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La présente invention concerne les équipements de freinage à fluide sous pression du type à recouvrement automatique, dans lequel le degré de serrage et de desserrage des freins, sur un wagon de chemin de fer ou un véhicule analogue, est commandé en fonction respectivement du degré de réduction et de rétablissement de la pression dans une conduite généra- le, par rapport à la pression régnant dans un réservoir de commande.
L'in- vention concerne plus particulièrement un équipement de freinage de ce ty- pe, qui comporte un dispositif perfectionné permettant d'isoler rapidement le réservoir de commande, ainsi qu'un réservoir auxiliaire ou d'alimenta- tion (les deux réservoirs étant chargés à partir de la conduite générale), par rapport à la conduite générale et l'un par rapport à l'autre, au début de l'application des freinso
Avec un équipement de ce genre, si le réservoir de commande n'est pas isolé rapidement de la conduite générale et du réservoir auxiliai- re, quand on réduit la pression de conduite générale pour amorcer une ap- plication des freins, la pression du réservoir de commande peut s'épuiser par un écoulement inverse de fluide dans la conduite générale ou vers le ré- servoir auxiliaire;
il en résulte dans le cylindre de frein une pression plus faible que celle que l'on devrait obtenir pour une réduction donnée de la pression dans la conduite générale; ce risque est particulièrement grave dans le cas où le mécanicien effectue des freinages successifs, par exemple quand le train descend une longue pente, parce que la pression du réservoir de commande peut être alors diminuée successivement de quelques kg/cm2 à chaque commande de freinage.
D'autre part, si la pression du réservoir au- xiliaire peut s'échapper par un écoulement inverse du fluide dans la con- duite générale, non seulement elle diminue d'une manière indésirable, mais elle retarde également l'application des freins tout le long du train, en compensant partiellement la réduction de pression effectuée par le mécani- cien dans la conduite généraleo
Le but principal de la présente invention est donc de réaliser un équipement de freinage perfectionné du type précédent, qui comporte un dispositif, constitué de préférence par le dispositif à valve chargé d'ef- fectuer une réduction "de serrage rapide dans la pression de conduite gé- nérale, pour couper rapidement la communication entre le réservoir de com- mande et le réservoir auxiliaire d'une part,
et la conduite générale d'au- tre part, et aussi entre ces deux réservoirs, dès que la pression est di- minuée dans la conduite générale légèrement en dessous de la pression de charge totale de cette conduite,en vue d'amorcer une application des freins.
Pour atteindre ce but, un dispositif à valve répond à une légè- re réduction initiale de la pression de conduite générale, en dessous de la pression normale de charge complète de cette conduite, en fermant initia- lement une communication de charge lente du réservoir auxiliaire et une com- munication de charge lente du réservoir de commande; d'autre part, une val- ve de charge ferme secondairement ces deux communications quand la pres- sion du cylindre de frein, régnant dans une chambre, dépasse une faible va- leur ;
cette fermeture initiale est effectuée de préférence par la valve de serrage rapide, pendant son passage d'une position normale (dans laquelle elle permet l'écoulement du fluide à travers lesdites communications) à une position de serrage rapide (dans laquelle elle effectue une réduction 10- cale 'de serrage rapide" dans la pression de la conduite générale)o Ces communications sont maintenues fermées malgré le passage de la valve de serrage rapide à sa position normale, à la suite de l'augmentation de la pression de conduite générale pendant un desserrage des freins, jusqu'au moment où la pression dans ladite chambre est diminuée en dessous de la faible valeur mentionnéeo
D'autres buts et avantages de l'invention apparaîtront au cours
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de la description plus détaillée suivante, qui se réfère au dessin annexé,
sur lequel les figures la et 1b, que l'on juxtapose de manière à faire cor- respondre le bord de gauche de la figure la au bord de droite de la figure 1b, constituent une vue schématique de l'équipement de freinage conforme à l'inventions DESCRIPTION.
Sur chaque wagon équipé de freins, on prévoit un dispositif de commande de freinage à valve qui comprend, comme on le voit sur le dessin, un support de conduites 1, auquel sont reliés la conduite générale habi- tuelle 2, un réservoir de commande 3, un réservoir auxiliaire 4 et un cy- lindre de frein 50 Sur une face du support 1 est monté un carter 6 en plu- sieurs parties; ce carter contient un dispositif de serrage de service à valve 7, un dispositif de charge à valve 8, un dispositif de coupure de charge à valve 9, et un dispositif à valve 10 d'admission du fluide dans le cylindre de frein; tous ces dispositifs peuvent être identiques sensible- ment, au point de vue structure et fonctionnement, aux dispositifs corres- pondants déjà connus.
Le carter 6 contient également un dispositif de serrage rapide à valve 11 et un dispositif à valve 12 assurant une certaine réduction de pression dans la conduite générale ; ces deux derniers dispo- sitifs diffèrent des dispositifs correspondants déjà connus par plusieurs caractéristiques, qui font partie de l'invention et que l'on va décrire.
Le dispositif 7 de serrage de service à valve comprend deux bu- tées mobiles et coaxiales 13 et 14, qui sont écartées l'une de l'autre et possèdent des surfaces effectives différentes, ces deux butées sont reliées l'une à l'autre d'une manière non positive, mais de façon à coopérer cepen- dant en formant ce que l'on appellera "une série de butées", comme on l'ex- pliquera un peu plus loin.
La butée mobile 13 la plus grande est soumise sur sa face inférieure, comme on le voit sur la figure la du dessin, à la pression régnant dans une chambre 15, qui communique par un canal 16 avec le réservoir de commande 3 ; sur la face opposée de cette butée 13 se trouve une chambre 17,
La butée mobile 13 est reliée à la butée mobile plus petite 14, de manière à coopérer avec celle-ci, par l'intermédiaire d'une tige de pous- sée 18, cylindrique et coaxiale; cette tige de poussée 18 peut coulisser d'une manière étanche dans un alésage aligné traversant une cloison 19 du carter; la tige 18 est guidée correctement par les parois de cet alésage ; la cloison 19 sépare la chambre 17 d'une chambre atmosphérique 20 ; tige 18 est appliquée par ses extrémités respectivement contre les butées mobi- les 13 et 14.
Sur la face de la butée mobile 14, du côté opposé à la cham- bre 20, se trouve une chambre 21, qui communique constamment avec le cylin- dre de frein 5 par un canal 22, à un orifice calibré 23 d'alimentation du cylindre de frein et un canal 24.
La butée mobile 14 est reliée positivement à un tiroir de ser- rage de service 25, coaxial et cylindrique, qui peut coulisser d'une maniè- re étanche dans un alésage aligné 26 débouchant dans la chambre 21; le ti- roir 25 est convenablement guidé par les parois de cet alésage. Près de son extrémité libre, le tiroir 25 présente un diamètre réduit de manière à définir, en coopération avec l'alésage 26, une chambre annulaire 27 com- muniquant constamment avec une branche du canal 22 ; un alésage 28 s'étend vers l'intérieur du tiroir, à partir de l'extrémité libre de celui-ci ; cet alésage, coaxial avec le tiroir, communique constamment par des orifices radiaux appropriés avec une cavité 29, allongée et annulaire, formée dans le tiroir 25, entre les extrémités de celui-ci.
Un ressort hélicoïdal 30,disposé dans la chambre 21, agit sur
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la butée mobile 14 et tend à pousser la série de butées par l'intermé- diaire de la tige 18 agissant sur la butée mobile 13, vers la position re- présentée Dans cette position, la butée mobile 13 est en contact avec le ressort habituel 31, hélicoïdal et encagé, prévu dans la chambre 15 mais elle ne comprime pas ce ressort; la butée 13 définit ainsi une position du tiroir 25 correspondant au desserrage des freine. Dans cette position;, une cavité 32 annulaire et allongée, prévue dans le tiroir 25. fait commu- niquer un canal 33, débouchant dans la chambre 17, avec un oanal 34, dé- bouchant dans la conduite générale 2.
D'autre part, le tiroir 25 étant dans cette position, la cavité 29 coïncide avec un canal 35 d'évacuation du cylindre de freins, canal qui est ouvert à l'air libre par l'intermédiai- re d'un orifice calibre 36, de manière à vidanger le cylindre de frein 5 par l'intermédiaire du canal 22, de la chambre 279 de l'alésage 28, de la cavi- té 29 et du canal 35.
Le tiroir 25 se trouvant dans cette position de des- serrage des freins;, son extrémité libre est dégagée d'une soupape 37 d'a- limentation du cylindre de frein; cette soupape 37 commande la communication entre la chambre 27 et une chambre 38 communiquant par un canal 39 avec le réservoir auxiliaire 4; elle est normalement maintenue appliquée contre un siège annulaire par les effets combinés de la pression du réservoir au- xiliaire et de la force d'un ressort hélicoïdal de rappel 40 monté dans la chambre 38 ;
la soupape 37 empêche donc normalement cette communication en- tre la chambre 27 et la chambre 380
Le dispositif 8 de charge à valve comprend une butée mobile 41, qui est soumise, d'un côté à la pression du fluide régnant dans une cham- bre 42, et de l'autre côté à la pression d'un petit ressort hélicoïdal de rappel 43 monté dans une chambre atmosphérique 44.
La butée mobile 41 est reliée à un tiroir cylindrique et coaxial de charge 45, qui s'étend à tra- vers la chambre 44 ; ce tiroir 45 peut coulisser d'une manière étanohe, près de son extrémité libre., dans un alésage aligné du carter; il est correcte- ment guidé par les parois de cet alésage Le tiroir de charge 45 comporte deux cavités annulaires et allontees 46 et 47;
ces deux cavités, écartées l'une de 1 autreservent à établir pour le fluide sous pression des com- munications que l'on décrira ultérieurement, quand le tiroir de charge 45 se trouve dans une position de charge,vers laquelle il est sollicité par le ressort 43, tant que la pression dans la chambre 42 est inférieure à une faible valeur choisies égale par exemple à 0907 kg/cm20
Le dispositif 9 de coupure de charge comprend une butée mobile 48, qui est soumise d'un côté à la pression régnant dans une chambre 49 constamment en communication avec une branche du oanal 16 du réservoir de commande; cette butée est soumises sur son autre face, à la force d'un res- sort hélicoïdal de régulation 50, monté dans une chambre atmosphérique 51 .
La butée mobile 48 est reliée à un tiroir cylindrique 52 de coupure de char- ge ; ce tiroir, coaxial par rapport à la butée 48, peut coulisser d'une ma- nière étanche dans un alésage aligné communiquant avec la ohambre 51; il est convenablement guidé par les parois de cet alésage et commande une com- munication que l'on décrira plus loin.
Le dispositif à valve 10 de réglage de l'admission du cylindre de frein comprend une butée mobile 539 qui est soumise d'un côté à la pres- sion régnant dans une chambre 54, constamment en communication par un canal 55 et un orifice calibré 56 à chicane avec une branche du canal 24 du oylin- dre de frein; la butée mobile 53 est soumise, sur sa face opposées à la for- ce d'un ressort hélicodal 57 de régulaiton, qui est monté dans une chambre atmosphérique 580 Une tige cylindrique de poussée 59, coaxiale avec la bu- tée 53, est reliée positivement à celle-ci;
elle peut coulisser d'une maniè- re étanche dans un alésage aligné traversant une cloison qui sépare la cham- bre 54 d'une chambre 60; la tige 59 est correctement guidée par les parois
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de cet alésage ; lachambre 60 est en communication directe avec une bran- che du canal 24 du cylindre de frein La tige de poussée 59 se prolonge dans la chambre 60 et son extrémité libre peut s'appliquer sur une soupa- pe d'admission 61, en forme de disque, de manière à l'éloigner de son siè- ge malgré la résistance d'un ressort hélicoïdal de rappel 62 ; ce ressort est monté dans une chambre 63 communiquant avec une branche du canal 22.
Le dispositif à valve 11 de serrage rapide comprend un dia- phragme 64, annulaire et flexible, qui est serré convenablementg sur son bord extérieur entre deux parties du carter 6 et sur son bord intérieur en- tre deux parties d'un assemblage d'appui 65, Le diaphragme 64 est soumis d'un côté à la pression du fluide régnant dans une chambre 66, qui commu- nique constamment avec une branche du canal 39 du réservoir auxiliaire ; ce diaphragme est soumis sur sa face opposée à la pression régnant dans une chambre 67, constamment ouverte sur une branche du canal 34 de conduite générale.
Un tiroir cylindrique de serrage rapide 68 fait de préférence partie intégrante de l'un des éléments de l'assemblage 65 ; ce tiroir, co- axial par rapport à l'assemblage 65, peut coulisser d'une manière étanche dans un alésage aligné, qui communique à une extrémité avec la chambre 67 ; le tiroir 68 est convenablement guidé par les parois de cet alésage.
Quand la pression de conduite générale, régnant dans la chambre 67, est sensiblement égale à la pression du réservoir auxiliaire, régnant dans la chambre 66, un ressort hélicoïdal de rappel 69, monté dans la cham- bre 67, pousse le tiroir 68 dans une position normale représentée sur le dessin; cette position est définie par la butée de l'assemblage d'appui 65 contre la paroi d'extrémité de la chambre 660
Conformément à une caractéristique de l'invention, quand le ti- roir 68 de serrage rapide est en position normale, une branche du canal 33 est découverte, au delà de l'extrémité de ce tiroir, et communique ainsi avec un canal 70, et aussi avec un canal 71, pour des raisons que 1 on ex- pliquera ultérieurement;
en même temps, une cavité annulaire et allongée 72 de ce tiroir communique seulement avec la chambre 67. Entre l'extrémi- té.du tiroir 68 et la cavité 72 se trouvent 3 bagues espacées du type 0, 73 74, 75, qui sont portées par le tiroir et sont en contact étanche avec la'paroi de l'alésage de celui-ci. Quand le tiroir 68 est en position nor- male, les bagues 73, 74 isolent les canaux 33, 70 et 71 d'un canal 76 dé- bouchant dans une capacité 77 de serrage rapide; la bague 75 isole le canal 76 de la cavité 72.
Le dispositif à valve 12 assurant une réduction de pression com- prend un diaphragme annulaire et flexible 78, qui est serré convenablement, sur son bord extérieur, entre des parties du carter et le long de son bord intérieur entre des éléments d'un assemblage d'appui 79. Le diaphragme 78 est soumis d'un côté à la pression régnant dans une chambre 80 constamment ouverte sur une branche du canal 16 du réservoir de commande, et de l'autre côté à la pression régnant dans une chambre 82 constamment ouverte sur une branche du canal 330 Un tiroir cylindrique 82 fait de préférence partie intégrante de l'un des éléments de l'assemblage 79 ; il est coaxial par rap- port à cet assemblage et peut coulisser d'une manière étanche dans un alé- sage ouvert à une extrémité sur la chambre 81; ce tiroir 82 est convena- blement guidé par les parois de cet alésage.
Une tige cylindrique de poussée 83 est coaxiale par rapport à l'assemblage 79 ; elle peut coulisser d'une manière étanche dans un alésage foré à travers une cloison 84 du carter et elle est convenablement guidée par les parois de cet alésage; la cloison 84 sépare la chambre 80 d'une chambre atmosphérique 85 se trouvant d'un côté d'une butée mobile 860 Quand la pression régnant dans une chambre 87, qui se trouve de l'autre cô-
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té de la butée mobile 86, est inférieure à une petite valeur choisie;, par exemple à 0,07 kg par cm2, un ressort hélicoïdal de rappel 88, monté dans la chambre 85, pousse la butée mobile 86 vers la position dans laquelle elle est représentée sur le dessin ;
dans cette position, cette butée n'exer- ce aucun effort sur la tige de poussée 83, ni par conséquent sur l'assem- blage 79.
Un ressort hélicoïdal de régulation 89, monté dans la chambre 81, agit sur l'assemblage 79 de manière à pousser le tiroir 82 jusqu'à une position normale, dans laquelle il est représenté sur le dessin, et qui est définie par le contact de cet assemblage avec la cloison 84.
Conformément à une caractéristique de l'invention, le tiroir 82 étant en position normale, une cavité annulaire et allongée 90, formée dans ce tiroir, relie une branche du canal 22 avec un canal 91 débouchant dans la chambre 42 du dispositif de charge 8 ; une cavité annulaire et al- longée 92, formée dans le tiroir 82, entre la chambre 81 et la cavité 90, communique uniquement avec une branche du canal 39 du réservoir auxiliaire; l'extrémité libre du tiroir 82 découvre un orifice 93 de mise à l'air li- bre, de manière à relier à l'atmosphère la capacité de serrage rapide 77 par l'intermédiaire d'une branche du canal 76, d'un orifice calibré 94 de réduction continue "de serrage rapide" et enfin de l'orifice de mise à l'air libre 93.
FONCTIONNEMENT
On suppose initialement que l'équipement ne contient pas de flui- de sous pression. Dans cette condition, les différents éléments sont solli- cités vers les positions respectives dans lesquelles ils sont représentés sur le dessin.
Pour charger initialement l'équipement, on fait arriver du fluide sous pression dans la conduite générale 2, sur la locomotives, d'une manière bien connue. Sur un wagon particulier, une partie de ce fluide s'écoule par une branche du canal 34, la cavité 32 du tiroir de serrage de service 25 en position de desserrage, le canal 33 et la chambre 17, de manière à ga- rantir normalement que ce tiroir est maintenu dans cette position (sauf dans le cas d'une recharge retardée, qui n'intéresse pas la présente inven- tion) .
En même temps, une partie du fluide, fourni au canal 34 de la con- duite générale, s'écoule par une branche de celui-ci jusque sur la face in- férieure d'un clapet 95 de retenue et de charge du réservoir de commande; ce fluide ouvre ce clapet, malgré la légère opposition d'un ressort hélicoi- dal 96, et s'écoule ensuite à travers ce clapet, puis à travers un orifice calibré 97 de charge rapide du réservoir de commande pour arriver dans un canal 98 ; delà, le fluide passe par un orifice approprié 99, prévu dans le tiroir 52 de coupure de charge du dispositif 9, et arrive dans un canal 100 ;
ce fluide s'écoule ensuite jusque dans une branche du canal 16 du réservoir de commande, en passant par la cavité 46 du tiroir de charge 45 en position de charge, de manière à charger le réservoir de commande 3 avec un débit relativement grand, qui est d'ailleurs déterminé par l'orifice calibré 97, jusqu'au moment où la pression du réservoir de commande, régnant dans la chambre 49 du dispositif 9, a atteint en augmentant une valeur choisie d'a- vance, égale par exemple à environ 4,55 kg par cm2, et déterminée par la for- ce du ressort 50;
cette pression, régnant dans la chambre 49, déplace la bu- tée mobile 48 et fait ainsi passer le tiroir 52 de coupure de charge de sa position normale, dans laquelle il est représenté, à une position de coupu- re, dans laquelle il sépare le canal 98 du canal 100, de manière à fermer la communication de charge rapide du réservoir de commande.
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Simultanément, une partie du fluide s'écoule également par une branche du canal 33 jusque sur la face inférieure d'un clapet 101 de rete- nue et de charge du réservoir auxiliaire; ce fluide ouvre ce clapet, malgré l'opposition d'un ressort hélicoïdal 102, le traverse et arrive dans une branche du canal 39 du réservoir auxiliaire, de manière à charger le réser- voir auxiliaire 4 avec un débit relativement grand ; passant par la com- munication de charge rapide du réservoir auxiliaire, que l'on vient de dé- crire, jusqu'au moment où la pression du réservoir auxiliaire atteint, en augmentant, une valeur inférieure de moins de 0,119 kg par cm2 à la valeur de la pression de conduite générale ; cette valeur de la pression du réser- voir auxiliaire est déterminée par la force du ressort 102;
à ce moment, le clapet de retenue 101 se ferme et coupe cette communication de charge rapide ,
Conformément à des caractéristiques de l'invention, une partie du fluide s'écoule en même temps dans le réservoir de commande 3, en pas- sant par une branche du canal 33, le canal 71 (qui communique alors avec le canal 33 au delà de l'extrémité du tiroir de serrage rapide 68 en posi- tion normale), un orifice calibré 103 de dissipation de surcharge et de charge lente du réservoir de commande, une branche du canal 100, la cavi- té 46 du tiroir de charge 45 en position de charge et le canal 16 du ré- servoir de commande;
ce trajet d'écoulement du fluide constitue une commu- nication de charge lente du réservoir de commande, par laquelle les pres- sions régnant respectivement dans la conduite générale 2 et dans le réser- voir de commande 3, peuvent s'égaliser après la fermeture de la communica- tion de charge rapide du réservoir de commandée Une partie du fluide s'é- coule également dans le réservoir auxiliaire 4 Par la branche déjà mention- née du canal 33, le canal 70 (qui communique alors avec le canal 33, au delà de l'extrémité du tiroir 68 de serrage rapide en position normale), un orifice calibré 104 de charge lente du réservoir auxiliaire, un canal 105, la cavité 47 du tiroir de charge 45 en position de charge, et une bran- che du canal 39 du réservoir auxiliaire ;
ce trajet d'écoulement constitue une communication de charge lente du réservoir auxiliaire, et permet à la pression de ce réservoir de s'égaliser avec la pression de la conduite gé- nérale, après la fermeture de la communication de charge rapide du réser- voir auxiliaire.
Pendant toute la charge initiale, le tiroir 68 de serrage rapide est maintenu dans sa position normale représentée sur le dessin, puisque la pression du réservoir auxiliaire, régnant dans la chambre 66, ne dépasse jamais la pression de conduite générale régnant dans la chambre 67, à cau- se de la force de sollicitation exercée par le ressort 102 du clapet de re- tenue et de charge du réservoir auxiliaire et en raison de la capacité li- mitée de débit de l'orifice calibré 104 de charge lente.
D'autre part, en raison de la capacité limitée de débit des orifices calibrés 97 et 103, la pression du réservoir de commande, qui règne dans la chambre 80 du dis- positif à valve 12 assurant une réduction de pression, n'augmente pas aus- si rapidement que la pression de conduite générale régnant dans la chambre 81; il en résulte que le tiroir 82 du dispositif 12 est maintenu dans sa position normale représentée sur le dessin.
Quand l'opération initiale de charge est terminée, les diffé- rents éléments se trouvent dans leurs positions respectives représentées sur le dessin, à l'exception du tiroir 52 de coupure de charge, qui se trouve dans sa position de coupure définie précédemment.
Pour effectuer une application des freins, on réduit la pression dans la conduite générale 2, sur la locomotive, d'une manière bien connue.
Quand la pression de conduite générale, régnant dans la chambre 67 d'un dis- positif 11 de serrage rapide d'un wagon particulier, a été réduite d'une
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certaine valeur faible et choisie, égale par exemple à 0,049 kg par cm2, le diaphragme 64 s'infléchit sous l'action de la pression du réservoir au- xiliaire régnant dans la chambre 66, et fait ainsi passer le tiroir 68 de serrage rapide à une position de serrage rapide malgré la résistance oppo- sée par le ressort 690
Conformément à l'invention, pendant le passage du tiroir 68 à sa position de serrage rapide, la bague d'étanchéité 73 franchit le canal 71, puis le canal 70, de manière à fermer successivement la communication de charge lente du réservoir de commande, puis la communication de charge len- te du réservoir auxiliaire, en isolant les canaux 70,
71 par rapport au ca- nal 33 débouchant dans la conduite générale 2. Le tiroir 68 de serrage ra- pide se trouvant dans sa position de serrage rapide, le canal 70 est isolé du canal 33 et du canal 71 par les bagues d'étanchéité 73 et 74; le canal 71 est isolé du canal 76 par la bague d'étanchéité 75 ; la cavité 72 du ti- roir se trouve en face du canal 76 et provoque ainsi une réduction locale "de serrage rapide" dans la pression de conduite générale, en permettant à l'air de la conduite générale de passer par la chambre 67, la cavité 72 et le canal 76, pour arriver dans la capacité 77 de serrage rapide,qui est alors mise à l'air libre par une branche du canal 76, l'orifice calibré 94 et l'orifice 93 de mise à l'air libre, le tiroir 82 se trouvant dans sa position normale représentée sur le dessin;
il faut remarquer qu'après l'é- galisation initiale et rapide des pressions dans la conduite générale et dans la capacité de serrage rapide, la pression de conduite générale con- tinue à diminuer, avec une vitesse restreinte commandée par l'orifice ca- libré 94, tant que le tiroir 82 assurant une réduction de pression se trou- ve en position normale.
Ainsi, le tiroir 68 de serrage rapide isole le réservoir de com- mande 3 et le réservoir auxiliaire 4 l'un par rapport à l'autre et tous les deux par rapport à la conduite générale, en passant à sa position de ser- rage rapide, de manière à fermer la communication de charge lente du ré- servoir de commande et la communication de charge lente du réservoir au- xiliaire, même si le tiroir de charge 45 se trouve à ce moment en position de charge.
Quand la pression de conduite générale, régnant dans la chambre 17 du dispositif 7 de serrage de service, a diminué d'une valeur choisie d'avance, par exemple jusqu'à 0,21 kg par cm2 en dessous de la pression du réservoir de commande régnant dans la chambre 15, cette dernière pression peut entraîner vers le haut la série des butées du dispositif 7, malgré la résistance combinée opposée par la pression régnant dans la chambre 17 et par la force du ressort 30 ; letiroir 25 passe ainsi à une position de ser- rage des freins, dans laquelle son extrémité libre s'applique d'une ma- nière étanche contre la soupape 37 et la maintient ouverte malgré la ré- sistance du ressort 40.
Le tiroir 25 étant dans cette position, le fluide sous pression s'écoule du réservoir auxiliaire 4 dans le cylindre de frein 5 en passant par une branche du canal 39 du réservoir auxiliaire, la cham- bre 38, la soupape 37 ouverte, la chambre 27 et le canal 22.Tant que la pression du cylindre de frein, régnant dans la chambre 54, est inférieure à une valeur choisie, égale par exemple à 0,7 kg par cm2 et déterminée par la force du ressort 57, ce ressort, agissant par l'intermédiaire de la bu- tée mobile 53 et de la tige de poussée 59, maintient ouverte la soupape 61 d'admission du cylindre de frein, de manière à permettre au fluide de s'é- couler dans la chambre 60 par une branche de canal 22 et par la soupape 61 ouverte, puis de passer ensuite directement dans le canal 24 du cylindre de frein,
en court-circuitant l'orifice calibré 23 d'alimentation du cylin- dre de frein, afin de rattraper rapidement le mou dans les timoneries de frein. La soupape 61 est fermée par le ressort 62, quand la pression du
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cylindre de frein, régnant dans la chambre 54, dépasse la valeur choisie mentionnée ci-dessus; il en résulte que la butée mobile 53 se déplace, mal- gré la résistance du ressort 57, et rétracte ainsi la tige 59; l'écoule- ment du fluide vers le cylindre de frein 5 s'effectue alors uniquement par l'orifice calibré 23, avec un débit commandé par cet orifice.
Une partie du fluide fourni ainsi au cylindre de frein 5 s'écou- le dans la chambre 21 du dispositif 7 de serrage de service en passant par une branche du canal 22 et par l'orifice calibré habituel à chicane (non représenté). La surface effective de la butée mobile 13 est égale de pré- férence à environ 2,9 fois la surface effective de la butée mobile 14;
ainsi, pour chaque kilogramme par cm2 de réduction de la pression de con- duite générale (en plus de la pression de sollicitation déjà mentionnée de 0,21 kg par cm2) en dessous de la pression du réservoir de commande, on obtient dans le cylindre de frein une pression de 2,9 kg par cm2, Par conséquent, quand la pression du cylindre de frein, régnant dans la cham bre 21, a augmenté suivant ce rapport jusqu'à une valeur correspondant à la réduction de pression effectuée par le mécanicien dans la conduite gé- nérale, la série des butées du dispositif de serrage de service 7 est en- traînée vers le bas et entraîne avec elle le tiroir de serrage de service 25 jusqu'à une position de recouvrement, intermédiaire entre sa position de serrage et sa position de desserrage des freins.
Le tiroir 25 étant dans cette position de recouvrement, son extrémité libre est appliquée d'une manière étanche contre la soupape 37, mais celle-ci est maintenue fermée par la pression du reservoir auxiliaire régnant dans la chambre 38 et par la force du ressort 40; ainsi, le fluide s'accumule dans le cylin- dre de frein 5 à une pression correspondant à la réduction de pression ef- fectuée par le mécanicien dans la conduite générale.
En même temps, une partie du fluide, fourni au cylindre de frein 5 par le tiroir 25 en position de serrage, s'écoule jusque dans la cham- bre 42 du dispositif de charge 8, en passant par une branche du canal 22, la cavité 90 du tiroir 82 en position normale et le canal 91. Quand la pression régnant dans la chambre 42 dépasse par exemple 0,07 kg par cm2, valeur déterminée la force de sollicitation du ressort 43, le tiroir de charge 45 passe à une position de coupure malgré la résistance opposée par ce ressort ; dans cette position, le canal 100 est séparé du canal 16 du réservoir de commande, et le canal 105 est séparé du canal 39 du réservoir auxiliaire, de manière à fermer ainsi secondairement les communications de charge lente du réservoir auxiliaire et du réservoir de commande;
ces communications avaient été fermées initialement par le passage du tiroir 68 de serrage rapide à sa position de serrage rapide, comme on l'a expli- qué précédemment.
Simultanément, une partie du fluide, fourni au cylindre de frein 5, s'écoule par une autre branche du canal 22, la chambre 27 et un canal 106, pour arriver dans la chambre 87 du dispositif 12 assurant une réduc- tion de pression. Quand l'effet combiné de la pression du cylindre de frein, régnant dans la chambre 87, et de la pression du réservoir de com- mande, régnant dans la chambre 80, ces deux pressions agissant respecti- vement sur la butée mobile 86 et sur le diaphragme 78, dépasse l'effet op- posé des ressorts 88, 89 et de la pression réduite de conduite générale régnant dans la chambre 81, ce dépassement se produisant quand la pres- sion de conduite générale a été réduite d'une valeur prédéterminée, égale par exemple à 0,28 kg par cm2, le tiroir 82 se déplace vers le bas, à partir de sa position normale représentée sur le dessin,
jusqu'à une po- sition de coupure. Le tiroir 82 étant dans cette position, l'orifice 93 de mise à l'air libre est recouvert et la capacité 77 de serrage rapide est séparée de l'atmosphère; le canal 22 est séparé du canal 91 ; la ca-
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vité 92 de ce tiroir 82 relie une branche du canal 39 du réservoir auxi- liaire avec le canal 91, afin d'admettre l'air du réservoir auxiliaire dans la chambre 42 du tiroir de charge 45, de manière à maintenir ce ti- roir dans sa position de coupure.
Le dispositif 12 assurant la réduction de pression garantit donc que la pression de conduite générale, chaque fois qu'elle aura été réduite initialement d'une faible valeur, égale par exemple à 0,049 kg par cm2, en dessous de sa valeur normale de charge com- plète, sera réduite par exemple de 0,28 kg par cm2, de manière à obtenir tout le long du train une application minima des freins, d'une valeur sen- siblement uniforme, quel que soit le volume mort de la conduite générale sur les wagons adjacents non équipés de freins.
Pour effectuer un desserrage des freins, on augmente la pression de la conduite générale d'une manière bien connue, sur la locomotive Cette augmentation de pression, se faisant sentir dans la chambre 17 d'un dispositif de serrage de service 7 d'un wagon particulier, coopère effec- tivement avec la pression du cylindre de frein, régnant dans la chambre 21, pour déplacer vers le bas la série des butées du dispositif 7, malgré l'opposition de la pression du réservoir de commande régnant dans la cham- bre 15, et faint ainsi passer le tiroir 25 de serrage de service jusqu'à sa position de desserrage représentée sur le dessin.
Le tiroir 25 se trou- vant dans cette position, le fluide sous pression s'échappe du cylindre de frein 5 par le canal 22, la chambre 27 du dispositif 7, l'alésage 28 du tiroir 25, la cavité 29 de celui-ci, le canal 35 et l'orifice calibré 36 d'évacuation du cylindre de frein, avec le débit commandé par cet ori- fice.
Si on ne rétablit que partiellement la pression de la conduite générale à sa valeur de charge normale, de manière à effectuer un desser- rage gradué des freins, le tiroir 25 de serrage de service passe à sa po- sition de recouvrement, quand la pression du cylindre de frein a été di- minuée jusqu'à une valeur correspondant à l'augmentation de pression ef- fectuée par le mécanicien dans la conduite générale;
tant que la pression du cylindre de frein dépasse par exemple la valeur déjà mentionnée de 0907 kg par cm2, valeur déterminée par la force de sollicitation du ressort 43, le tiroir de charge 45 est maintenu dans sa position de coupure, de ma- nière à maintenir fermées la communication de charge lente du réservoir auxiliaire et la communication de charge lente du réservoir de commande, même si la pression de conduite générale est augmentée jusqu'à une valeur supérieure à la pression du réservoir auxiliaire, en provoquant ainsi un retour du tiroir 68 de serrage rapide à sa position normale, dans laquelle les oanaux 70, 71, sont mis de nouveau en communication avec la conduite générale par le canal 330
Si on rétablit au contraire totalement la pression de conduite générale, de manière à obtenir un desserrage total des freins,
le tiroir 25 de serrage de service reste dans sa position de desserrage, en terminant ainsi l'évacuation du cylindre de frein 5 et par conséquent de la chambre 42 du dispositif de charge 8. Quand la pression régnant dans la chambre 42 est réduite en dessous de 0,07 kg par cm2, valeur choisie à titre d'exemple, le tiroir de charge 45 est entrainé par le ressort 43 jusqu'à sa position de charge, de manière à ouvrir de nouveau la communication de charge lente du réservoir auxiliaire et la communication de charge lente du réservoir de commande; pendant ce temps, le tiroir 68 de serrage rapide est revenu à sa position normale sous l'effet de l'augmentation de pres- sion dans la conduite générale.
Quand la pression de conduite générale, régnant dans la chambre 81 du dispositif 12 assurant la réduction de pression a été rétablie jus- qu'à une valeur inférieure à la pression normale de charge complète et dif-
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férant de cette pression de moins de 0,21 kg par cm2, la pression du cy- lindre de frein, régnant dans la chambre 87, a été suffisamment diminuée pour permettre au diaphragme 78 de s'infléchir vers le haut et d'entrainer le tiroir 82 jusqu'à une position intermédiaire entre sa position de cou- pure et sa position normale.
Le tiroir 82 étant dans cette position inter- médiaire, l'orifice d'évacuation 93 est découvert, au delà de l'extrémité libre du tiroir 82, et communique avec la capacité 77 de serrage rapide de manière à évacuer celle-ci dans l'atmosphère; ainsi, si on réduit la pres- sion de conduite générale légèrement en dessous de la valeur existant à ce moment, on obtient une réduction locale "de serrage rapide" de cette pres- sion ; d'autre part, la cavité 92 du tiroir continue à relier le canal 39 du réservoir auxiliaire avec le canal 91, pour maintenir l'arrivée de l'air du réservoir auxiliaire dans la chambre 42 du dispositif de charge 8 et pour maintenir par conséquent le tiroir de charge 45 dans sa position de coupure.
La pression de la capacité de serrage rapide n'agissant plus sur l'extrémité libre du tiroir 82, puisque cette extrémité est maintenant sou- mise à la pression atmosphérique, le tiroir 82 "hésite" à monter et reste dans sa position intermédiaire, jusqu'à ce que la pression de conduite gé- nérale ait été rétablie à moins de 0,14 kg par cm2, environ de sa valeur normale de charge complète; à ce moment, le tiroir 82 reprend son mouve- ment ascendant et passe à sa position normale.
Pendant ce mouvement du ti- roir 82 vers sa position normale, le canal 91 est séparé du canal 39 du ré- servoir auxiliaire, puis il est mis en communication avec le canal 22 par la cavité 90 du tiroir; la chambre 42 du dispositif de charge 8 est alors rapidement évacuée dans l'atmosphère par le canal 22 et par le cylindre de frein 5 qui s'est complètement vidangé dans l'atmosphère; il en résulte que le tiroir de charge 45 passe à sa position de charge, de manière à ouvrir de nouveau la communication de charge lente du réservoir auxiliaire et la communication de charge lente du réservoir de commande.
On voit maintenant que l'équipement perfectionné de freinage conforme à l'invention comporte une disposition nouvelle grâce à laquelle un dispositif 11 de serrage rapide et un dispositif 8 de charge coopèrent pour commander en série l'écoulement du fluide à travers une communication de charge lente du réservoir auxiliaire et une communication de charge lente du réservoir de commande. On voit aussi que le dispositif de serra- ge rapide répond à une légère réduction, par exemple de 0,049 kg par cm2, de la pression de conduite générale, en fermant initialement les deux com- munications précédentes, en isolant le réservoir de commande 3 du réser- voir auxiliaire 4, et en effectuant une réduction locale "de serrage rapi- de" dans la pression de la conduite générale.
Le dispositif de charge ré- pond ensuite à la pression du cylindre de frein, quand celle-ci dépasse une valeur faible, en fermant secondairement les deux communications. Ces deux communications sont maintenues fermées, malgré le passage du disposi- tif de serrage rapide à sa position normale, jusqu'au moment où la pres- sion dans la chambre de commande du dispositif de charge est diminuée en dessous de ladite valeur faible; cette diminution ne se produit que quand le tiroir assurant la réduction de pression est revenu à sa position nor- male du fait que la pression de conduite générale est revenue elle-même à une valeur inférieure de moins de 0,14 kg par cm2 à sa valeur normale de charge complète.
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The present invention relates to pressurized fluid braking equipment of the automatic overlap type, in which the degree of application and release of the brakes, on a railway car or similar vehicle, is controlled according to the degree of brake application, respectively. reduction and restoration of the pressure in a general pipe, compared to the pressure existing in a control tank.
The invention relates more particularly to braking equipment of this type, which comprises an improved device making it possible to quickly isolate the control tank, as well as an auxiliary or supply tank (the two tanks being loaded from brake pipe), relative to brake pipe and to each other, at the start of brake application o
With such equipment, if the control reservoir is not quickly isolated from the brake pipe and auxiliary tank, when the brake pipe pressure is reduced to initiate brake application, the reservoir pressure control can be exhausted by a reverse flow of fluid in the main pipe or to the auxiliary tank;
this results in a lower pressure in the brake cylinder than that which should be obtained for a given reduction in pressure in the brake pipe; this risk is particularly serious in the case where the mechanic performs successive braking, for example when the train goes down a long slope, because the pressure of the control tank can then be successively reduced by a few kg / cm2 for each braking command.
On the other hand, if the auxiliary reservoir pressure can escape by a reverse flow of the fluid in the general line, it not only decreases in an undesirable manner, but it also delays the application of the brakes while. along the train, partially compensating for the pressure reduction effected by the mechanic in the brake pipe.
The main object of the present invention is therefore to provide improved braking equipment of the above type, which comprises a device, preferably consisting of the valve device responsible for effecting a rapid clamping reduction in the line pressure. general, to quickly cut off communication between the control tank and the auxiliary tank on the one hand,
and the general pipe on the other hand, and also between these two reservoirs, as soon as the pressure in the general pipe is reduced slightly below the total load pressure of this pipe, in order to initiate an application. brake.
To achieve this goal, a valve device responds to a slight initial reduction in the brake pipe pressure, below the normal full charge pressure of that pipe, by initially closing a slow charge communication from the auxiliary tank. and a slow charge communication of the control tank; on the other hand, a load valve secondarily closes these two communications when the pressure of the brake cylinder, prevailing in a chamber, exceeds a low value;
this initial closure is preferably effected by the quick-tightening valve, during its passage from a normal position (in which it allows the flow of fluid through said communications) to a quick-tightening position (in which it performs a reduction 10- 'quick-release' wedge in the brake pipe pressure) o These communications are kept closed despite the passage of the quick-tightening valve to its normal position, following the increase in the brake pipe pressure during a release of the brakes, until the pressure in said chamber is reduced below the low value mentioned o
Other objects and advantages of the invention will become apparent during
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of the following more detailed description, which refers to the accompanying drawing,
in which figures la and 1b, which are juxtaposed so as to make the left edge of figure la correspond to the right edge of figure 1b, constitute a schematic view of the braking equipment according to l 'inventions DESCRIPTION.
On each wagon equipped with brakes, a valve brake control device is provided which comprises, as can be seen in the drawing, a pipe support 1, to which are connected the usual general pipe 2, a control tank 3 , an auxiliary reservoir 4 and a brake cylinder 50 On one face of the support 1 is mounted a housing 6 in several parts; this housing contains a valve service clamping device 7, a valve charge device 8, a valve charge cut-off device 9, and a valve device 10 for admitting the fluid into the brake cylinder; all these devices can be substantially identical, from the point of view of structure and operation, to the corresponding devices already known.
The housing 6 also contains a valve quick-clamping device 11 and a valve device 12 ensuring a certain reduction in pressure in the general pipe; these last two devices differ from the corresponding devices already known by several characteristics, which form part of the invention and which will be described.
The valve service clamping device 7 comprises two movable and coaxial stops 13 and 14, which are spaced apart from each other and have different effective surfaces, these two stops are connected to each other. in a non-positive manner, but so as to cooperate however by forming what will be called "a series of stops", as will be explained a little later.
The larger movable stop 13 is subjected on its lower face, as can be seen in FIG. 1a of the drawing, to the pressure prevailing in a chamber 15, which communicates via a channel 16 with the control reservoir 3; on the opposite face of this stop 13 is a chamber 17,
The movable stop 13 is connected to the smaller movable stop 14, so as to cooperate with the latter, by means of a push rod 18, cylindrical and coaxial; this push rod 18 can slide in a sealed manner in an aligned bore passing through a partition 19 of the housing; the rod 18 is correctly guided by the walls of this bore; the partition 19 separates the chamber 17 from an atmospheric chamber 20; rod 18 is applied by its ends respectively against the movable stops 13 and 14.
On the face of the movable stop 14, on the side opposite to the chamber 20, there is a chamber 21, which constantly communicates with the brake cylinder 5 through a channel 22, to a calibrated orifice 23 for supplying the brake. brake cylinder and channel 24.
The movable stopper 14 is positively connected to a service clamping slide 25, coaxial and cylindrical, which can slide in a sealed manner in an aligned bore 26 opening into the chamber 21; the spool 25 is suitably guided by the walls of this bore. Near its free end, the slide 25 has a reduced diameter so as to define, in cooperation with the bore 26, an annular chamber 27 constantly communicating with a branch of the channel 22; a bore 28 extends towards the interior of the drawer, from the free end thereof; this bore, coaxial with the drawer, communicates constantly through appropriate radial orifices with a cavity 29, elongated and annular, formed in the drawer 25, between the ends thereof.
A helical spring 30, arranged in the chamber 21, acts on
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the movable stop 14 and tends to push the series of stops by means of the rod 18 acting on the movable stop 13, towards the position shown In this position, the movable stop 13 is in contact with the usual spring 31, helical and caged, provided in the chamber 15 but it does not compress this spring; the stop 13 thus defines a position of the spool 25 corresponding to the release of the brakes. In this position, an annular and elongated cavity 32, provided in the drawer 25. communicates a channel 33, opening into the chamber 17, with an oanal 34, opening into the general pipe 2.
On the other hand, the spool 25 being in this position, the cavity 29 coincides with a channel 35 for discharging the brake cylinder, which channel is open to the air through the intermediary of a 36 gauge orifice. , so as to drain the brake cylinder 5 via channel 22, chamber 279, bore 28, cavity 29 and channel 35.
The spool 25 being in this brake release position; its free end is released from a valve 37 for supplying the brake cylinder; this valve 37 controls the communication between the chamber 27 and a chamber 38 communicating by a channel 39 with the auxiliary reservoir 4; it is normally kept applied against an annular seat by the combined effects of the pressure of the auxiliary reservoir and the force of a coil return spring 40 mounted in the chamber 38;
valve 37 therefore normally prevents this communication between chamber 27 and chamber 380
The valve charging device 8 comprises a movable stop 41 which is subjected, on one side to the pressure of the fluid prevailing in a chamber 42, and on the other side to the pressure of a small helical spring of recall 43 mounted in an atmospheric chamber 44.
The movable stop 41 is connected to a cylindrical and coaxial load slide 45, which extends through the chamber 44; this slide 45 can slide in an etanohe manner, near its free end., in an aligned bore of the housing; it is correctly guided by the walls of this bore. The load slide 45 has two annular cavities and aisles 46 and 47;
these two cavities, separated from one another, serve to establish for the pressurized fluid communications that will be described later, when the load spool 45 is in a load position, towards which it is urged by the valve. spring 43, as long as the pressure in chamber 42 is less than a low chosen value equal for example to 0907 kg / cm20
The load cut-off device 9 comprises a movable stop 48, which is subjected on one side to the pressure prevailing in a chamber 49 constantly in communication with a branch of the oanal 16 of the control tank; this stopper is subjected on its other face to the force of a helical regulating spring 50, mounted in an atmospheric chamber 51.
The movable stop 48 is connected to a cylindrical load cut-off slide 52; this slide, coaxial with the stop 48, can slide in a sealed manner in an aligned bore communicating with the chamber 51; it is suitably guided by the walls of this bore and controls a communication which will be described later.
The valve device 10 for adjusting the intake of the brake cylinder comprises a movable stop 539 which is subjected on one side to the pressure prevailing in a chamber 54, constantly in communication by a channel 55 and a calibrated orifice 56. baffle with a branch of channel 24 of the brake fluid; the movable stop 53 is subjected, on its opposite face to the force of a regulating coil spring 57, which is mounted in an atmospheric chamber 580 A cylindrical push rod 59, coaxial with the stop 53, is connected positively to it;
it can slide in a sealed manner in an aligned bore passing through a partition which separates the chamber 54 from a chamber 60; the rod 59 is correctly guided by the walls
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of this bore; the chamber 60 is in direct communication with a branch of the channel 24 of the brake cylinder. The push rod 59 extends into the chamber 60 and its free end can be applied to an intake valve 61, in the form of a disc, so as to move it away from its seat despite the resistance of a helical return spring 62; this spring is mounted in a chamber 63 communicating with a branch of the channel 22.
The quick-release valve device 11 comprises a diaphragm 64, annular and flexible, which is suitably clamped on its outer edge between two parts of the housing 6 and on its inner edge between two parts of a support assembly. 65. The diaphragm 64 is subjected on one side to the pressure of the fluid prevailing in a chamber 66, which constantly communicates with a branch of the channel 39 of the auxiliary reservoir; this diaphragm is subjected on its face opposite to the pressure prevailing in a chamber 67, constantly open on a branch of the channel 34 of the general pipe.
A cylindrical quick-release drawer 68 is preferably an integral part of one of the elements of the assembly 65; this slide, coaxial with respect to the assembly 65, can slide in a sealed manner in an aligned bore, which communicates at one end with the chamber 67; the drawer 68 is suitably guided by the walls of this bore.
When the general pipe pressure prevailing in chamber 67 is substantially equal to the pressure of the auxiliary reservoir prevailing in chamber 66, a helical return spring 69, mounted in chamber 67, pushes spool 68 into a normal position shown in the drawing; this position is defined by the stop of the support assembly 65 against the end wall of the chamber 660
According to one characteristic of the invention, when the quick-release drawer 68 is in the normal position, a branch of the channel 33 is exposed, beyond the end of this drawer, and thus communicates with a channel 70, and also with a channel 71, for reasons which will be explained later;
at the same time, an annular and elongated cavity 72 of this drawer communicates only with the chamber 67. Between the end of the drawer 68 and the cavity 72 are 3 spaced rings of type 0, 73 74, 75, which are carried by the drawer and are in sealed contact with the wall of the bore thereof. When the spool 68 is in the normal position, the rings 73, 74 isolate the channels 33, 70 and 71 from a channel 76 opening into a quick clamping capacity 77; the ring 75 isolates the channel 76 from the cavity 72.
The valve device 12 providing pressure reduction comprises an annular and flexible diaphragm 78, which is suitably clamped, on its outer edge, between parts of the housing and along its inner edge between members of an assembly. 'support 79. The diaphragm 78 is subjected on one side to the pressure prevailing in a constantly open chamber 80 on a branch of the channel 16 of the control tank, and on the other side to the pressure prevailing in a constantly open chamber 82. on a branch of the channel 330 A cylindrical drawer 82 is preferably an integral part of one of the elements of the assembly 79; it is coaxial with respect to this assembly and can slide in a sealed manner in a bore open at one end on the chamber 81; this drawer 82 is suitably guided by the walls of this bore.
A cylindrical push rod 83 is coaxial with the assembly 79; it can slide in a sealed manner in a bore drilled through a partition 84 of the casing and it is suitably guided by the walls of this bore; the partition 84 separates the chamber 80 from an atmospheric chamber 85 located on one side of a movable stop 860 When the pressure prevailing in a chamber 87, which is located on the other side
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tee of the movable stop 86, is less than a small selected value ;, for example at 0.07 kg per cm2, a helical return spring 88, mounted in the chamber 85, pushes the movable stop 86 towards the position in which it is shown in the drawing;
in this position, this stop does not exert any force on the push rod 83, nor consequently on the assembly 79.
A regulating coil spring 89, mounted in the chamber 81, acts on the assembly 79 so as to push the spool 82 to a normal position, in which it is shown in the drawing, and which is defined by the contact of the valve. this assembly with the partition 84.
According to one characteristic of the invention, the drawer 82 being in the normal position, an annular and elongated cavity 90, formed in this drawer, connects a branch of the channel 22 with a channel 91 opening into the chamber 42 of the load device 8; an annular and elongated cavity 92, formed in the drawer 82, between the chamber 81 and the cavity 90, communicates only with one branch of the channel 39 of the auxiliary reservoir; the free end of the spool 82 discovers an orifice 93 for venting, so as to connect the quick clamping capacity 77 to the atmosphere by means of a branch of the channel 76, a calibrated orifice 94 of continuous reduction "quick tightening" and finally of the vent hole 93.
OPERATION
It is initially assumed that the equipment does not contain pressurized fluid. In this condition, the different elements are urged towards the respective positions in which they are shown in the drawing.
In order to initially charge the equipment, pressurized fluid is made to arrive in the general pipe 2, on the locomotives, in a well known manner. On a particular wagon, part of this fluid flows through a branch of channel 34, the cavity 32 of the service clamping spool 25 in the released position, the channel 33 and the chamber 17, so as to guarantee normally that this drawer is kept in this position (except in the case of a delayed recharging, which does not concern the present invention).
At the same time, part of the fluid, supplied to the channel 34 of the general duct, flows through a branch of the latter to the underside of a check valve 95 for retaining and charging the tank. ordered; this fluid opens this valve, despite the slight opposition of a coil spring 96, and then flows through this valve, then through a calibrated orifice 97 for rapid charge of the control tank to arrive in a channel 98; thereafter, the fluid passes through a suitable orifice 99, provided in the load cut-off slide 52 of the device 9, and arrives in a channel 100;
this fluid then flows into a branch of the channel 16 of the control tank, passing through the cavity 46 of the load spool 45 in the load position, so as to load the control tank 3 with a relatively large flow, which is moreover determined by the calibrated orifice 97, until the moment when the pressure of the control reservoir, prevailing in the chamber 49 of the device 9, has reached by increasing a value chosen in advance, equal for example to about 4.55 kg per cm2, and determined by the force of the spring 50;
this pressure, prevailing in the chamber 49, moves the movable stop 48 and thus causes the load cut-off slide 52 to pass from its normal position, in which it is shown, to a cut-off position, in which it separates the channel 98 of the channel 100, so as to close the fast charge communication of the control tank.
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Simultaneously, part of the fluid also flows through a branch of channel 33 to the underside of a check valve 101 for retaining and charging the auxiliary reservoir; this fluid opens this valve, despite the opposition of a helical spring 102, passes through it and arrives in a branch of the channel 39 of the auxiliary tank, so as to charge the auxiliary tank 4 with a relatively high flow rate; passing through the rapid charge communication of the auxiliary tank, which has just been described, until the moment when the pressure of the auxiliary tank reaches, on increasing, a value less than 0.119 kg per cm2 lower than the value of the general pipe pressure; this value of the pressure of the auxiliary tank is determined by the force of the spring 102;
at this time, the check valve 101 closes and cuts off this rapid charge communication,
In accordance with features of the invention, part of the fluid flows at the same time into the control tank 3, passing through a branch of the channel 33, the channel 71 (which then communicates with the channel 33 beyond of the end of the quick-release slide 68 in the normal position), a calibrated orifice 103 for overload and slow charge dissipation from the control tank, a branch of channel 100, cavity 46 of the charge slide 45 in the load position and channel 16 of the control tank;
this fluid flow path constitutes a slow charge communication of the control tank, by which the pressures prevailing in the main pipe 2 and in the control tank 3, respectively, can equalize after closing of the fast charge communication of the control tank A part of the fluid also flows into the auxiliary tank 4 Through the already mentioned branch of channel 33, channel 70 (which then communicates with channel 33, beyond the end of the quick-release drawer 68 in the normal position), a calibrated orifice 104 for slow charging of the auxiliary tank, a channel 105, the cavity 47 of the charging drawer 45 in the charging position, and a branch channel 39 of the auxiliary tank;
this flow path constitutes a slow charge communication of the auxiliary tank, and allows the pressure of this tank to equalize with the pressure of the general line, after the closure of the rapid charge communication of the tank auxiliary.
Throughout the initial load, the quick-release spool 68 is maintained in its normal position shown in the drawing, since the pressure of the auxiliary tank, prevailing in chamber 66, never exceeds the general pipe pressure prevailing in chamber 67, due to the biasing force exerted by the spring 102 of the auxiliary tank check and charge valve and due to the limited flow capacity of the slow charge orifice 104.
On the other hand, due to the limited flow capacity of the calibrated orifices 97 and 103, the pressure of the control tank, which prevails in the chamber 80 of the valve device 12 ensuring a pressure reduction, does not increase. as quickly as the general pipe pressure prevailing in chamber 81; it follows that the drawer 82 of the device 12 is maintained in its normal position shown in the drawing.
When the initial charging operation is completed, the various elements are in their respective positions shown in the drawing, with the exception of the load cut-off spool 52, which is in its previously defined cut-off position.
In order to apply the brakes, the pressure in the brake pipe 2 on the locomotive is reduced in a well known manner.
When the brake pipe pressure prevailing in the chamber 67 of a quick-release device 11 of a particular wagon has been reduced by a
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certain low and selected value, equal for example to 0.049 kg per cm2, the diaphragm 64 bends under the action of the pressure of the auxiliary reservoir prevailing in the chamber 66, and thus causes the quick-clamping slide 68 to pass through a quick clamping position despite the resistance opposed by the spring 690
According to the invention, during the passage of the spool 68 to its quick clamping position, the sealing ring 73 passes through the channel 71, then the channel 70, so as to successively close the slow charge communication of the control tank, then the slow charge communication of the auxiliary tank, by isolating the channels 70,
71 with respect to the channel 33 opening into the general pipe 2. The quick-clamping spool 68 being in its quick-tightening position, the channel 70 is isolated from the channel 33 and from the channel 71 by the sealing rings 73 and 74; the channel 71 is isolated from the channel 76 by the sealing ring 75; drawer cavity 72 is located opposite channel 76 and thus causes a local "quick-clamp" reduction in brake pipe pressure, allowing pipe air to pass through chamber 67, cavity 72 and the channel 76, to arrive in the capacity 77 of quick clamping, which is then vented through a branch of the channel 76, the calibrated orifice 94 and the venting orifice 93 , the drawer 82 being in its normal position shown in the drawing;
It should be noted that after the initial and rapid equalization of the pressures in the brake pipe and in the quick clamping capacity, the brake pipe pressure continues to decrease, with a restricted speed controlled by the orifice. released 94, as long as the pressure reduction spool 82 is in the normal position.
Thus, the quick-release spool 68 isolates the control reservoir 3 and the auxiliary reservoir 4 with respect to each other and both with respect to the main pipe, passing to its clamping position. fast, so as to close the slow charge communication of the control tank and the slow charge communication of the auxiliary tank, even if the charge drawer 45 is at this moment in the charging position.
When the general pipe pressure, prevailing in the chamber 17 of the service clamping device 7, has decreased by a value chosen in advance, for example up to 0.21 kg per cm2 below the pressure of the tank of control prevailing in the chamber 15, this latter pressure can drive upwards the series of stops of the device 7, despite the combined resistance opposed by the pressure prevailing in the chamber 17 and by the force of the spring 30; the drawer 25 thus passes to a position of the brakes, in which its free end rests in a sealed manner against the valve 37 and maintains it open despite the resistance of the spring 40.
With the spool 25 in this position, the pressurized fluid flows from the auxiliary reservoir 4 into the brake cylinder 5 passing through a branch of the channel 39 of the auxiliary reservoir, the chamber 38, the valve 37 open, the chamber 27 and channel 22. As long as the pressure of the brake cylinder, prevailing in the chamber 54, is less than a selected value, equal for example to 0.7 kg per cm2 and determined by the force of the spring 57, this spring, acting through the movable stopper 53 and the push rod 59, keeps open the inlet valve 61 of the brake cylinder, so as to allow the fluid to flow into the chamber 60 by a channel branch 22 and through the open valve 61, then to pass directly into the channel 24 of the brake cylinder,
by short-circuiting the calibrated orifice 23 for supplying the brake cylinder, in order to quickly take up any slack in the brake linkages. The valve 61 is closed by the spring 62, when the pressure of the
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brake cylinder, prevailing in chamber 54, exceeds the selected value mentioned above; as a result, the movable stop 53 moves, despite the resistance of the spring 57, and thus retracts the rod 59; the flow of fluid to the brake cylinder 5 then takes place only through the calibrated orifice 23, with a flow rate controlled by this orifice.
Part of the fluid thus supplied to the brake cylinder 5 flows into the chamber 21 of the service clamping device 7, passing through a branch of the channel 22 and through the usual calibrated baffle orifice (not shown). The effective area of the movable stop 13 is preferably equal to about 2.9 times the effective area of the movable stop 14;
thus, for each kilogram per cm2 of reduction in the general pipe pressure (in addition to the already mentioned load pressure of 0.21 kg per cm2) below the pressure of the control tank, one obtains in the cylinder brake pressure of 2.9 kg per cm2, Consequently, when the pressure of the brake cylinder, prevailing in chamber 21, has increased according to this ratio up to a value corresponding to the pressure reduction effected by the mechanic in the general line, the series of stops of the service clamping device 7 is drawn downwards and with it drives the service clamping spool 25 to a covering position, intermediate between its clamping position and its brake release position.
The spool 25 being in this overlapping position, its free end is applied in a sealed manner against the valve 37, but the latter is kept closed by the pressure of the auxiliary reservoir prevailing in the chamber 38 and by the force of the spring 40 ; thus, the fluid accumulates in the brake cylinder 5 at a pressure corresponding to the reduction in pressure effected by the mechanic in the brake pipe.
At the same time, part of the fluid supplied to the brake cylinder 5 by the spool 25 in the clamped position flows into the chamber 42 of the charging device 8, passing through a branch of the channel 22, the cavity 90 of the drawer 82 in the normal position and the channel 91. When the pressure prevailing in the chamber 42 exceeds for example 0.07 kg per cm2, determined value the biasing force of the spring 43, the load slide 45 moves to a position cut-off despite the resistance offered by this spring; in this position, the channel 100 is separated from the channel 16 of the control tank, and the channel 105 is separated from the channel 39 of the auxiliary tank, so as to secondarily close the slow charge communications of the auxiliary tank and the control tank;
these communications were initially closed by the passage of the quick-release spool 68 to its quick-release position, as explained above.
Simultaneously, part of the fluid supplied to the brake cylinder 5 flows through another branch of the channel 22, the chamber 27 and a channel 106, to arrive in the chamber 87 of the device 12 ensuring a pressure reduction. When the combined effect of the pressure of the brake cylinder, prevailing in chamber 87, and of the pressure of the control reservoir, prevailing in chamber 80, these two pressures acting respectively on the movable stop 86 and on the diaphragm 78, exceeds the opposite effect of the springs 88, 89 and of the reduced brake pipe pressure prevailing in the chamber 81, this overshoot occurring when the brake pipe pressure has been reduced by a predetermined value , equal for example to 0.28 kg per cm2, the drawer 82 moves downwards from its normal position shown in the drawing,
up to a cut-off position. With the spool 82 in this position, the vent hole 93 is covered and the quick clamping capacity 77 is separated from the atmosphere; channel 22 is separated from channel 91; AC-
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vity 92 of this drawer 82 connects a branch of the channel 39 of the auxiliary reservoir with the channel 91, in order to admit the air from the auxiliary reservoir into the chamber 42 of the load drawer 45, so as to maintain this drawer in its cut-off position.
The device 12 ensuring the pressure reduction therefore guarantees that the general pipe pressure, each time it has been initially reduced by a small value, equal for example to 0.049 kg per cm2, below its normal value of load com - full, will be reduced for example by 0.28 kg per cm2, so as to obtain a minimum application of the brakes throughout the train, of a substantially uniform value, whatever the dead volume of the brake pipe on the train. adjacent wagons not fitted with brakes.
In order to release the brakes, the pressure of the brake pipe is increased in a well known manner on the locomotive. This pressure increase, being felt in the chamber 17 of a service clamping device 7 of a wagon particular, effectively cooperates with the pressure of the brake cylinder, prevailing in the chamber 21, to move the series of stops of the device 7 downwards, despite the opposition of the pressure of the control reservoir prevailing in the chamber. 15, and thus pass the service clamping slide 25 to its release position shown in the drawing.
The spool 25 being in this position, the pressurized fluid escapes from the brake cylinder 5 through the channel 22, the chamber 27 of the device 7, the bore 28 of the spool 25, the cavity 29 of the latter. , the channel 35 and the calibrated orifice 36 for discharging the brake cylinder, with the flow rate controlled by this orifice.
If the pressure in the brake pipe is only partially restored to its normal load value, so as to effect a graduated release of the brakes, the service clamping spool 25 moves to its recovery position, when the pressure brake cylinder has been reduced to a value corresponding to the pressure increase effected by the mechanic in the brake pipe;
as long as the pressure of the brake cylinder exceeds, for example, the already mentioned value of 0907 kg per cm2, a value determined by the biasing force of the spring 43, the load slide 45 is maintained in its cut-off position, so as to keep the slow charge communication of the auxiliary tank and the slow charge communication of the control tank closed, even if the general line pressure is increased to a value greater than the pressure of the auxiliary tank, thus causing the spool to return 68 quick-release to its normal position, in which the channels 70, 71, are again put in communication with the main pipe by channel 330
If, on the other hand, the brake pipe pressure is completely restored, so as to obtain total release of the brakes,
the service clamping spool 25 remains in its released position, thus completing the evacuation of the brake cylinder 5 and consequently of the chamber 42 of the charging device 8. When the pressure in the chamber 42 is reduced below 0.07 kg per cm2, value chosen as an example, the load slide 45 is driven by the spring 43 to its load position, so as to reopen the slow load communication of the auxiliary tank and the slow charge communication of the control tank; during this time, the quick-release spool 68 returned to its normal position under the effect of the increase in pressure in the brake pipe.
When the general pipe pressure prevailing in the chamber 81 of the device 12 ensuring the pressure reduction has been reestablished to a value lower than the normal full load pressure and different
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With this pressure of less than 0.21 kg per cm2, the pressure of the brake cylinder, prevailing in chamber 87, has been sufficiently reduced to allow diaphragm 78 to bend upwards and cause the drawer 82 to an intermediate position between its cut-off position and its normal position.
With the spool 82 in this intermediate position, the discharge orifice 93 is uncovered, beyond the free end of the spool 82, and communicates with the quick-clamping capacity 77 so as to evacuate the latter in the. 'atmosphere; thus, if the brake pipe pressure is reduced slightly below the value existing at the time, a local "quick-tight" reduction in this pressure is obtained; on the other hand, the cavity 92 of the drawer continues to connect the channel 39 of the auxiliary tank with the channel 91, to maintain the inflow of air from the auxiliary tank into the chamber 42 of the charging device 8 and therefore to maintain the load drawer 45 in its cut-off position.
The pressure of the quick-clamping capacity no longer acting on the free end of the spool 82, since this end is now subjected to atmospheric pressure, the spool 82 "hesitates" to rise and remains in its intermediate position, until that the general line pressure has been restored to less than 0.14 kg per cm 2, approximately of its normal full load value; at this time, the spool 82 resumes its upward movement and passes to its normal position.
During this movement of the drawer 82 towards its normal position, the channel 91 is separated from the channel 39 of the auxiliary tank, then it is placed in communication with the channel 22 by the cavity 90 of the drawer; the chamber 42 of the charging device 8 is then rapidly evacuated into the atmosphere through the channel 22 and through the brake cylinder 5 which has completely emptied into the atmosphere; as a result, the load spool 45 moves to its load position, so as to reopen the slow load communication of the auxiliary tank and the slow load communication of the control tank.
It can now be seen that the improved braking equipment according to the invention comprises a new arrangement thanks to which a quick-release device 11 and a load device 8 cooperate to control in series the flow of the fluid through a load communication. slow load from the auxiliary tank and slow charge communication from the control tank. It can also be seen that the quick-release device responds to a slight reduction, for example of 0.049 kg per cm2, in the general pipe pressure, by initially closing the two preceding communications, by isolating the control tank 3 from the auxiliary tank 4, and effecting a local "quick clamp" reduction in brake pipe pressure.
The charging device then responds to the pressure of the brake cylinder, when this exceeds a low value, by secondarily closing the two communications. These two communications are kept closed, despite the passage of the quick clamping device to its normal position, until the pressure in the control chamber of the charging device is reduced below said low value; this reduction only occurs when the spool ensuring the pressure reduction has returned to its normal position because the general pipe pressure has itself returned to a value less than 0.14 kg per cm2 below its normal full charge value.