control reservoir 5 increases above the normal increase as diaphragm 32 moves upward to release the brakes. . that of secondary importance to the advantage of obtaining a rapid response from the series of diaphragms when controlling the application of the brakes;
it will be understood that this results in a certain delay in the onset of release, this delay continuing until the moment when the pressure in the brake pipe has increased sufficiently to overcome the increased pressure of the control tank in chamber 41. It is desirable, however, when the pressure has completely dropped in the brake cylinder, that the pressure in the control reservoir5 and chamber 41 equalize with the pressure in the brake pipe in order to prevent the series of diaphragms from collapsing. place in the covering position of the release orifice, for which the communication is closed between the orifices 86 and 88, and thus does not maintain fluid under pressure in the brake cylinder 4,
and on the other hand to be sure that the control reservoir 5 will be charged at normal brake pipe pressure, which may vary from time to time, at the time of the start of the brake application. This result is obtained by the charging device 8 which allows, by returning to its normal position, the return to the general pipe and through the constriction 69 of the excess fluid in the control tank 5.
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By operating the handle 61 by hand, the retaining valve 50 can be opened so as to only vent the brake cylinder 4; by pushing the handle 61 further, the check valve 49 can also be opened so as to also drain the pressurized fluid from the supply tank 3; if the handle 61 is pushed still further the check valve 63 opens to vent the control reservoir 5 when this venting is required by the circumstances.
It will be seen that the present invention provides a means of overcoming the reduction in pressure which tends to occur in the control reservoir of a braking apparatus of the type described above when the diaphragm of the control reservoir increases. displaces by carrying out an application of the ± kidneys, and to equalize the pressure in the control tank with the normal pressure of the brake pipe when the brakes are then released the means provided for this purpose by the invention consisting of a check valve at high flow rate recalled to its seat by a light spring that can be operated by hand to empty the control tank when desired.
CLAIMS.
1) Pressurized fluid braking apparatus, characterized in that it comprises a general pipe ;, a control reservoir .. a source of pressurized fluid, a device with movable stops subjected on two opposite faces to the pressures of the reservoir control and the brake pipe and operable by the pressure of said reservoir in response to a reduction in pressure in the brake pipe to supply pressurized fluid and apply the brakes, and the fluid actuated means under pressure coming from said sourceg when said movement of the device with movable stops occurs, to open a communication for supplying fluid under pressure between said source and said reservoir.