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PERFECTIONNEMENTS APPORTES AUX ROBINETS DE COMMANDE DES INSTALLATIONS DE FREINAGE A FLUIDE SOUS PRESSION.
La présente invention concerne les robinets de commande des installations de freinage à fluide sous pression, dits robinets du mécanicien. Elle concerne plus particulièrement ceux de ces robinets qui sont détendeurs et comprennent un pilote et un relais assurant respectivement le maintien d'une certaine pression réglable dans un réservoir de contrôle et le maintien dans la conduite générale d'une pression en prin- cipe égale à celle du réservoir de contrôlée
L'invention due aux travaux de Monsieur André ROUILLON a pour objet des perfectionnements à ces robinets qui permettant notamment de les utiliser dans les trains à triple valves non modérables., d'assurer un freinage automatique en cas de fuites importantes dans la conduite générale, à la position de marche.,,
et d'assurer une réduction de surcharge avec une baisse de pression à vitesse limitée.
Lorsqu'on effectue un serrage gradué des freins, la pression dans la conduite générale est en principe maintenue égale à celle du réservoir de contrôle.toute fuite dans la conduite générale étant automatiquement compensée par le relais. Un tel robinet ne peut pas être utilisé tel que lorsque les wagons sont munis de triple valves de type non modérable.,, car une augmentation faible de la pression dans la conduite générale risquerait alors d'entraîner un desserrage complet des freins.
Pour obvier à cet inconvénient, selon un perfectionnement objet de l'invention., le robinet comporte des moyens manuels pour empêcher une réalimentation de la conduite générale lorsqu'on opère un serrage gradué des freins.
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@ -Ces moyens peuvent-être constitués par un robinet interposé sur le conduit' reliant le réservoir principal à la conduite' générale en amont'du piloté, ou de préférence sur celui reliant le réservoir principal au réservoir de contrôle,-entament du relais.
- Selon un autre perfectionnement qui empêche la conduite générale de se réalimenter en cas de fuites importantes dans la position de marche du robinet, ce' qui entraîne un serrage automatique des freins, le relais comporte unpremier clapet permettant d'alimenter la conduite générale par un orifice de large section lors du desserrage et un second clapet permettant'd'alimenter cette conduite générale par un orifice de section réduite., des moyens' étant prévus pour empêcher le premier clapet d'entrer en action lorsque le robinet est dans la position de marche.
De préférence, le piston du relais est agencé pour commander en se déplaçant.. lors d'une baisse de pression dans la conduite générale., d'abord le premier clapet puis le second, et les moyens sus-mentionnés sont constitués par une butée commandée pneumatiquement et limitant la course du piston.
On sait que, lors du desserrage des freins, on établit momentanément dans la conduite générale une pression supérieure à la valeur de régime afin d'être sûr que les freins des wagons de queue soient bien desserrés. Lorsqu'on passe dans la position de desserrage à la position de marche, on rétablit la pression de régime et la pression dans la conduite doit baisser à une vitesse qui ne doit pas être supérieure à 0,3 Kg cm2 par minute.
A cet effet, selon un autre perfectionnement faisant l'objet de la présente invention, le robinet comporte d'une part des moyens pour mettre la chambre de commande du pilote en communication avec l'atmosphère par un orifice calibré, dans la position de marche, tant que la pression du réservoir de contrôle n'a pas atteint la valeur de régime et.. d'autre part un réservoir supplémentaire rempli d'air à une pression supérieure à la pression de régime et agencé pour communiquer avec le réservoir de contrôle dans cette position de marche. Dans ces conditions le volume dont la pression doit baisser, est accru., ce qui augmente la durée de la réduction de surcharge.
On a décrit ci-après, à titre d'exemple non limitatif, un mode de réalisation d'un robinet perfectionné selon la présente invention avec référence aux dessins annexés dans lesquels les fige I à 4 sont des coupes schématiques du robinet respectivement dans la position de desserrage, dais celle de marche., dans celle de serrage et desserrage gradués, et dans celle d'urgence .
Tel qu'il est représenté au dessin, le robinet comprend un corps 1 dans lequel sont disposés un pilote 2 et un relais 3 et dans lequel est monté pivotant un cylindre 4 partant des cames de commande et susceptible d'être déplacé par une poignée 5.
Le pilote 2 comprend un piston 6 mobile dans un alésage 7 qui est relié à l'atmosphère d'une part par un conduit 8 comportant un orifice calibré 9 et d'autre part par un conduit 10 sur lequel est interposé un tiroir 11; ce dernier est sollicité par un ressort 12 dans sa position d'ouverture et est susceptible d'être amené dans sa position de fermeture par une came 13 lorsque la poignée 5 est dans la position de marche (fig. 2).
Un manchon 14 est monté coulissant dans l'axe du piston 6 et son espace intérieur est relié par un conduit 15 sur lequel est interposé un clapet 16, au réservoir principal 17. Le clapet 16 est sollicité par un ressort 18 dans sa position de fermeture et est susceptible d'être maintenu dans sa position d'ouverture d'une part par un organe de commande ma-
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nuel 19 et d'autre part par une came 20 pour toutes les positions de la poignée 5 autres que celle de'serrage et desserrage graduéso Le manchon
14 est solidaire d'une traverse 21 dont les extrémités portent des galets
22 au contact d'une came annulaire 23, le pivotement de*la'poignée 5 dans le-sens position de desserrage - position de serrage d'urgence ayant ainsi pour effet de déplacer le manchon 14 vers le bas.
L'espace intérieur du manchon 14 communique par un orifice 24 avec une chambre 25 reliée par une conduite 27 au réservoir de contrôle 26, ainsi que,,, par un orifice de dimensions réduites, à l'espace 28 surmontant le piston 80 Celui-ci porte une tige 29 dans laquelle est ménagé un con- duit 30 mettant en communication les espaces 7 et 25. Deux clapets 31 et
32 placés dans le même sens et reliés par une tige 33 sont susceptibles d'obturer respectivement l'orifice 24 et le conduit 30, un ressort 34 ten- dant à déplacer le piston 6 dans le sens correspondant à la fermeture du conduit 30 par le clapet 32. Une pièce 35 forme à la fois appui pour le ressort 34 et butée pour le piston 6 en limitant sa course vers le bas.
Dans ces conditions.. l'air du réservoir principal peut passer par l'orifice 24 dans le réservoir de contrôle en y établissant une pression qui est d'autant plus grande que le manchon 14 se trouve plus bas et est déterminée par la compression du ressort 34. En effets la pression du ré- servoir principal tend à appliquer le clapet 31 sur son siège; le ressort 34 agit de même sur le clapet 32.
Si la pression dans le réservoir de con- trôle baisse, le piston 6 se déplace vers le haut ce qui ouvre le clapet 31; l'air du réservoir principal pénètre dans la chambre 25 et rétablit la pression d'équilibrée Au contraire, si la pression s'élève., le piston 6 se déplace vers le bas et le clapet 32 s'ouvre en mettant la chambre 25 en communication avec l'atmosphère.
La chambre 25 est également reliée à un réservoir supplémentaire 36 par un conduit 37 sur lequel est interposé un clapet 380 Celui-ci est actionné en même temps que le tiroir 11 de manière à n'être ouvert que dans la position de marcheo
Le relais 3 comprend un piston 39 mobile dans un alésage aux parois duquel il est relié par une membrane 40. L'espace 41 situé au-dessus du piston est relié en 42 à la conduite générale alors que l'espace 43 situé en-dessous est relié au réservoir de contrôle par la conduite 270 Le piston 39 est solidaire d'une tige 44 munie d'un conduit axial 45 qui est susceptible de mettre à l'atmosphère une chambre 46 reliée par un conduit 47 à la conduite générale.
Un clapet 48 soumis à l'action d'un ressort 49 obture ce conduit 45 lorsque le piston 39 se déplace vers le haut.
Une butée 50 limite le déplacement vers le bas du clapet 48 lorsque le piston 39 se déplace lui aussi vers le bas, ce qui assure la mise en communication de la chambre 46 avec l'atmosphèreo
Le ressort 49 prend appui sur un clapet 51 dont on voit le siège en 52 et qui,, dans la position d'ouverture, permet à la chambre 46 de communiquer par un orifice de large section avec le conduit 53 relié au réservoir principalo A l'intérieur du clapet 51 est disposé un deuxième clapet 54 dont le siège est désigné par la référence 55 et qui est susceptible de mettre la chambre 46 en communication avec le réservoir principal par des orifices de dimensions réduites 56 et 57o Ce clapet est soumis à l'action d'un ressort 58 et est commandé par une tige 59 fixée au clapet 48.
Le relais qui vient d'être décrit établit l'égalité entre les pressions agissant sur les deux côtés du piston et de la membrane, c'est- à-dire entre la pression dans la conduite générale et celle du réservoir de contrôle. En effet, si la pression dans la conduite générale baisse.:, le piston 39 monte.. ce qui ouvre le clapet 54 et éventuellement le clapet 51; cette conduite générale est ainsi mise en communication avec le réservoir principal. Inversement,, si cette pression devient supérieure à celle
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du'réservoir'de contrôle,le-piston 39 descend et la conduite générale est mise à l'atmosphère par le conduit 45.
La tige du piston 44 est montée coulissante dans un piston 60 et porte à son extrémité un élargissement 61 de sorte que le piston 60 limité le déplacement vers le haut du piston 45. Le piston 60 est mobile dans une chambre 62 susceptible d'être mise en communication par un conduit 63' et par une'valve 64 commandée par une came 65 et soumise à l'action d'un ressort 66, soit avec le conduit 63 relié à la conduite générale pour la position de marche soit avec l'atmosphère pour les autres positions.
Un ressort 66 sollicite le piston 60 vers sa position hauteo
La conduite générale est susceptible d'être mise en communication avec l'atmosphère, pour le serrage d'urgenceau moyen d'un orifice de large section par ouverture du clapet 67 soumis à l'action d'un ressort 68 et commandé par une came 690
Lorsque., après un serrage, on amené la poignée 5 dans la position de desserrage (figo I), le clapet 31 s'ouvre, car 1-'équipage mobile du pilote 2 vient rencontrer la butée 35 et la chambre 7 est mise en communication à l'atmosphère par l'intermédiaire du conduit 10 et du tiroir 11.
Le réservoir de contrôle 26 est donc mis en communication avec le réservoir principal et se remplit d'air à la pression de ce réservoir principal.
D'autre part.,,. la valve 64 met la chambre 62 en communication avec l'atmos- phère de sorte que le piston 60 remonte et permet l'ouverture des clapets 51 et 54. La conduite générale est donc alimentée par un orifice de large section par l'air provenant du réservoir principal. Lorsque la pression dans cette conduite s'élève, le piston 39 se déplace vers le bas et le clapet 51 se ferme lorsque la différence de pression entre la conduite générale et le réservoir principal est devenue très faible ; l'alimentation de la conduite générale ne se fait plus à ce moment que par les orifices de dimension réduite 56 et 57.
On voit donc que.. dans la position de desserragel'air de la conduite générale et celui du réservoir de contrôle se trouvent à la même pression que l'air contenu dans le réservoir principal soit par exemple 7 Kgso Lorsqu'on déplace la poignée 5 à partir de la position de desserrage, le manchon 14 remonte, ce qui met le clapet 31 dans la position de fermeture; à partir de ce momentle déplacement de la. poignée 5 entraîne une baisse rapide de pression dans la conduite générale jusqu'à ce que la came 13 déplace le tiroir 11 en interrompant la communication entre le conduit 10 et l'atmosphèrece qui correspond à la position de marche.
Lorsque la poignée 5 se trouve dans la position de marche,, l'air du réservoir de contrôle ne peut s'échapper à l'atmosphère que par l'orifice calibré 9. Il se créé dans la chambre 7 une contre-pression qui ralentit encore l'échappement puisque cette contre-pression agit sur la face inférieure du piston 60 De plus le réservoir supplémentaire 36 est mis en communication par le conduit 37 et le clapet 38 avec la chambre 25, ce qui augmente encore le volume d'air devant passer par l'orifice calibré 9. Par suite.. la pression du réservoir de contrôle baisse lentement jusqu'à atteindre la valeur de régime., par exemple 5 Kgs. Elle ne peut descendre en dessous de cette valeur car le piston 6 en remontant ouvrirait le clapet 31, ce qui mettrait le réservoir de contrôle en communication avec le réservoir principal 17.
La baisse de pression dans le réservoir de contrôle entraine, comme on l'a expliqué précédemment une baisse équivalente de la pression de la conduite générale., par l'intermédiaire du relais 30
D'autre part, la valve 64 met la conduite générale en communication avec la chambre 62, ce qui fait déplacer le piston 60 vers le baso
Lorsque la pression dans la conduite générale est tombée à sa valeur de régime, toute fuite éventuelle est compensée par l'ouverture du
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clapet 54, cette ouverture étant commandée par le piston 39 sous la face inférieure duquel agit une pression constante (pression du réservoir de contrâle)
Par contre,s'il se produit une fuite importante dans la con- duite générale,,
les ouvertures 56 et 57 nont pas des dimensions suffisam- ment importantes pour la compensero Comme le piston 60 empêche le piston
39 de se déplacer suffisamment pour ouvrir le clapet 51, la pression dans la conduite générale baisse., ce qui entraîne automatiquement un freinage.
Lorsque l'on quitte la position de marche.,, (figo 3), le clapet
38 se ferme et le tiroir II se place dans la position pour laquelle la chambre 7 communique avec l'atmosphère par un orifice de large sectiono
De plus, la valve 64 revient à sa position normale dans laquelle la cham- bre 62 est mise en communication avec l'atmosphère; le piston 60 reprend ainsi sa position primitive sous Inaction du ressort 660
Dans ces conditions, la pression dans la conduite générale est fonction., comme on 1-la vu précédemmentde la position du manchon 14, c?est- à-dire de l'écart angulaire de la poignée à partir de la position de mar- che.
On peut donc réaliser un serrage et un desserrage gradués à condition toutefois que le clapet 16 soit maintenu ouverto
Les fuites se produisant dans la conduite générale sont automatiquement compensées car le relais 3 assure le maintien dans la conduite générale d'une pression égale à celle du réservoir de contrôle qui est maintenue constante par le pilote 20
Dans le cas de trains dont les wagons sont munis, dune triple valve sans desserrage gradué on manoeuvre 1?organe 19 de façon à fermer le clapet 160 Ceci a pour effet de couper la communication entre l'intérieur du manchon 14 et de la conduite générale, donc d'isoler le dispositif de compensation de fuiteso On évite ainsi un desserrage intempestif des freins qui risquerait autrement de se produire lors d'une augmentation de pression dans la conduite générale.
Dans la position de serrage d'urgence (figo 4), la came 69 ouvre le clapet 67 de sorte que la conduite générale est mise en communication à l'atmosphère par un orifice de large section. D'autre part le clapet 32 s'ouvre car le piston 6 ne peut remonter suffisamment pour suivre ce clapeto Le réservoir.de contrôle 26 est donc également mis à l'atmosphère par un orifice de large section par l'intermédiaire des conduits 30 et 100
Il va de soi que l'invention n'est pas limitée au mode de réalisation décrit et représenté et qu'on peut y apporter des modifications sans sortir du cadre du présent brevet.