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La présente invention concerne les installations pneumatiques de freinage de trains du type dit "modérable au desserrage" permettant de réaliser des opérations graduées tant au serrage qu'au desserrage, ce qui est très utile lors de la descente de côtes, notamment de côtes à pentes variables.
Ces installations comportent généralement des distributeurs mon- tés sur chaque voiture du train et assurant la liaison, par l'intermédiai- re d'un système adéquat de valves, entre le cylindre de frein et un réservoir d'air comprimé appelé "réservoir auxiliaire", ces distributeurs étant com- mandés par la pression régnant dans la conduite générale desservant tout le train et étant agencés de telle sorte qu'à une baisse de pression dans .cétte conduite corresponde une mise en communication du cylindre de frein avec le réservoir auxiliaire et donc un serrage, tandis qu'à une remontée de la pression dans la conduite générale corresponde une évacuation de l'air emmagasiné dans le cylindre de frein et donc un desserrage.
Dans un type perfectionné de distributeur, la commande est:réalisée par variation d'une pression différentielle d'une part la pression variable de la con- duite générale et d'autre part Impression sensiblement constante d'un ré- servoir appelé "réservoir de commande".
La conduite générale est alimen- tée en air comprimé provenant d'un réservoir appelé "réservoir principal", par l'intermédiaire d'une soupape d'alimentation du genre détendeur ou de tout autre dispositif permettant d'obtenir une pression sensiblement cons- tante dite "pression de régime", et d'un robinet, à la disposition du con- ducteur, permettant notamment de réaliser les manoeuvres suivantes : - mise à l'échappement de la conduite générale par un passage offrant une certaine résistance à l'écoulement (position de serrage gradué); - isolement de la conduite générale (position neutre) - mise en communication de la conduite générale avec la soupape d'alimentation (position de marche).
En outre, on prévoit généralement deux autres positions du robinet, qui, elles, ne sont utilisées qu'exceptionnellement : - liaison directe de la conduite générale au réservoir principal sans passer par la soupape d'alimentation (position de desserrage rapide).
- vidange rapide de la conduite générale à l'atmosphère (position de serrage d'urgence).
Selon les normes adoptées par l'Union Internationale des Chemins de fer, après une opération de serrage, on doit pouvoir obtenir le desserrage total des freins pour une pression dans la conduite générale inférieure de 0,2kg/cm2 à la pression de régime définie plus haut. A titre indica- tif, pour une pression de régime de 5Kg/cm2, le desserrage total doit donc être réalisé du moment où, en remontant la prfession dans la conduite généra- le, on atteint la valeur de 4, 8 kg/cm2.
Cette différence de l'ordre de 200g/cm2 peut présenter un certain inconvénient lors de descente de rampes variables car le conducteur, effectuant alors des serrages modérés, manoeuvre au voisinage de cette valeur critique de la pression pour laquelle se produit le desserrage total et il risque d'atteindre involontairement cette valeur, sans d'ailleurs s'en rendre compte car,-tout manomètre étant d'une précision et d'une sensibilité limitées, on ne peut s'y fier pour déceler de très faibles variations de pression. Ce danger est particulièrement sérieux pour de longs convois, par suite du temps appréciable que met l'onde de pression parcourir toute la longueur de la conduite générale.
En effet, si le conducteur, lors des manoeuvres de serrages modérés, est passé fortuitement à la pression criti-
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que de 4,8kg/om2 dans l'exemple donné, pendant un court instant, puis est revenu à une pression légèrement inférieure en vue d'une nouvelle augmentation de l'effort de serrage, on peut se trouver dans la situation très préjudiciable suivante :
les voitures de tête sont au stade de desserrage total et ceci avec une pression de commande qui est passée de 5kg/cm2 à 4,8kg/cm2 (puisque,au desserrage total, le réservoir de commande se trouve en communication directe avec la conduite générale et prend sa pression), tandis que les voitures de queue, n'ayant pas atteint cette valeur critique, se trouvent toujours au stade de serrage partiel avec un réservoir de commande qui.est demeuré à 5kg/cm2. On comprend aisément que dans cette situation, le freinage des voitures de tête sera inférieur à celui des voitures de queue, pour une même baisse de pression de la conduite générale, puisque la pression différentielle de commande sera, pour ces voitures
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de tête,
de 200g/om2 inférieure à la pression différentielle de commande des voitures de queue. Le convoi se trouve de ce fait fortement tendu et il peut en résulter des accidents.
Un autre inconvénient gênant des installations connues du type décrit peut provenir du manque de précision dans le réglage de la pression
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de régime. 9ï'llcîn considère un convoi dont la pression de régime se trouve être réglée à 5,3 kg/CM2, par exemple, (au lieu des 5kg/om2 réglementai- res) par suite d'un défaut ou d'une erreur de réglage et si on l'accouple à une locomotive dont la soupape d'alimentation est déréglé--en sens opposé
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et fournit une pression de 4,9 kg/am2, par exemple, on ne pourra obtenir le desserrage total des freins du convoi.
En effet, comme il a été indiqué plus haut, le desserrage total s'obtient pour une pression inférieure de
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Oe2kg/em2 à la pression de régime, c'est à dire pour une pression de 5)lkg/ cm2 dans l'exemple présent, pression nettement supérieure à celle que peut fournir la locomotive qui vient d'être accouplée et il n'est donc pas pos-
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sible de remonter la conduite générale à 5,lkg/om2.
La présente invention a pour objet un dispositif accessoire applicable aux installations pneumatiques de freinage du type modérable au desserrage, permettant d'éviter les inconvénients ci-dessus. Ce dispositif comporte un régulateur de pression à plusieurs régimes, permettant de régler, par la manoeuvre d'un organe de commande accessible au conducteur, la pression dans la conduite générale à au moins deux valeurs différentes, sensi-
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blement constantes, dont l'une est la valeur normale de foncticnnement de l'installation et dont l'autre n'est utilisée que provisoirement.
La valeur provisoire de la pression fournie par le régulateur se-
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ra inférieure de plus de 200g/cm2 à la valeur normale ou pression de régi- me, c'est-à-dire une pression inférieure à la valeur critique pour laquelle on obtient le desserrage total. Ainsi, pour une pression de régime de 5 kg/cm2, le régulateur, dans sa position provisoire, fournira une pres-
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sion de l'ordre de 4,7kglam2, par exemple. Lors de faibles serrages en ram- pes variables, la conduite générale plafonnera donc à 4,7kg/cm2 et l'on ne
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risquera jamais de se trouver au stade de dessertota1. Par contre, lors- que le conducteur désire réaliser un tel desserrage, il lui suffit de revenir à la position normale du régulateur, c'est à dire au,fonctionnement à 5 kg/cm2.
Il est également possible d'envisager, conformément à la présente invention, que, dans sa position provisoire de réglage, le régulateur détermine, dans la conduite générale, une pression supérieure à la pression de régime, l'écart entre celles-ci étant supérieur aux plus forts déréglages envisagés des installations. Ces déréglages étant, en pratique, au maximum de l'ordre de 200g/cm2 par excès ou par défaut, il faudra donc que
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le régulateur puisse fournir une pression supérieure de 400gcm2 à la pre3-
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sion réglementaire de régime. Celle-ci étant de 5 kg/cm2 dans l'exemple donné, la pression dans la conduite générale devra donc pouvoir être éle- vée jusqu'à 5,4kg/cm2.
Selon un mode de réalisation l'invention,le régulateur de pression a trois régimes un régime normal (par exemple 5 kg/cm2), un ré- gime en deçà de la valeur critique de desserrage total (par exemple 4,7kg/ cm2) et un régime de surcharge destiné à compenser les erreurs possibles de réglage (par exemple 5,4kg/cm2). L'organe de manoeuvre accessible au conducteur aura également trois positions correspondant à celles du régu- lateur.
Ce dernier peut être un détendeur dont un organe de rappel, tel qu'un ressort, détermine la tare. Selon l'invention, ce détendeur est combiné avec un servo-moteur permettant de faire varier cette tare dans les deux sens. Ce servo-motcur, qui est avantageusement à double effet, peut être actionné, dans un sens ou dans l'autre, par l'air fourni par le détendeur.
L'invention prévoit également une commande de la manoeuvre du dis- positif de réglage de la pression combinée avec le robinet de mécanicien utilisé pour les opérations de freinage. La présente invention comprend à cet effet des modifications à un tel robinet en vue du but poursuivi.
La description qui. va suivre en regard du dessin annexé, donné à titre d'exemple non limitatif, fera bien comprendre comment l'invention peut être réalisée, les particularités qui ressortent tant du texte que du dessin faisant, bien enferma, partie de ladite invention.
La figure al est une coupe schématique d'un détendeur conforme à l'invention.
Les figures 2 à 8 sont des coupes verticales du robinet de méca- nicien modifié conformément à l'invention, dans ses différentes positions de manoeuvre.
Le détendeur représenté à titre d'exemple-sur la figure 1 comprend essentiellement un conduit 1 relié au réservoir principal RP alimenté par un compresseur d'air à une pression élevée, par exemple de 7 à 9 kg/cm2, un clapet 2 appliqué contre son siège 2a par un ressort de rappel 3 et un' conduit 4 fournissant l'air détendu à une pression déterminée.
Ce conduit 4 communique directement avec une chambre 5 limitée par une membrane déformable 6 portant une pièce centrale.; à travers la- quelle est ménagé un passage 7a pouvant être obturé par l'extrémité 2b du clapet 2 et mettant en communication la chambre 5 avec une chambre 8 ouver- te à l'atmosphère par un orifice 9. Dans cette chambre 8 est logé un res- sort 10 prenant appui d'une part confrère fond fixe 11 de la chambre 8 et d'autre part contre une butée 7b solidaire de la pièce centrale 7. Ainsi la membrane 6 se trouve soumise à l'action différentielle de la pression régnant dans la chambre 5 et de la tension du ressort 10. Cette dernière est réglée de façon à contre-balancer une pression déterminée dans la cham- bre 5,5kg/cm2 pour reprendre l'exemple numérique donné plus haut.
Si cette pression vient à augmenter pour une raison quelconque, son action devenue prépondérante déforme la membrane 6 vers la droite de la figure 1. Le passage 7a ménagé dans la pièce centrale 7, n'étant plus obturé par l'extrémité 2b du clapet 2, met alors en communication les cham- bres 5 et 8 et il se produit, de ce fait, une fuite à l'atmosphère, jusqu'à ce que la pression dans la chambre 5 revienne à sa valeur initiale de 5 kg/cm2, pour laquelle le passage 7a est à nouveau obturé par le clapet 2.
Si, au contraire, la pression dans la chambre 5 venait à diminuer, c'est le
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ressort 10 qui deviendrait alors prépondérant et la membrane 6 serait déformée vers la gauche, entraînant le clapet 2 à l'encontre de l'action de son ressort de rappel 3 et l'éloignant de son siège 2a. Le conduit 1 est alors mis en communication avec la chambre 5 et le conduit 4 par l'intermédiaire d'une rainure 20 ménagée sur la tige du clapet 2 et de l'air à haute pression pénètre dans la chambre 5 jusqu'à ce que la pression initiale soit rétablie, le clapet 2 revenant alors à sa position d'obturation. On a donc, dans le conduit 4, de l'air détendu à une pression sensiblement constante de 5 kg/cm2.
Conformément à l'invention, le détendeur qui vient d'être décrit est muni d'un cylindre 12 à l'intérieur duquel peut se déplacer un piston 13. Des tubulures 14 et 15 d'amenée d'air comprimé débouchent sur les fonds opposés de ce cylindre 12, l'ensemble constituant ainsi un servo-moteur ou vérin pneumatique qui agit sur le détendeur, par l'intermédiaire d'une tige 16 solidaire du piston 13. Cette tige 16 est agencée de façon à solliciter le pièce centrale 7 dans un sens ou dans l'autre avec une force qui.est égale au produit de la pression de l'air fournie par la tubulure 14 ou 15 et de la surface correspondante du piston 12.
Lorsqu'on alimente la tubulure 14 avec de l'air comprimé, la tubulure 15 étant à l'atmosphère, le piston 13 se déplace vers la droite. L'action du ressort 10 sur la membrane 6 est diminuée par la force qu'exerce ce piston 13 et, de ce fait, le passage 7a s'ouvre et de l'air contenu dans la chambre 5 peut s'échapper à l'atmosphère par l'orifice 9 jusqu'à ce que la pression, dans cette chambre 5, ait suffisamment diminué pour que la membrane 6 regagne sa position originale.
Si, au contraire, on envoie de l'air comprimé par la tubulure 15 et on met à l'atmosphère la tubulure 14 le piston 13 viendra agir par sa tige 16, sur la pièce centrale 7 et celle-ci se déplaçant vers la gauche de la figure 1 provoquera l'ouverture du clapet 2 et l'introduction d'air à haute pression dans la chambre 5, jusqu'à ce que la pression dans cette chambre contrebalance l'action conjuguée du ressort 10 et du piston 13.
Selon l'exemple donné précédemment, le servo-moteur ou vérin pneumatique 12-13 est agencé de façon à provoquer dans la chambre 5 une réduction de pression¯de l'ordre de 300 g/cm2 ou, au contraire, une augmentation de pression de¯'l'ordre de 400g/cm2 selon que l'on met sous pression la tu- bulure 14 ou la tubulure 15.
On obtient ainsi trois régimes de fonctionnement de la soupape d'alimentation qui vient d'être décrite :
1) tubulures 14 et 15 non alimentées : équilibre atteint pour une pression de 5 kg/cm2 dans la chambre 5 ;
2) tubulure 14 sous pression et tubulure 15 à l'atmosphère :équilibre atteint pour une pression de 4,7 kg/cm2 dans la chambre 5 ;
3) tubulure 15 sous pression et tubulure 14 à l'atmosphère :: équilibre atteint pour une pression de 5,4kg/cm2 dans la chambre 5.
Sur la tubulure 15 est monté un réservoir 17 ayant un trou de fuite à l'atmosphère 18 constitué par un passage calibré de faible section, provoquant une baisse de pression inférieure à 300g/cm2 par minute. Le rôle de ce réservoir 17 et de ce trou de fuite 18 sera exposé dans la suite.'
Selon une particularité de l'invention, on réalise la commande de cette soupape d'alimentation, c'est à dire son réglage pour l'une des trois pressions de 5,4, 5 et 4,7kg/cm2, au moyen du robinet de mécanicien prévu pour les manoeuvres ordinaires de freinage, ce robinet étant bien entendu
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modifié en vue de permettre une telle commande.
Le robinet représenté sur les figures 2 à 8 est d'un type clas- sique à galettes superposées et seules les parties intéressant la présen- te invention seront décrites en détail.
Ce robinet est connecté : - au réservoir principal RP, - au conduit 4 d'air détendu de la soupape d'alimentation (voir également figure 1), - à la conduite générale CG, - à un réservoir à décharge égalisatrice RDE et à un manomètre
M (non représentés), - aux tubulures 14 et 15 du servo-moteur 12-13 de la figure 1, à l'atmosphère par un orifice constamment ouvert 0, - à un échappement E contrôlé par une valve V commandée par un piston P soumis à la pression différentielle de deux chambres A et B (ces chambres sont reliées respectivement au réservoir RDE et à la conduite générale CG).
Dans la position représentée sur la figure 2 (position de desserrage), le réservoir principal RP alimente directement la conduite générale CG et le réservoir à décharge égalisatrice RDE (les pressions en A et B étant les mêmes, la valve reste maintenue sur son siège), ce qui permet le remplissage rapide de tout le sytème pneumatique de freinage (conduites, réservoirs, etc...).
Cette position n'est utilisée qu'exceptionnellement pendant un temps relativement court, après une vidange totale ou importantéi du système pneumatique. Il est indispensable en effet de couper la liaison entre le réservoir principal RP et la conduite générale CG alors que la pression lue au manomètre est encore nettement inférieure à la pression désirée de régime, car tout dépassement de cette pression risquerait d'entraîner des conséquences sérieuses.
Dans la position représentée sur la figure 4 (position de marche) la conduite générale ainsi que le réservoir à décharge égalisatrice RDE sont alimentés en air détendu par le conduit 4. Cet air détendu se trouve à une pression de 5 kg/cm2 puisque la tubulaire 14 est mise à l'atmosphère en 0 et la tubulure 15 est obturée. Dans ces conditions, comme il a été décrit en regard de la figure 1, seul le ressort 10 intervient pour le réglage de la soupape d'alimentation et la pression débitée par celle-ci est de 5 kg/cm2.
Dans la position représentée sur la figure 6 (position neutre), toutes les communications sont coupées.
Les opérations de serrage s'effectuent en amenant le robinet dans la position de la figure 7 (position de serrage gradué.). Le réservoir à décharge égalisatrice RDE et la chambre A sont réunis à l'atmosphère par 0 la pression de la chambre A diminue et le piston P se déplace vers le haut de telle sorte que l'échappement E s'ouvre. De l'air s'écoule donc de la conduite générale CG, par l'intermédiaire de la chambre B, à travers l'échappement E. La pression dans la conduite générale baisse, ce qui entraîne, à la façon connue, le serrage des freins de toutes les voitures.
Pour arrêter l'accroissement de l'effort de serrage, il suffit de
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revenir de la position de la figure 7 à la position neutre de la figure 6.
Lorsque la pression dans la chambre B aura atteint la même valeur que celle qûi règne dans la chambre A qui ne se trouve plus reliée à l'atmosphère, le piston P redescendra et la valve V fermera l'échappement E.
Il est enfin prévu une position de serrage d'urgence (figure 8), dans laquelle la conduite générale CG est directement mise à l'a-cmosphère par 0, par l'intermédiaire de conduits de large section. En même temps le réservoir à décharge égalisatrice et la chambre A sont également mis à l'atmosphère par 0. La pression dans la conduite générale CG baisse très rapidement et un serrage énergique est obtenu.
Conformément à la présente invention, aux positions habituelles qui viennent; d'être décrites, sont ajoutées deux positions nouvelles de manoeuvre permettant de modifier le réglage de la soupape d'alimentation, soit en yue d'augmenter la pression de l'air détendu (par exemple en la portant à 5,4kg/cm2 au lieu de 5kg/cm2), soit en vue de diminuer cette pression (en'la portant par exemple à 4,7kg/cm2). Ainsi qu'il a été précédemment décrit, ces nouvelles caractéristiques sont obtenues au moyen du servo-moteur pneumatique 12-13 par la mise sous pression des tubulures 14 ou 15.
Dans la position représentée sur la figure 3 (position de surchar- ge), la tubulure 15 est reliée au conduit d'air 4, tandis que la tubulure 14 est mise à l'atmosphère par 0. Ainsi le piston 13 du servo-moteur de la figure 1 est repoussé vers la gauche et le détendeur fournit en 4 de l'air à 5,4kg/cm2. Comme dans la position de la figure 3,la conduite générale CG d'une part et le réservoir à décharge égalisatrice RDE d'autre part sont reliés au conduit 4 d'air détendu, cette conduite générale ainsi que ce réservoir seront mis à une pression de 5,4kg/cm2, ce qui permet de réaliser le desserrage total des freins, comme il a été expliqué dans le préambule.
Au contraire, si l'on met le robinet dans la position représentée sur la figure 5, c'est la tubulure 14 qui sera cette fois alimentée en air comprimé, tandis que la tubulure 15 se vidangera progressivement par l'orfice calibré 18 du réservoir 17 (voir figure 1). Dans ce cas, le détendeur sera réglé pour une pression de 4,7kg/cm2 et l'air détendu à cette uression parviendra par le conduit 4 à la conduite générale CG et au réservoir . décharge égalisatrice RDE.
Ainsi, lorsque le train descend une cota à pente variable, le mécanicien limitera les manoeuvres du robinet aux positions des figures 5, 6 et 7. Pour effectuer des freinages gradués, il passera de la position neutre (figure 6) à la position de serrage (figure 7) par à-coups, revenant chaque fois à la position neutre. Lorsqu'il voudra, au contraire, desserrer, il reviendra à la position de la figure 5, remontant ainsi à la pression à 4,7kg/cm2, c'est à dire une pression légèrement inférieure à celle pour laquelle se produit le desserrage total et qui, dans l'exemple présent, est de 4,8kg/cm2. Ainsi est évité le danger du desserrage total fortuit et des efforts de serrage variables entre les voitures de tête et les voitures de queue, comme il a été expliqué dans le préambule.
Lorsque le train roule en palier pendant un temps suffisant, le mécanicien passa dans la position normale de la figure 4 (position de marche), la conduite générale se mettant alors à une pression de 5kg/cm2, c'est à dire à la pression de régime. Enfin, lors d'un changement de locomotive, le mécanicien pourra passer à la position de surcharge (figure 3) soit pour effectuer le desserrage total des freins, soit pour atteindre rapidement, en la dépassant, la valeur de la pression de régime, c'est à dire
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5kg/cm2.
Une fois obtenu le desserrage total, le mécanicien passe à la position de la figure 4 (position de marche) et la tubulure 15 se vidange progressivement par l'orifice 18, ce qui réduit graduellement la pression débitée par la soupape d'alimentation de 5,4kg/cm2 à 5kg/cm2, et'ceci avec une chute de pression inférieure à 300g/cm2 par minute, afin de ne pas pro- voquer de serrage alors que la conduite générale se trouve au-dessus de la pression de régime de 5kg/cm2. Tànt que la conduite générale se trouvera à une pression supérieure à cette pression de 5kg/cm2, le piston P soumis à la pression différentielle de A et B demeurera soulevé et une fuite se produira de la conduite générale CG à l'échappement E.
Aussitôt que cette conduite générale aura atteint la valeur de la pression de régime qui est celle du conduit 4, la valve V se refermera.
Il va de soi que des modifications peuvent être apportées aux modes de réalisation qui viennent d'être décrits, notamment par substitù tion de moyens techniques équivalents sans que l'on sorte pour cela du ca- dre de la présente invention.
REVENDICATIONS.
1. - Un dispositif accessoire destiné aux installations pneuma- tiques de freinage de train de type dit "modérable au desserrage", dispo- sitif comportant unrégulateur de pression à plusieurs régimes, permettant de régler, par la manoeuvre d'un organe de commande accessible au conducteur, la pression dans la conduite générale de l'installation à au moins deux valeurs différentes, sensiblement constantes, dont l'une est la valeur ; normale de fonctionnement de l'installation et dont l'autre n'est utilisée que provisoirement.
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The present invention relates to pneumatic systems for braking trains of the so-called "moderately loosening" type making it possible to carry out graduated operations both in tightening and in loosening, which is very useful when going downhill, in particular from slopes to slopes. variables.
These installations generally include distributors mounted on each car of the train and ensuring the connection, by the intermediary of a suitable system of valves, between the brake cylinder and a compressed air tank called "auxiliary tank". , these distributors being controlled by the pressure prevailing in the general pipe serving the whole train and being arranged so that a drop in pressure in this pipe corresponds to placing the brake cylinder in communication with the auxiliary reservoir and therefore tightening, while a rise in pressure in the general pipe corresponds to an evacuation of the air stored in the brake cylinder and therefore a release.
In an improved type of distributor, the control is: carried out by varying a differential pressure, on the one hand, the variable pressure of the general pipe and, on the other hand, a substantially constant impression of a reservoir called a "pressure reservoir. ordered".
The general pipe is supplied with compressed air coming from a reservoir called the "main reservoir", via a supply valve of the pressure reducing valve type or any other device making it possible to obtain a substantially constant pressure. known as "operating pressure", and a valve, available to the driver, making it possible in particular to perform the following maneuvers: - exhausting the general pipe through a passage offering a certain resistance to the flow (graduated tightening position); - isolating the main pipe (neutral position) - placing the main pipe in communication with the supply valve (running position).
In addition, two other valve positions are generally provided, which themselves are used only exceptionally: - direct connection of the general pipe to the main tank without passing through the supply valve (quick release position).
- rapid draining of the general pipe to atmosphere (emergency clamping position).
According to the standards adopted by the International Union of Railways, after a tightening operation, it must be possible to obtain the total release of the brakes for a pressure in the brake pipe less than 0.2 kg / cm2 than the defined operating pressure more high. As an indication, for an operating pressure of 5 kg / cm2, total loosening must therefore be carried out as soon as, by raising the preference in the general pipe, the value of 4.8 kg / cm2 is reached.
This difference of the order of 200g / cm2 can present a certain drawback when descending variable ramps because the driver, then performing moderate tightening, maneuvers in the vicinity of this critical value of the pressure for which total loosening occurs and he there is a risk of involuntarily reaching this value, without moreover realizing it because, all manometer being of limited precision and sensitivity, it cannot be trusted to detect very small variations in pressure. This danger is particularly serious for long convoys, owing to the appreciable time taken by the pressure wave to travel the entire length of the brake pipe.
Indeed, if the driver, during moderate tightening maneuvers, has accidentally switched to critical pressure.
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that of 4.8 kg / om2 in the example given, for a short time, then returned to a slightly lower pressure for a further increase in the tightening force, we can find ourselves in the following very detrimental situation :
the leading cars are at the stage of total loosening and this with a control pressure which has gone from 5kg / cm2 to 4.8kg / cm2 (since, at total loosening, the control tank is in direct communication with the brake pipe and takes its pressure), while the tail cars, not having reached this critical value, are still in the stage of partial tightening with a control tank which has remained at 5kg / cm2. It is easy to understand that in this situation, the braking of the leading cars will be less than that of the rear cars, for the same drop in pressure in the brake pipe, since the differential control pressure will be, for these cars.
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of head,
of 200g / om2 lower than the differential pressure for the control of the tail cars. As a result, the convoy is highly stretched and accidents can result.
Another annoying drawback of known installations of the type described may come from the lack of precision in the pressure adjustment.
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diet. 9''llcîn consider a convoy whose operating pressure happens to be set at 5.3 kg / CM2, for example, (instead of the 5kg / om2 regulation) as a result of a fault or an adjustment error. and if it is coupled to a locomotive whose supply valve is out of adjustment - in the opposite direction
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and provides a pressure of 4.9 kg / am2, for example, it will not be possible to obtain the complete release of the brakes of the convoy.
Indeed, as it was indicated above, the total loosening is obtained for a lower pressure of
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Oe2kg / em2 at the operating pressure, that is to say for a pressure of 5) lkg / cm2 in the present example, a pressure clearly higher than that which can be supplied by the locomotive which has just been coupled and it is not therefore not pos-
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sible to raise the brake pipe to 5.1kg / om2.
The object of the present invention is an accessory device applicable to pneumatic braking installations of the type which can be released, making it possible to avoid the above drawbacks. This device comprises a pressure regulator with several modes, making it possible to adjust, by the operation of a control member accessible to the driver, the pressure in the brake pipe to at least two different values, sensi-
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constantly constant, one of which is the normal operating value of the installation and the other of which is only used temporarily.
The provisional value of the pressure supplied by the regulator is
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ra lower by more than 200g / cm2 than the normal value or working pressure, that is to say a pressure lower than the critical value for which total release is obtained. Thus, for an operating pressure of 5 kg / cm2, the regulator, in its provisional position, will provide a pressure.
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sion of the order of 4.7 kglam2, for example. During weak tightening with variable rams, the brake pipe will therefore peak at 4.7kg / cm2 and no
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will never risk being at the dessertota1 stage. On the other hand, when the driver wishes to perform such a loosening, it suffices for him to return to the normal position of the regulator, that is to say to operation at 5 kg / cm2.
It is also possible to envisage, in accordance with the present invention, that, in its provisional adjustment position, the regulator determines, in the general pipe, a pressure greater than the operating pressure, the difference between the latter being greater. to the greatest possible changes to the installations. These adjustments being, in practice, at most of the order of 200g / cm2 by excess or by default, it will therefore be necessary that
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the regulator can provide a higher pressure of 400gcm2 than the pre3-
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regulatory regime. This being 5 kg / cm2 in the example given, the pressure in the general pipe should therefore be able to be raised up to 5.4 kg / cm2.
According to one embodiment of the invention, the pressure regulator has three speeds: a normal speed (for example 5 kg / cm2), a speed below the critical value of total release (for example 4.7 kg / cm2). and an overload regime intended to compensate for possible adjustment errors (eg 5.4 kg / cm2). The actuator accessible to the driver will also have three positions corresponding to those of the regulator.
The latter can be a regulator, a return member of which, such as a spring, determines the tare. According to the invention, this regulator is combined with a servomotor making it possible to vary this tare in both directions. This servo-motor, which is advantageously double-acting, can be actuated, in one direction or the other, by the air supplied by the regulator.
The invention also provides for a control of the operation of the pressure adjustment device combined with the mechanic's valve used for the braking operations. The present invention comprises for this purpose modifications to such a valve for the purpose pursued.
The description which. will follow with regard to the appended drawing, given by way of non-limiting example, will make it clear how the invention can be carried out, the particularities which emerge both from the text and from the drawing forming, well enclosed, part of said invention.
Figure a1 is a schematic sectional view of a regulator according to the invention.
FIGS. 2 to 8 are vertical cross sections of the mechanic's valve modified in accordance with the invention, in its various operating positions.
The pressure reducer shown by way of example in FIG. 1 essentially comprises a pipe 1 connected to the main reservoir RP supplied by an air compressor at a high pressure, for example from 7 to 9 kg / cm2, a valve 2 applied against its seat 2a by a return spring 3 and a 'duct 4 supplying the relaxed air at a determined pressure.
This duct 4 communicates directly with a chamber 5 limited by a deformable membrane 6 carrying a central part .; through which is formed a passage 7a which can be closed off by the end 2b of the valve 2 and placing the chamber 5 in communication with a chamber 8 open to the atmosphere by an orifice 9. In this chamber 8 is housed a spring 10 bearing on the one hand as a fixed base 11 of the chamber 8 and on the other hand against a stop 7b integral with the central part 7. Thus the membrane 6 is subjected to the differential action of the pressure prevailing in the chamber 5 and the tension of the spring 10. The latter is adjusted so as to counterbalance a determined pressure in the chamber 5.5 kg / cm2, to take up the numerical example given above.
If this pressure increases for any reason, its action, which has become predominant, deforms the membrane 6 to the right of FIG. 1. The passage 7a made in the central part 7, no longer being blocked by the end 2b of the valve 2 , then puts chambers 5 and 8 in communication and there is, therefore, a leak to the atmosphere, until the pressure in chamber 5 returns to its initial value of 5 kg / cm2, for which the passage 7a is again closed by the valve 2.
If, on the contrary, the pressure in chamber 5 were to decrease, it is the
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spring 10 which would then become predominant and the membrane 6 would be deformed towards the left, causing the valve 2 against the action of its return spring 3 and moving it away from its seat 2a. The duct 1 is then placed in communication with the chamber 5 and the duct 4 via a groove 20 made on the stem of the valve 2 and high pressure air enters the chamber 5 until the initial pressure is restored, the valve 2 then returning to its closed position. There is therefore, in line 4, air relaxed at a substantially constant pressure of 5 kg / cm2.
According to the invention, the pressure reducer which has just been described is provided with a cylinder 12 inside which a piston 13 can move. Tubings 14 and 15 for supplying compressed air open onto the opposite ends. of this cylinder 12, the assembly thus constituting a servomotor or pneumatic cylinder which acts on the pressure reducer, by means of a rod 16 integral with the piston 13. This rod 16 is arranged so as to urge the central part 7 in one direction or the other with a force which is equal to the product of the pressure of the air supplied by the tubing 14 or 15 and the corresponding surface of the piston 12.
When supplying the pipe 14 with compressed air, the pipe 15 being in the atmosphere, the piston 13 moves to the right. The action of the spring 10 on the diaphragm 6 is reduced by the force exerted by this piston 13 and, therefore, the passage 7a opens and the air contained in the chamber 5 can escape to the atmosphere through orifice 9 until the pressure in this chamber 5 has decreased sufficiently for the membrane 6 to regain its original position.
If, on the contrary, compressed air is sent through the pipe 15 and the pipe 14 is vented, the piston 13 will act through its rod 16, on the central part 7 and the latter moving to the left. of Figure 1 will cause the opening of the valve 2 and the introduction of high pressure air into the chamber 5, until the pressure in this chamber counterbalances the combined action of the spring 10 and the piston 13.
According to the example given above, the servomotor or pneumatic cylinder 12-13 is arranged so as to cause in the chamber 5 a reduction in pressure ¯ of the order of 300 g / cm2 or, on the contrary, an increase in pressure. of the order of 400g / cm2 depending on whether tubing 14 or tubing 15 is pressurized.
There are thus obtained three operating modes of the supply valve which has just been described:
1) nozzles 14 and 15 not supplied: equilibrium reached for a pressure of 5 kg / cm2 in chamber 5;
2) pipe 14 under pressure and pipe 15 to the atmosphere: equilibrium reached for a pressure of 4.7 kg / cm2 in chamber 5;
3) pipe 15 under pressure and pipe 14 to atmosphere :: equilibrium reached for a pressure of 5.4 kg / cm2 in chamber 5.
On the pipe 15 is mounted a reservoir 17 having a leakage hole to the atmosphere 18 constituted by a calibrated passage of small section, causing a pressure drop of less than 300 g / cm2 per minute. The role of this reservoir 17 and of this leak hole 18 will be explained below.
According to a particular feature of the invention, the control of this supply valve, that is to say its adjustment for one of the three pressures of 5.4, 5 and 4.7 kg / cm2, is carried out by means of the valve mechanic intended for ordinary braking maneuvers, this valve being of course
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modified to allow such an order.
The valve shown in Figures 2 to 8 is of a conventional type with superimposed wafers and only the parts relevant to the present invention will be described in detail.
This valve is connected: - to the main tank RP, - to the expanded air line 4 of the supply valve (see also figure 1), - to the general pipe CG, - to an equalizing discharge tank RDE and to a manometer
M (not shown), - to the pipes 14 and 15 of the servomotor 12-13 of figure 1, to the atmosphere through a constantly open orifice 0, - to an exhaust E controlled by a valve V controlled by a piston P subjected to the differential pressure of two chambers A and B (these chambers are connected respectively to the RDE tank and to the general pipe CG).
In the position shown in figure 2 (release position), the main tank RP directly supplies the general pipe CG and the equalizing discharge tank RDE (the pressures in A and B being the same, the valve remains maintained on its seat) , which allows the rapid filling of all the pneumatic braking system (pipes, reservoirs, etc.).
This position is used only exceptionally for a relatively short time, after a complete or significant draining of the pneumatic system. It is in fact essential to cut the connection between the main tank RP and the general pipe CG while the pressure read on the manometer is still significantly lower than the desired operating pressure, because any exceeding of this pressure would risk having serious consequences. .
In the position shown in figure 4 (running position) the general pipe as well as the equalizing discharge tank RDE are supplied with expanded air through duct 4. This expanded air is at a pressure of 5 kg / cm2 since the tubular 14 is vented to 0 and the pipe 15 is closed. Under these conditions, as has been described with reference to FIG. 1, only the spring 10 intervenes for the adjustment of the supply valve and the pressure delivered by the latter is 5 kg / cm2.
In the position shown in Figure 6 (neutral position), all communications are cut.
The tightening operations are carried out by bringing the valve to the position shown in figure 7 (graduated tightening position). The equalizing discharge tank RDE and the chamber A are joined to the atmosphere by 0 the pressure of the chamber A decreases and the piston P moves upwards so that the exhaust E opens. Air therefore flows from the general pipe CG, via the chamber B, through the exhaust E. The pressure in the general pipe drops, which causes, in the known manner, the tightening of the brakes of all cars.
To stop the increase in the tightening force, it suffices to
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return from the position of figure 7 to the neutral position of figure 6.
When the pressure in chamber B has reached the same value as that prevailing in chamber A which is no longer connected to the atmosphere, piston P will come down again and valve V will close the exhaust E.
Finally, an emergency clamping position is provided (FIG. 8), in which the general pipe CG is directly placed in the a-cmosphere by 0, by means of pipes of large section. At the same time the equalizing discharge tank and the chamber A are also vented to the atmosphere at 0. The pressure in the general pipe CG drops very quickly and an energetic clamping is obtained.
In accordance with the present invention, at the usual positions which come; to be described, two new maneuvering positions are added making it possible to modify the setting of the supply valve, either by increasing the pressure of the expanded air (for example by increasing it to 5.4 kg / cm2 at instead of 5 kg / cm2), or with a view to reducing this pressure (bringing it for example to 4.7 kg / cm2). As previously described, these new characteristics are obtained by means of the pneumatic servomotor 12-13 by the pressurization of the pipes 14 or 15.
In the position shown in FIG. 3 (overload position), the pipe 15 is connected to the air duct 4, while the pipe 14 is vented to the atmosphere by 0. Thus the piston 13 of the servomotor of Figure 1 is pushed to the left and the regulator provides 4 air at 5.4 kg / cm2. As in the position of FIG. 3, the general pipe CG on the one hand and the equalizing discharge tank RDE on the other hand are connected to the relaxed air duct 4, this general pipe as well as this tank will be pressurized. of 5.4 kg / cm2, which allows the complete release of the brakes, as explained in the preamble.
On the contrary, if the valve is put in the position shown in FIG. 5, it is the pipe 14 which will this time be supplied with compressed air, while the pipe 15 will gradually be emptied through the calibrated orifice 18 of the reservoir. 17 (see figure 1). In this case, the regulator will be set for a pressure of 4.7 kg / cm2 and the air released at this pressure will reach through line 4 to the general pipe CG and to the tank. RDE equalizing discharge.
Thus, when the train descends a hill with variable slope, the mechanic will limit the operations of the valve to the positions of figures 5, 6 and 7. To perform graduated braking, he will pass from the neutral position (figure 6) to the tightening position. (figure 7) jerkily, returning each time to the neutral position. When, on the contrary, he wants to loosen, he will return to the position of figure 5, thus raising the pressure to 4.7 kg / cm2, i.e. a pressure slightly lower than that for which the total loosening occurs. and which, in the present example, is 4.8 kg / cm2. This avoids the danger of accidental total loosening and of varying tightening forces between the leading cars and the trailing cars, as explained in the preamble.
When the train rolls in level for a sufficient time, the mechanic went into the normal position of figure 4 (running position), the brake pipe then putting itself at a pressure of 5 kg / cm2, that is to say at the pressure diet. Finally, when changing the locomotive, the locomotive engineer can move to the overload position (figure 3) either to fully release the brakes, or to quickly reach, by exceeding it, the value of the operating pressure, c 'is to say
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5kg / cm2.
Once complete loosening is obtained, the mechanic moves to the position of figure 4 (running position) and the tubing 15 gradually empties through the orifice 18, which gradually reduces the pressure delivered by the supply valve by 5 , 4kg / cm2 to 5kg / cm2, and this with a pressure drop of less than 300g / cm2 per minute, so as not to cause clamping when the brake pipe is above the operating pressure of 5kg / cm2. As long as the brake pipe is at a pressure greater than this pressure of 5 kg / cm2, the piston P subjected to the differential pressure of A and B will remain raised and a leak will occur from the brake pipe CG to the exhaust E.
As soon as this general pipe has reached the value of the operating pressure which is that of pipe 4, the valve V will close.
It goes without saying that modifications can be made to the embodiments which have just been described, in particular by substituting equivalent technical means without going beyond the scope of the present invention.
CLAIMS.
1. - An accessory device intended for pneumatic train braking systems of the so-called "moderately released" type, device comprising a pressure regulator at several speeds, making it possible to adjust, by operating an accessible control device to the driver, the pressure in the general pipe of the installation at at least two different values, substantially constant, one of which is the value; normal operation of the installation and the other of which is used only temporarily.