Relais de conjugaison entre un freinage à air comprimé et
un freinage à vide.
La présente invention concerne un relais, qui traduit les variations d'une pression d'air comprimé en variations conjuguées d'un degré de dépression d'air.
Elle est notamment applicable au freinage ferroviaire et, plus particulièrement, à la commande automatique du degré de vide dans une conduite générale de freinage au vide, en fonction de la valeur de la pression d'air régnant dans une conduite géné- rale de freinage à l'air comprimé, lorsque la pression de la conduite générale d'air comprimé est commandée à partir d'un robinet de mécanicien.
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de freinage de sa locomotive fait varier la pression de la conduite générale dans un convoi freiné à l'air comprimé, non seule-
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aussi pour mettre la conduite générale d'air comprimé en surcharge, y causer un à-coup de remplissage, puis provoquer le retour d'à-coup à l'état normal, serrer les freins en urgence etc...
La -commande mixte selon l'invention pour un freinage par pression ou dépression, est nécessaire pour freiner les convois qui, attelés à la motrice, sont composés uniquement de wagons freinés à l'air comprimé, ou bien uniquement de wagons freinés par le vide, notamment pour les réseaux ferroviaires à .freinage par le vide qui désirent se reconvertir, pour des motifs techniques ou économiques, au freinage par air comprimé. Elle peut aussi s'envisager pour freiner des convois composés de wagons freinés, les uns par l'air comprimé, les autres par le vide, les conduites générales d'air comprimé et de vide étant alors disposées au moins sur les wagons de tête de manière à distribuer l'air comprimé ou l'air en dépression aux wagons suivants jusqu'au point du train à partir duquel tous les véhicules possèdent le même type de freinage.
On dispositif déjà connu, destiné à commander le freinage d'un train par variation du degré de vide dans une conduite qui s'étend sur toute la longueur du train, comporte sur la motrice un relais d'égalisation permettant d'ajuster le degré de dépression instantané d'une conduite généralement de vide sur le degré de dépression qui, régnant dans une conduite de pilotage par variation de vide., est réglé par action du mécanicien sur un relais de pilotage.
Ce relais d'égalisation est pourvu d'une tige qui est solidaire d'un piston soumis sur une face à la dépression de la conduite générale de vide et sur la face opposée à la dépression de la conduite de pilotage et qui coopère en bout avec un clapet susceptible de contrôler l'admission d'air atmosphérique dans une canalisation reliée en dérivation à la conduite générale de vide. La tige ouvre ainsi le clapet lorsque, le mécanicien ayant déterminé par le relais de pilotage une baisse du vide dans la conduite de pilotage, le degré de vide régnant dans la conduite générale devient plus important que celui régnant dans la conduite de pilotage. La tige laisse ensuite le clapet se fermer lorsque le degré de vide régnant dans la conduite générale est devenu sensiblement égal à celui de la conduite de pilotage.
Ce dispositif de freinage ne permet pas, dans un convoi comportant une conduite générale de vide et une conduite générale d'air comprimé, de provoquer le serrage gradué, le desserrage gradué et les autres actions particulières de commande de freinage déjà citées, à partir des variations de pression d'une conduite générale de freinage à l'air comprimé telle que celle qui existe de façon standard sur les locomotives freinées à l'air comprimé qui, pour la traction des trains de wagons freinés par le vide, tendent à remplacer les locomotives freinées par le vide.
En effet, les performances de freinage des locomotives freinées à l'air comprimé sont de loin supérieures à celles des locomotives freinées par le vide, notamment en ce qui concerne les temps de réponse à la commande du mécanicien, puisqu'on dispose dans le premier.cas de pressions relatives de plusieurs bars, alors qu'on ne dispose dans le deuxième cas que d'une pression relative inférieure à un bar. Le remède bien connu consiste à augmenter les sections de passage d'air dans les organes de transmission et de freinage des locomotives freinées par le vide. Hais <EMI ID=3.1>
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organes de freinage par le vide, alors qu'il existe la possibilité de monter des blocs (à volume réduit) de freinage à l'air comprimé.
L'invention vise notamment à pallier cet inconvénient grâce à un relais traducteur piloté, non plus par une dépression, mais par une pression d'air comprimé, et apte à traduire les variations de la pression de pilotage en variations d'une dépression d'air. Elle a également pour but de permettre, à partir d'une locomotive freinée à l'air comprimé et possédant des moyens de production d'air comprimé et des moyens d'aspiration d'air, de
- tracter soit un train de wagons freinés au vide, soit un train de wagons freinés à l'air comprimé, soit même un train mixte, à condition dans ce dernier cas qu'en amont du point à partir duquel les wagons possèdent tous le même type de freinage, on prévoie sur chaque wagon le passage de la conduite générale de freinage du type de freinage dont ce wagon n'est pas équipé.
En règle générale et compte tenu du temps de desserrage plus long des wagons freinés au vide, on placera ceux-ci en tête du train et on les munira seuls de la conduite de freinage "blanche" de l'autre type de freinage. La possibilité d'agir sur les freins à vide est obtenue par l'action de la pression de la conduite générale d'air comprimé agissant comme pression de pilotage sur un relais traducteur pour déterminer les variations de dépression de la con- <EMI ID=5.1>
chronisées avec celles de la conduite générale d'air comprimé.
A cet effet, la présente invention a pour objet, un relais apte à asservir linéairement la variation du degré de vide d'une conduite de vide reliée à une source d'aspiration à la varia- <EMI ID=6.1>
pression est utilisée comme pression de pilotage et comportant
un clapet susceptible d'obturer un passage d'admission d'air dans la conduite de vide et souais à l'action d'un organe de commande susceptible d'ouvrir ledit clapet, ledit relais étant caractérise en ce que l'organe de commande comporte, d'une part, un piston d'action dont une face est soumise à la pression régnant dans une chambre de pression de pilotage et dont l'autre face est soumise à la pression régnant dans une chambre de pression témoin et agissant dans le sens de l'ouverture du clapet, d'autre part, un piston de réaction dont une face est soumise à la pression d'une chambre de dépression de réaction reliée à la conduite de vide et dont l'autre face est soumise à la pression d'une chambre de dépression témoin agissant dans le sens de l'ouverture du clapet,
l'effort exercé par l'organe de commande sur le clapet étant constitué par la somme algébrique des efforts exercés sur les pistons d'action et de réaction.
Le relais ainsi conçu permet d'ouvrir le clapet quand la pression de pilotage devient inférieure à la pression témoin, puis de le refermer quand la dépression de réaction obtenue grâce à l'ouverture du clapet est devenue inférieure à la dépression témoin d'une quantité produisant sur le piston de réaction un effort qui entraine l'équilibrage, sur l'organe de commande, de l'effort d'action induit par la différence entre pression de pilotage et pression témoin.
Ainsi la baisse de la pression de la conduite générale de freinage à l'air comprimé produit bien une baisse parallèle
du degré de vide de la conduite générale de freinage à vide et si les réglages de timonerie sur les wagons freinés à l'air comprimé et sur ceux freinés par le vide de freinage sont identiques, les <EMI ID=7.1>
strict, soumis ou non à Inaction d'un élément élastique qui tend à le fermer (et par exemple disposé, librement eu solidairement à une extrémité de l'organe de commande) , qu'un tiroir susceptible d'occuper une position d'ouverture où il relie la conduite de vide à l'atmosphère et une position de fermeture où il relie la conduite de vide à la source d'aspiration; un tel clapet peut être par exemple, solidaire de l'organe de commande et disposé entre les pistons d'action et de réaction.
Les pistons d'action et de réaction peuvent être solidaires de l'organe de commande ou peuvent coopérer avec lui dans un seul sens, par exemple le sens d'ouverture du clapet pour le piston d'action.
Dans un mode de réalisation avantageux par sa simplicité, l'organe de commande solidaire du piston de réaction, est susceptible de coopérer à une extrémité avec le clapet uniquement par poussée sur ledit clapet dans le sens de l'ouverture et de s'en dégager dans l'autre sens, lorsque le clapet s'est appliqué sur son siège et coopère à l'autre extrémité avec le piston d'action.
L'extrémité de l'organe de commande qui coopère avec le piston d'action peut être en appui simple sur lui de telle manière que les sections actives des faces dudit piston qui sont soumises aux pressions de la chambre de pilotage et de la chambre de pression témoin soient sensiblement égales. On assure ainsi l'équilibrage dudit piston lorsque la pression de pilotage est égale à la pression témoin, ce qui peut avoir lieu en période de non-fonctionnement du relais, quand celui-ci est par .exemple utilisé dans un système de freinage.
Le piston d'action, du côté opposa à celui où il
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une plaque soumise à l'action d'un ressort agissant dans le sens d'ouverture du clapet, ladite plaque étant susceptible de venir en butée sur un épaulement du corps du relais avant que l'organe de commande ne puisse agir sur le clapet du relais. Dans ce mode de réalisation, lorsque la pression et pilotage est supérieure à la pression témoin, ce qui peut se produire lorsque la pression témoin s'évanouit à la suite d'une rupture de conduite, le piston d'action se déplace dans le sens opposé à celui d'ouverture du clapet, à l'encontre du ressort qui sollicite la plaque en entra!nant l'organe de commande qui peut être constitué par une tige .présentant de chaque coté du piston de réaction une portée de guidage munie d'un joint d'étanchéité,
la première portée étant disposée dans un premier alésage du corps prévu entre une chambre reliant le passage (susceptible d'être obturé par le clapet) à la conduite de vide et la chambre de réaction, la deuxième portée étant disposée dans un deuxième alésage du corps prévu entre la chambre de dépression témoin et la chambre de presssion de pilotage; le corps du relais comporte alors au moins un orifice s'ouvrant sur le deuxième alésage et sur la chambre de pression de pilotage de façon qu'un déplacement de la tige, dans le sens opposé à l'action du ressert de la plaque du piston d'action, entraîne par dépassement du niveau de l'orifice par le joint d'étan- <EMI ID=9.1>
cation de la chambre de dépression témoin avec la chambre de pression de pilotage. Ainsi en cas de disparition de la pression témoin, l'air comprimé de la chambre de pilotage s'écoule à travers l'orifice vers la chambre de dépression témoin dont la pression augmente. Cette augmentation de pression produit l'ouverture du <EMI ID=10.1>
rale de vide, ce qui provoque le freinage des wagons équipes d'un frein à vide.
L'organe de commande peut aussi être constitua par une tige présentant, du côté du clapet du relais, une portée de guidage munie d'un joint d'étanchéité et mobile dans un alésage du corps prévu entre une chambre reliant le passage (susceptible d'être obturé par le clapet) à la conduite de vide et, du côté opposé au clapet, un poussoir susceptible d'agir par appui simple sur l'une des extrémités d'une tige d'équilibrage du piston d'action du relais, ladite tige d'équilibrage présentant à chaque extrémité du piston d'action des portées mobiles de façon étanche
- dans des alésages du corps du relais sensiblement de même diamètre, prévus respectivement entre la chambre de dépression témoin et la chambre de pilotage et entre la chambre de pression témoin et l'atmosphère,
la portée mobile de la tige d'équilibrage située du côté du clapet étant susceptible d'obturer au moins un orifice s'ouvrant d'une part, sur l'alésage prévu entre la chambre de dépression témoin et la chambre de pilotage et, d'autre part, sur
la chambre de pression de pilotage, de façon qu'un déplacement
du piston d'action à l'encontre du ressort de la plaque de ce piston entraîne, par dépassement du niveau de l'orifice par le joint d'étanchéité de la portée de la tige d'équilibrage, la mise en communication de la chambre de dépression témoin avec la chambre de pression de pilotage.
Cette disposition assure également le déclenchement du freinage par le vide au cas d'évanouissement de la pression témoin et permet d'utiliser un piston d'action dont les deux faces présentent des sections égales. De plus, selon ces deux derniers modes de réalisation de l'organe de commande, la mise accidentelle <EMI ID=11.1>
la déplacement conjoint du piston d'action et l'écrasement du ressort de la plaque d'appui. L'orifice du corps du relais ainsi dégagé relie alors la chambre de dépression témoin (maintenue en dépression) à la chambre de pression de pilotage dont la pression baisse immédiatement. La fuite d'air ainsi déterminée, de la chanbre de pilotage vers la chambre de dépression témoin reliée à des moyens d'aspiration, cause, par un élément de commande extérieur au relais considéré, la chute de la pression de la conduite générale d'air comprimé. Il s'ensuit, qu'une mise à l'atmosphère accidentelle de la conduite générale de vide déclenche également une mise à l'atmosphère de la conduite générale d'air comprimé avec commande du freinage d'urgence sur les deux conduites.
La chambre de pression de pilotage peut, d'autre part, être reliée à la source de pression de pilotage par un orifice d'alimentation et à la conduite générale d'air comprimé par un orifice d'échappement muni d'un clapet anti-retour précontraint qui interdit le passage d'air comprimé de ladite conduite générale vers ladite chambre, mais autorise la décharge de ladite chambre vers la conduite générale d'air comprimé lorsque la pression différentielle entre ladite chambre et ladite conduite dépasse la précontrainte du clapet anti-retour, l'orifice d'échappement présentant une section plus grande que celle de l'orifice d'alimentation.
Ceci permet, quand la pression de la conduite générale d'air comprimé baisse anormalement, c'est-à-dire sans qu'il y ait eu diminution préalable de la pression de pilotage, de décharger la chambre de pilotage dans la conduite générale pour permettre <EMI ID=12.1>
piston d'action, qui repousse alors la tige de commande., celle-ci
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vide. Le relais conforme à l'invention entraîne donc, en cas de rupture de la conduite générale d'air- comprimé, le serrage des freins à vide.
La chambre de dépression témoin peut-être reliée à l'atmosphère par un canal qu'obture un _clapet de sécurité soumis, d'une part, dans le sens de l'obturation à la pression régnant dans la chambre de pression témoin et, d'autre part, dans le sens opposé, à l'action d'un ressort de rappel, de façon à déclencher la mise à l'atmosphère de la chambre de dépression témoin en cas
- de disparition de la pression témoin.
La chambre de dépression témoin peut aussi être reliée, d'une part, à des moyens d'aspiration d'air à travers un étranglement et d'autre part à l'atmosphère par un canal susceptible d'être obturé par un clapet auxiliaire soumis à l'action d'un ressort taré agissant dans le sens de l'obturation et à l'action d'un piston soumis sur une face à la dépression témoin et sur l'autre face, à la pression atmosphérique agissant dans le sens de l'ouverture dudit clapet auxiliaire.
Lorsque le relais est appliqué à la conjugaison entre un freinage par de l'air comprimé commandé à partir des variations
de pression de la conduite générale d'air comprimé et le freinage par le vide commandé à partir des variations de pression de la conduite générale de vide, la pression de pilotage est constituée par la pression de la conduite générale d'air comprimé de freinage ou par son image (lorsque la conduite générale est alimentée en air comprimé par l'intermédiaire d'un relais), la pression témoin est constituée par le niveau de pression maximum de la conduite générale d'air comprimé de freinage et la dépression témoin est constituée par le niveau de dépression maximum de la conduite générale de vide, le rapport entre les surfaces des pistons d'action et de réaction étant choisi tel que la baisse
de pression graduée de la conduite générale d'air comprimé conduisant à la pression de freinage maximum pour le freinage à l'air comprimé produise une augmentation de la pression de la conduite générale de vide jusqu'à la pression atmosphérique, conduisant ainsi au taux de freinage maximum pour le freinage au vide.
On limiteur de pression peut être interposé entre la conduite générale d'air comprimé ou la source de pression image de la pression de ladite conduite générale d'air comprimé de façon à limiter la pression de la chambre de pilotage à la valeur maximum normale de la conduite générale d'air comprimé et à éviter que les surpressions transitoires de desserrage auxquelles est soumise la conduite générale d'air comprimé ne produisent des augmentations anormales du degré de dépression de la conduite générale de vide.
L'invention a également pour objet un dispositif de commande de freinage pour un véhicule tracteur apte à remorquer un train de véhicules équipés de dispositifs de freinage soit à l'air comprimé, soit au vide, soit aux deux modes de freinage à la fois, dans ce cas, au moins une partie de ces véhicules étant munis de moyens assurant la traversée de la conduite générale
de freinage (à l'air comprimé ou au vide) du type de freinage dont il n'est pas muni, le dispositif de freinage du véhicule tracteur comportant au moins un robinet de mécanicien constitué par un relais détendeur principal qui contrôle les variations de pression de la conduite générale de freinage à l'air comprimé par mise en liaison de ladite conduite générale avec une source de fluide sous pression ou avec la décharge, sous Inaction de la pression pilote régnant dans un réservoir égalisateur susceptible;
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mosphère ou alimente en fluide sous pression par un relais détendeur préréglé et apte à fournir une surpression de desserrage, ledit véhicule tracteur comportant égalaient une conduite sénérale de vide qui est reliée, d'une part à des moyens d'aspiration d'air à travers un clapet de contrôle des positions isolement, petit débit et grand débit et d'autre part, en aval du clapet de contrôle et en dérivation sur la conduite générale de vide, à un clapet de mise à l'atmosphère déterminant par son ouverture, soit la stabilisation du degré de vide de la conduite générale de
- vide à une valeur maximum, soit le freinage des véhicules freinés au vide, ledit clapet de mise à l'atmosphère étant constitué par le relais selon l'une quelconque des caractéristiques précédentes.
et caractérisé en ce que la chambre de pression de pilotage du relais est reliée au réservoir égalisateur du robinet de mécanicien, la chambre de pression témoin est reliée au relais détendeur préréglé d'alimentation du réservoir égalisateur, la chambre de dépression de réaction à la conduite générale de vide et la chanbre de dépression témoin à une valve réductrice de vide préréglée' et reliée directement aux moyens d'aspiration d'air à travers un étranglement. Lorsque le mécanicien commande directement ou télécommande par des électro-valves la diminution de pression du réservoir égalisateur, il provoque ainsi par le relais détendeur principal une baisse de pression de la conduite générale d'air comprimé et, par le relais selon l'invention, la baisse quasi- synchronisée de la dépression de la conduite générale de vide.
Dans le dispositif selon l'invention, on peut monter un distributeur de vide à tiroir et à trois voies sollicité par un ressort et par une pression antagoniste à ce ressorte lequel distributeur est relié, d'une part, simultanément à la chambra de dépression témoin et à la valve réductive de vide et, d'autre part, à la conduite générale de vide et à la chambre de dépression de réaction du relais, de façon à assurer en présence de la pression antagoniste sur le distributeur à trois voies (dans la situation de marche normale en simple traction du véhicule tracteur), la liaison entre la conduite générale de vide et la chambre de réaction et la liaison entre la valve réductrice de vide et la chambre de dépression témoin, et en cas de disparition de la pression antagoniste (en cas de panne ou de marche en double traction)
l'isolement de la conduite générale de vide et la liaison entre
- la valve réductrice de vide et la chambre de dépression de réaction et de dépression témoin.
Le relais envisagé d'après l'invention est, en quelque sorte, automatiquement neutralisé en cas de panne ou de double traction se traduisant par la disparition de la pression antagoniste agissant sur le distributeur à trois voies.
On peut aussi monter un distributeur d'air comprimé à tiroir et à trois voies, sollicité par un ressort et par une pression antagoniste à ce ressort, lequel distributeur est relié, d'une part, simultanément à la chambre de pression de pilotage et au réservoir égalisateur, d'autre part, au relais détendeur préréglé et à la chambre de pression témoin, de façon à assurer en présence de la pression antagoniste (en cas de marche normale en simple traction) la.liaison entre le réservoir égalisateur et la chambre de pression de pilotage et la liaison entre le relais détendeur préréglé et la chambre de pression témoin, et en présence de la disparition de la pression antagoniste, (en cas de panne ou de marche en double traction),
l'isolement du relais détendeur préréglé et la liaison entre le réservoir égalisateur et les chambres de pression de pilotage et de pression témoin, ou bien dans une variante, l'isolement du réservoir égalisateur et la liaison entre le relais détendeur préréglé et les chambres de pression de pilotage et de pression témoin.
Selon cette variante, le distributeur d'air comprimé
à tiroir à trois voies sollicité par un ressort et par une pression antagoniste à ce ressort est relié, d'une part, simultanément à la chambre de pression témoin et au relais détendeur préréglé, d'autre part, au réservoir égalisateur et à la chambre de pression de pilotage de façon à assurer, en présence de la pression antagoniste (en cas de marche normale en simple traction) la liaison entre le réservoir égalisateur et la chambre de pression de pilotage, et en présence de la disparition de la pression anta-
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lement du réservoir égalisateur et la liaison entre le relais détendeur préréglé et les chambres de pression de pilotage et de pression témoin.
Ces deux modes de réalisation sont rendus nécessaires par les caractéristiques particulières du robinet de mécanicien constitué par un relais détendeur principal contrôlant la pression de la conduite générale de freinage à l'air comprimé. En effet, pour ce type de robinet, dans la position d'isolement pour changement de cabine ou pour la double traction, ou bien dans la position neutre, le relais détendeur principal est isolé simultanément de l'atmosphère et du réservoir principal mais la pression du réservoir égalisateur et la pression délivrée par le relais détendeur préréglé peuvent ne pas tomber immédiatement à une valeur nulle; il est donc important que soient rapidement reliées entre elles, les chambres de pression de pilotage et de pression témoin.
Un mode de réalisation non limitatif de l'invention va être à présent décrit en regard des planches annexées.
<EMI ID=16.1> sion du freinage d'un convoi ferroviaire. La figure 2 représente le sème dispositif avec une variante de réalisation du relais traducteur et de ses liaisons avec le distributeur d'air comprimé. La figure 3 montre une variante du relais traducteur indiqué figure 1.
Le dispositif de commande de freinage à air comprimé et à dépression comporte une conduite générale d'air comprimé 1 et une conduite générale de vide 2 reliées à des appareils usuels non indiqués, tels que des réservoirs, des distributeurs, des relais.
La conduite générale d'air comprimé 1 est susceptible d'être alimentée en air comprimé à partir d'un réservoir principal chargé par un compresseur et non représenté. La conduite générale de vide 2 est susceptible d'être reliée à des moyens d'aspiration constitués par une ou plusieurs pompes à vide schématisées en 3, par une conduite d'aspiration 4 sur laquelle sont disposés un relais 5 changeur de section d'aspiration et un filtre 6. Le relais 5 permet d'isoler la conduite générale 2 ou de la relier avec une petite section ou une grande section aux moyens d'aspiration de manière à maintenir le degré de vide stable (à petit débit) ou de provoquer un desserrage par aspiration à grand débit dans la connut-de 2.
Le relais traducteur 7 conforme à l'invention est disposé sur une dérivation 8 branchée sur la conduite 4 entre le relais 5 et le filtre 6 de manière à commander un clapet 9 de mise à l'atmosphère, sollicité en position fermée par un ressort 10,
à l'aide d'un organe de commande 11 qui sera explicité plus loin.
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antagoniste.
Le dispositif 12 est en outre raccordé par deux con-
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par une conduite 18. Une conduite 19 relie la conduite 17 au relais 7. Quand la conduite 13 est sous pression, le tiroir du distributeur 14 occupe la position dessinée, où il assure la liaison entre les conduites 16 et 18. Quand la pression de la conduite 13 baisse au-dessous d'un niveau déterminé par le tarage du ressort antagoniste, le tiroir isole la conduite 16 et établit la liaison entre les conduites 17 et 18.
Le distributeur 15 est, pour sa part connecté à la conduite générale de vide 2 par une conduite 20 et à un point
de la conduite d'aspiration 4 située entre le relais 5 et la pompe à vide 3, par une conduite 21. Sur cette conduite 21 est disposée une valve réductrice de vide 22. Cette valve 22 joue le rôle de régleur de dépression fournissant au distributeur 15 une dépression témoin constante. On étranglement 23 est situé sur la conduite 21 entre le régleur 22 et la pompe à vide 3; le distributeur 15 est en outre raccordé au relais 7 par une conduite 24. L'étranglement 23 sert à éviter de répercuter dans une trop large mesure une baisse du degré de vide, produite par la valve 22, dans la conduite 21, sur la conduite 4. De plus, une conduite 25 dérivée de la conduite 21 est reliée au relais 7. Les conduites
20, 21, 24, 25 sont généralement de plus faible section que les
<EMI ID=21.1> importants. One conduite 26 relie la conduite générale 1 ou relais
7. Quand la conduite 13 est sous pression, le tiroir du distributeur 15 occupe la position dessinée, où il assure la liaison entre les conduites 20 et 24. Quand la pression de la conduite 13 baisse au-dessous d'un niveau déterminé par le tarage du ressort antagoniste, le tiroir isole la conduite 20 et établit la liaison entre
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L'organe de commande 11 du relais comprend une tige 27 axialement mobile portant un piston 28 qui lui est fixé de manière quelconque et qui est rattaché de manière étanche au corps dudit relais par une membrane. La tige 27 est guidée à chaque extrémité de façon étanche par des portées élargies mobiles dans des alésages 29, 30. Ces portées présentent chacune le même diamètre au droit de leurs joints d'étanchéité situés dans les deux alésages. L'extrémité supérieure de la tige agit par simple poussée, à l'encontre du ressort 10, sur un bossage inférieur du clapet 9. Le piston 28 est logé dans une cavité du corps, qu'il sépare en deux chambres : une chambre 31 de dépression de réaction et une chambre 32 de dépression témoin. La chambre 31 communique en permanence par l'intermédiaire d'un étranglement 33 avec la conduite
24. Cet étranglement sert à éviter un phénomène de pompage quand se produisent des variations de dépression. La chambre 32 est reliée en permanence à la conduite 25. Dans certains cas de fonctionnement lorsque la portée inférieure de la tige 2.7 dépasse le niveau d'orifice radiaux 34 ménagés dans le corps, elle fait communiquer la chambre 32 avec les orifices 34 par l'espace annulaire situé entre la tige 27 et l'alésage 30 du corps où coulisse la portée de ladite tige.
L'organe de commande 11 du relais comprend en outre un piston différentiel 35 rattaché au corps de valve par une mem-brane de façon à pouvoir se déplacer, selon le même axe que la tige 27, dans une cavité du corps. Le piston 35 sépare cette cavité en une chambre 36 de pression de pilotage et une chambre 37 de pression témoin. La chambre 36 est reliée par l'intermédiaire d'un étranglement 38 à la conduite 19 et elle est susceptible d'être reliée à la conduite 26 par un orifice à section relativement grande par rapport audit étranglement et obturable par un clapet de retenue 39 sollicité en position fermée par un ressort
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générale d'air comprimé quand la pression de ladite chambre est égale à celle de ladite conduite ce qui est le cas général et la liaison entre la chambre de pilotage 36 et la conduite géné-
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si une dépression relative existe dans la conduite générale 1. Les orifices radiaux 34- s'ouvrent par un canal sur la chambre 36.
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une plaque d'appui 41 repoussée par un ressort 42, (en appui sur elle d'un côté et sur le corps de valve de l'autre côté), en direction d'un épaulement radial 43 dudit corps.
Le relais 5 comprend deux électrovalves 50, 51 à double clapet permettant de mettre en liaison avec l'atmosphère ou avec la conduite 4 d'aspiration, une chambre 52 et respectivement une chambre 53. La chambre 52 est délimitée par un alésage du corps du relais 5 et par un piston différentiel 54 déplaçable de façon étanche dans cet alésage. La chambre 53 est délimitée par ledit alésage, et par un piston étagé 55 coaxial au piston 54, repoussé vers le haut par un ressort et mobile de façon étanche dans ledit alésage et guidé à sa partie inférieure par un alésage de plus faible section du corps. Le piston 54 est guidé de façon étanche dans un alésage du piston 55. Ce dernier présente des <EMI ID=26.1>
conduite 4 et ces orifices communiquent, par 1' intermédiaire d'un orifice central 58 du piston 55, (obturable par un clapet
59 prévu à 1' extrémité inférieure du piston 54), avec des orifices latéraux 57 du piston 55 reliés en permanence à la partie
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ment formant un clapet 60, susceptible d'obturer, par application sur un siège 61 du corps, un passage 62 constituant la section de desserrage à grand débit interposé sur la conduite 4.
Quand les électrovalves 50, 51 ne sont pas alimentées,
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tous deux repoussés vers le bas, obturant les passages 58, 62, ce
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la conduite générale de vide 2) de la partie droite de la dite conduite 4 et des moyens d'aspiration.
Si 1' électrovalve 51 est seule excitée (cas représenté sur la figure) la chambre 52 est mise en communication avec la pompe à vide 3 et le piston 54 monte tandis que le piston 55 reste en position basse ; le passage 58 s'ouvre tandis que le passage
62 est fermé, et la conduite générale de vide est reliée aux moyens d'aspiration à travers l'orifice à petit débit 58.
Si les deux électrovalves 50, 51 sont alimentées, les chambres 52, 53 sont mises en communication toutes les deux avec
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position haute par le ressort et par la pression atmosphérique agissant sur la section inférieure du piston 55; le passage 58 se ferme, tandis que le passage 62 s'ouvre, permettant l'aspiration à travers la section à grand débit pour le desserrage des freins.
La valve 22, qui produit une dépression témoin, corres-pondant par exemple à 50 cm de mercure, comprend un clapet 63 susceptible, en s'ouvrant, de mettre à 1' atmosphère la conduite
21 entre 1' étranglement 23 et le distributeur 15. Le clapet 63
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à fermer le clapet et qui porte un piston 65 attaché de manière étanche au corps de relais par une membrane. Le piston 65 est soumis d'un côté à la dépression de la conduite 21 régnant dans une chambre 66 du relais et de l'autre côté à la pression atmosphérique régnant dans une chambre 67 du relais.
Lorsque le degré de vide dépasse dans la conduite 21 un seuil déterminé par le tarage du ressort, à savoir dans ce mode de réalisation, 50 cm de mercure, le clapet 63 s'ouvre puis se referme quand le degré de vide est revenu à la valeur tarée. On obtient ainsi au distributeur 15 et donc au relais traducteur 7 une dépression témoin sensiblement constante.
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que, bien que les sections de passage du distributeur de vide 15 puissent être plus grandes que celles du distributeur d'air comprimé
14, et seuls les éléments du distributeurs 14 seront donc décrits.
Il comprend à une extrémité une chambre 70 reliée constamment à la conduite 13, et, à l'autre extrémité, une chambre communiquant avec l'atmosphère, et contenant un ressort 72 qui a pour rôle de repousser un tiroir 71 en direction de la chambre 70. Le tiroir 71 comprend quatre portées 73, 74, 75, 76 pourvues de joints d'étanchéité, la porte 76 venant en butée sur un épaulement 77 du distributeur quand la chambre 70 est mise sous pression. Dans ce cas (position indiquée sur la figure) le distributeur assure la liaison entre les conduites 16 et 18. Lorsque la pression diminue suffisamment dans la chambre 70, le tiroir descend sous l'action du ressort 72, interrompt la liaison entre les conduites 16 et 17 et établit la liaison entre les conduites
17 et 18.
Le dispositif de commande de freinage électropneumatique 12, connu en lui-même, comporte un commutateur 80 à trois positions (isolement, service, neutre), une manette de serrage et desserrage 81, un bouton d'à-coup de remplissage 82, un inter-
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cage 85 et une manette de serrage et desserrage de secours 86. Les conduites 13, 16, 17 et la conduite générale d'air comprimé 1 sont reliées au dispositif 12. Plus précisément, la conduite 17 est raccordée au réservoir égalisateur de la commande électropneumatique tandis que la conduite 16 est reliée à un détecteur
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conduites 13, 16, 17 comme la conduite générale 1 sont alimentées par une source de pression constituée par le réservoir principal de la motrice chargé par un ou plusieurs compresseurs. Le détendeur taré alimentant la conduite 16 est susceptible de fournir deux pressions différentes : soit la pression normale de ser-
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Internationale des chemins de fer, soit la pression de surcharge de desserrage généralement égale à 5,4 kg/cm . La pression du réservoir égalisateur fournie par le relais détendeur taré, sert de pression pilote pour un relais détendeur principal capable de délivrer les grands débits (d'échappement pour le serrage ou de remplissage pour-le desserrage). Le relais détendeur taré détermine commodément le niveau maximum de pression du réservoir égalisateur.
Sur la figure 2 a été indiquée une variante du relais
7. Dans cette variante la chambre de dépression témoin 32 est susceptible d'être reliée à l'atmosphère par un canal 90 normale-ment obturé par un clapet 91. Le clapet 91 est repoussé en position de fermeture, à 1-'encontre de l'effort d'un ressort 92, par la pression témoin de la conduite 18 qui est dérivée vers ledit clapet par un conduit 93. On constate ainsi que lorsque la pression témoin baisse au-delà d'un certain niveau, par exemple en
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dé par le dispositif électropneumatioue 12, la chambre 32 est mise à l'atmosphère. On a également indiqué sur la figure 2 un clapet 9
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rieure de l'organe de commande 11 sur le piston 35, cette extrémité pénétrant avec jeu dans une cavité légèrement conique du piston, de façon que les sections présentées par ledit piston dans
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Le relais traducteur 7 de la figure 3, comporte à titre d'organe de commande 11, la tige 27 solidaire du piston 28 (de la figure 1). La portée mobile dans l'alésage 30 qui appartenait, dans les modes de réalisation des figures 1 et 2, à la tige 27 solidaire du piston 35 font à présent partie d'une tige 96, solidaire du piston 5, les tiges 27 et 96 coopérant par appui réciproque de leurs extrémités. La tige d'action 96 comprend, du côté du piston 35 opposé à la chambre 32, une portée 97 mobile de façon étanche dans un alésage 98 du corps du relais de même diamètre que l'alésage 30, l'extrémité de l'alésage 98 communiquant avec l'atmosphère. Le piston 35 présente un épaulement susceptible de coopérer avec la plaque 41, qui est perforée en son centre pour laisser passer librement la tige 96.
Le dispositif décrit fonctionne de la façon décrite ci-après. En marche normale, non freinée le commutateur 80 est sur la position service, les manettes 81, 86 sur la position zéro. La pression de la conduite générale d'air comprimé 1 est <EMI ID=39.1>
le relais détendeur principal du dispositif de commande électropneumatique 12, ce relais détendeur n'étant pas représenté. La pression du réservoir égalisateur non représenté du dispositif
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du mécanicien sur l'une des commandes 80, 86, dudit dispositif. La conduite 13 est sous pression et les tiroirs des distributeurs d'air comprimé 14 et de vide 15 repoussés vers le haut, occupent la position représentée sur les figures.
Le régleur de dépression 22, grâce à son ressort convenablement taré, assure dans les conduites 21, 25 une dépression relative constante de 50 cm de mercure par rapport à l'atmosphère. La pression d'air dans la conduite 1 est maintenue constante, en dépit des fuites, par le relais principal non représenté du dispositif 12 et les pressions sont donc égales, de part et d'autre du piston d'action 35, dans les chambres 36, 37.
Le maintien à un niveau constant du vide de la conduite générale 2 est réalisé:
a) par mise à l'ouverture à petit débit du relais 5, grâce à l'excitation de la seule électrovalve 51 à l'aide d'un contacteur non indiqué du dispositif 12, la pompe à vide 3 aspire <EMI ID=41.1> b) par le relais 7, puisqu'une trop grande dépression de la conduite générale de vide 2 se manifeste grâce à la liaison que procurent les conduites 20, 24 entre ladite conduite 2 et la chambre de réaction 31, par un degré de vide dans cette chambre plus grand que celui de la chambre 32 et donc par un effort ascendant sur l'organe 11, qui lève ainsi le clapet 9 permettant ainsi <EMI ID=42.1>
vers la pompe 3. Quand la dépression relative de la conduite 2 revient à la valeur de 50 cm de mercure, les dépressions des chambres 31 et 32 redeviennent égales et l'organe de commande 11 redescend et laisse le clapet 9 se fermer.
Lorsque le mécanicien commande un serrage gradué des freins, il tourne vers la gauche la manette 81 qui détermine, par
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trovalve de serrage du dispositif 12 une baisse de pression du réservoir égalisateur croissante avec le temps et comprise entre
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cipal, une variation de la pression de la conduite générale entre 5 et 3,5 kg/cm<2> relatifs à l'atmosphère, selon la décélération désirée pour le convoi. Par un interrupteur placé sur le circuit d'alimentation des électrovalves 50, 51, le déplacement de la manette 81 'provoque la coupure de leur excitation et donc l'isolement de la partie gauche de la conduite 4 par rapport à l'aspiration. Le réservoir égalisateur étant relié à la chambre 36 par les conduites 17 et 19, la pression de la chambre 37, reliée par les
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dans la chambre 36. Il s'ensuit que le piston 35 est soumis à un effort dirigé vers le haut qui soulève la tige 27 qui lève elle-
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4 et 2 fait baisser le degré de vide de la conduite 2 jusque ce que la dépression existant dans la chambre 31 par rapport à l'atmosphère ait diminué d'une quantité comprise entre 0 et 50 cm de mercure, par rapport à la dépression témoin de 50 cm régnant dans la chambre 32, pour donner sur le piston 28 et donc sur la tige
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fort différentiel dirigé vers le haut dû à la différence de pression entre les chambres 36 et 37. La durée nécessaire pour at-teindre le niveau désiré de pression dans la conduite générale d'air et dans la conduite générale de vide de façon à produire sensiblement le même taux de freinage (adhérences utilisées égales) est en général différente pour les deux types de freinage mais
si le rapport entre les sections des pistons 28 et 35 est bien choisi, si les rapports de timonerie sont équivalentes et si les réservoirs de réglage du freinage sur chaque wagon (réservoir de commande ou auxiliaire ou respectivement, pour le vide, capacité de cylindre) sont remplis à leur pression témoin respective, on obtient, après un certain délai de temporisation, des taux de freinage.gradués égaux sur les wagons freinés au vide et sur ceux freinés à l'air comprimé.
On notera que le relais traducteur conforme à l'invention agit par déséquilibre entre une pression pilote et une pression témoin sur un piston, un diaphragme ou un piston avec diaphragme d'action, ce piston actionnant une tige qui ouvre un clapet de diminution de vide et qui est solidaire d'un piston de réaction susceptible de laisser se refermer le clapet quand l'effort de déséquilibre entre la dépression témoin et la dépression réglée devient égal et opposé à l'effort de déséquilibre sur le piston d'action. Le rapport des sections efficaces des pistons
28 et 35 est approximativement égal à 2,2 de façon que la variation de pression de la conduite générale d'air comprimé de 5 à
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produise par le relais traducteur 7, la mise à l'atmosphère de la conduite générale de vide 2, ce qui produit le taux de freinage maximum sur les wagons équipés de freins à vide.
La baisse quasi synchronisée de pression dans la conduite 1 et de vide dans la conduite 2 entraine de façon bien connue, le serrage des freins commandés par l'une ou l'autre de ces conduites.
Quand le mécanicien veut commander le desserrage gradué des freins, il amène la manette 81 vers la droite ce qui détermine, par des contacts électriques agissant sur des circuits d'électrovalves de desserrage du dispositif 12, une augmentation progressive dans le temps, de la pression dans le réservoir égalisateur du dispositif 12, ce qui commande le relais détendeur principal de ce dispositif, de manière à faire remonter la pression dans la conduite 1. La mise sous pression et sous vide des conduites 1, 2 continue de s'effectuer par alimentation et aspiration à petit débit, (dans le cas de l'aspiration par sise en oeuvre d'un contacteur d'excitation de l'électrovalve 51). La remontée en pression du réservoir égalisateur entraîne par les conduites 17, 19 celle de la chambre 36 et, la pression de la
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l'effort ascendant exercé par le piston 35 sur la tige 27. L'effort descendant exercé sur cette tige par le piston de réaction
28 est dès lors prépondérant et la tige se dégage du clapet 9 en interdisant l'admission d'air atmosphérique dans les conduites 8,
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fait remonter le degré de vide jusqu'à la valeur désirée ramenant le taux de freinage des wagons freinés au vide à une valeur égale à celle du taux de freinage des wagons freinés à l'air comprimé. La dépression s'accentue donc dans la chambre 31 et l'effort descendant de réaction sur la tige 27 s'atténue jusqu'au moment où il équilibre l'effort ascendant du piston d'action 35.
Après les fonctions principales de serrage et de desserrage, il reste à voir les fonctions annexes déjà citées, pour lesquelles on va constater que, grâce au relais 7, la conduite 2 suit constamment les variations de pression produites dans la conduite 1.
Quand le mécanicien place la manette 81 sur la position de serrage, le dispositif 12 commande de façon connue, par mise en communication du réservoir égalisateur avec une poche dite de première dépression, une baisse rapide de pression de
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7 entraîne ainsi dans la conduite 2 une baisse rapide du degré de vide, de l'ordre de 13 cm de mercure.
En à-coup de remplissage, c'est-à-dire lorsque le conducteur commande le desserrage total des freins en appuyant sur le bouton d'à-coup 84, le relais détendeur du dispositif 12 met en communication le réservoir principal de la motrice avec la conduite générale 1 pendant 7 secondes environ et fait remonter
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terminant sur le relais détendeur principal le passage d'air comprimé à grand débit. Le dispositif 12 commande en même temps l'alimentation des deux électrovalves 50 et 51 et donc l'ouverture du passage 62 et l'aspiration à grand débit dans la conduite de vide 2, pour que la dépression remonte plus rapidement jusqu'à 50 cm. Un contact électrique non représenté met alors la pompe 3 en grand débit (à grande vitesse).
Si le mécanicien souhaite alimenter en surcharge (de l'ordre de 5,4 kg/cm<2> la conduite générale 1 et, conjointement, aspirer à grand débit dans la conduite générale 2, pour éliminer par exemple un serrage résiduel ou intempestif, il manoeuvre l'interrupteur de surcharge 83. Celui-ci permet, (tout en mettant par des contacts appropriés, les pompes 3 en grand débit et en alimentant les électrovalves 50, 51) au détendeur taré du dis-
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égalisateur, le relais principal dudit dispositif déterminant alors l'alimentation de la conduite 1 à une pression de <EMI ID=54.1>
par les conduites 16 et 18 à la chambre 37 est très rapidement annulée par la surpression concomitante du réservoir égalisateur transmise à la chambre 36. Le desserrage des freins à vide n'étant en général pas terminé, la dépression régnant dans la chambre 31 est inférieure à la dépression régnant dans la chambre 32 et le clapet 9 reste fermé.
Après un certain délai, le mécanicien ouvre l'interrupteur 83, il s'ensuit un retour progressif et automatique de
la pression délivrée par le régleur de pression au réservoir égalisateur (et par voie de conséquence de la pression régnant dans
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la section à grand débit de l'alimentation à 5 kg/cm . A la fin de ce maintien temporisé, un contact électrique coupe l'alimentation de 1-'électrovalve 50, mais maintient celle de l'électrovalve
51 qui assure l'aspiration à petit débit dans la conduite 2.
Le clapet 9 reste donc fermé pendant tout ce temps de la "réduction de surcharge" et on pourrait craindre que la dépression de la conduite 2, transmise à la chambre 31, dépasse
50 cm de mercure, mais la dépression de la conduite 2 est alors régulée par la valve réductrice de vide 22 et la dépression dans la conduite générale de vide 2 ne dépasse pratiquement pas la valeur régulée de 50 cm de mercure, d'autant plus que le temps de desserrage du frein à vide est beaucoup supérieur au temps de desserrage du frein à air comprimé.
Le dispositif conforme à l'invention assure la baisse de pression automatique dans la conduite 1, en cas de rupture de la conduite 2 et vice-versa.
En cas de rupture de la conduite générale de vide 2, la .dépression baisse rapidement dans la chambre 31, ce qui crée sur la tige 27 un effort descendant qui n'est pas alors équilibré par un effort ascendant sur le piston 35. En descendante le joint d'étanchéité de la portée mobile dans l'alésage 30 dépasse les orifices radiaux 34, qui se trouvent ainsi au droit de la partie mince de la tige 27 et mettent donc en communication la chambre
36 avec la chambre 32, reliée aux pompes à vide 3 par l'intermédiaire de l'étranglement 23.
La pression du réservoir égalisateur, relié à la chambre 36 par les conduites 17, 19 et l'orifice à petite section 38, baisse alors rapidement ce qui entraîne de manière connue en elle-même, par le relais principal du dispositif 12, la baisse de la pression de la conduite générale d'air comprimé 1 et ainsi le freinage d'urgence par cette conduite.
A l'inverse, quand la conduite générale d'air comprimé subit une rupture, le clapet de retenue 39 s'ouvre en comprimant
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l'orifice à grande section ainsi dégagé et par la conduite 26 vers la conduite 1. Le piston 35 monte et transmet son effort ascendant à la tige 27 et au clapet 9 qui autorise l'entrée d'air dans les conduites 8, 4,, 2, ce qui entraîne le serrage des freins actionnés par la conduite de vide 2.
Lorsque des motrices, au nombre de deux (ou plus), dotées du dispositif conforme à l'invention, sont disposées en traction double (ou multiple) sur un même convoi, la manette 80 du dispositif 12 de la motrice menante est mise sur la position service et celle de la motrice menée sur la position neutre, ce qui, dans cette dernière motrice, détermine en particulier la mise à l'atmosphère de la conduite 13. Les tiroirs 71 des distributeurs
14, 15 repoussés en position basse par leurs ressorts 72, coupent la liaison 16 - 18 et établissent la liaison 17 - 18; dès lors, les chambres 36 et 37 sont maintenues à la même pression, celle
du réservoir égalisateur et les chambres 31, 32 sont maintenues par la liaison entre les conduites 24 et 25 au même niveau de dépression, celui que fournit la valve 22. Le clapet 9 reste donc inerte sur son siège quelles que soient les variations de pression dans la conduite 1 et de dépression dans la conduite 2. Un conducteur électrique connecté à 1' électrovalve 51 de la motrice menée et au dispositif 12 de la motrice menante permet d'alimenter cette électrovalve, pour commander une aspiration à grand débit, dont l'effet s'ajoute à l'aspiration réalisée par les pompes de la motrice menante pour produire un desserrage plus rapide des freins à vide du convoi, les pompes à vide de la motrice menée étant bien entendu entraînées pendant la marche en double traction.
Sur la figure 2, on voit que la mise à l'atmosphère de la conduite 13, produit une mise en communication entre les conduites 16 et 19 et l'isolement du réservoir égalisateur. Les chambres 36 et 37 sont maintenues à la même pression, celle du relais détendeur préréglé du dispositif 12.
Bien entendu, il serait également possible de prévoir un fil électrique supplémentaire de liaison entre une locomotive menée et une locomotive menante de telle façon que le freinage d'urgence déclenché sur la locomotive menante et produisant l'ouverture du clapet 9 sur ladite locomotive menante, produise également par voie électropneumatique, la levée du clapet 9 de la locomotive menée, ce qui permettrait de doubler la section d'entrée d'air atmosphérique dans la conduite générale de vide 2.
Le filtre 6 chargé de filtrer les poussières de l'air atmosphérique aspiré peut, bien sûr, se trouver placé en amont du clapet 9.
Dans toute la description, il a été fait allusion uniquement à l'air comprimé ou mis en dépression car ce fluide s'ap-plique habituellement au freinage ferroviaire mais il est évident, que l'on pourrait remplacer l'air comprimé par un autre fluide sous pression sans changer l'esprit de l'invention, à condition que l'un des fluides soit à une pression inférieure à la pression atmosphérique locale.
De même, il est possible d'utiliser un robinet de mécanicien ordinaire sans télécommande électropneumatique. Dans ce dernier cas, il parait pratique de relier la chambre 36 à la partie de conduite générale d'air comprimé de la locomotive et la chambre 37 à un détendeur taré fournissant à partir de la source de pression du réservoir principal une pression témoin égale à la pression maximum de la conduite générale, soit
5 kg/cm . Pour éviter de transmettre la surpression de desserrage
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entre la conduite générale et la chambre 36 un limiteur de pres-
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commande électropneumatique de freinage 12 permet d'éviter d'avoir à utiliser un tel limiteur de pression taré dont la stabilité du tarage est toujours aléatoire. Le distributeur 15 peut aussi en cas de mise à l'atmosphère de la conduite 13, en variante, produire l'isolement de la conduite 21 et la mise en communication entre la conduite 20 et les conduites 24 et 25.
Dans le cas où la valve réductrice de vide 22 fournissant la dépression témoin ne peut pas fonctionner correctement, par exemple dans le cas des trains longs lorsque le vide dans la conduite d'aspiration 4 descend jusqu'à 30 cm de mercure au début du desserrage des freins, il est possible de relier la chambre
de dépression témoin à l'atmosphère et de relier la chambre de
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précédemment.
Il est ainsi possible de maintenir le sème équilibre entre les pressions de freinage au vide et à l'air comprimé, la seule différence provenant de l'impossibilité d'utiliser les pres-
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mécanicien électropneumatique standard tel que le dispositif 12 qui alimente la chambre 37.
De plus, on notera que l'organe de commande 11 doit être construit de telle façon que le piston de réaction 23 et le piston différentiel 35 soient solidarisés dans la direction axiale. En effet, dans ce cas, la pression atmosphérique régnant dans la chambre 32 pousse le piston 28 vers le haut tandis que la pression de la conduite générale régnant dans la chambre 32 pousse le piston
35 vers le bas lorsque la commande des freins de la locomotive est placée. sur la position "freins desserrés" ou "freins légèrement serrés".
REVENDICATIONS
1.- Relais apte à asservir linéairement la variation
du degré de vide d'une conduite de vide reliée à une source d'aspiration à la variation du degré de pression d'une conduite d'air comprimé dont la pression est utilisée comme pression de pilotage et comportant un clapet susceptible d'obturer un passage d'admission d'air dans la conduite de vide et soumis à l'action d'un organe de commande susceptible d'ouvrir ledit clapet, ledit relais étant caractérisé en ce que l'organe de commande comporte, d'une part, un piston d'action dont une face est soumise à la pression régnant dans une chambre de pression de pilotage et dont l'autre face est soumise à la pression régnant dans une chambre de pression témoin et agissant dans le sens de l'ouverture du clapet, d'autre part,
un piston de réaction dont une face est soumise à la pression d'une chambre de dépression de réaction reliée à la conduite de vide et dont l'autre face est soumise à la pression d'une chambre de dépression témoin agissant dans le sens de l'ouverture du clapet, l'effort exercé par l'organe de commande sur le clapet étant constitué par la somme algébrique des efforts exercés sur les pistons d'action et de réaction.
Conjugation relay between compressed air braking and
idle braking.
The present invention relates to a relay, which translates the variations of a compressed air pressure into combined variations of a degree of air depression.
It is particularly applicable to railway braking and, more particularly, to the automatic control of the degree of vacuum in a general vacuum braking pipe, as a function of the value of the air pressure prevailing in a general braking pipe at vacuum. compressed air, when the pressure of the general compressed air line is controlled from a mechanic's valve.
<EMI ID = 1.1>
braking of his locomotive varies the pressure of the brake pipe in a convoy braked with compressed air, not only
<EMI ID = 2.1>
also to overload the general compressed air line, cause it to fill it up, then cause a sudden return to normal, apply the brakes in an emergency, etc.
The -mixed control according to the invention for a braking by pressure or depression, is necessary to brake the convoys which, coupled to the motor, are composed only of wagons braked with compressed air, or else only of wagons braked by vacuum , in particular for railway networks with vacuum braking which wish to convert, for technical or economic reasons, to compressed air braking. It can also be envisaged for braking convoys made up of wagons braked, some by compressed air, others by vacuum, the general compressed air and vacuum conduits then being placed at least on the head wagons of so as to distribute the compressed air or the air in depression to the following wagons up to the point of the train from which all the vehicles have the same type of braking.
A device already known, intended to control the braking of a train by varying the degree of vacuum in a pipe which extends over the entire length of the train, comprises on the drive unit an equalization relay making it possible to adjust the degree of vacuum. instantaneous depression of a generally vacuum pipe on the degree of depression which, prevailing in a pilot pipe by variation of vacuum., is set by action of the mechanic on a pilot relay.
This equalization relay is provided with a rod which is integral with a piston subjected on one side to the negative pressure of the general vacuum pipe and on the side opposite the negative pressure of the pilot pipe and which cooperates at the end with a valve capable of controlling the admission of atmospheric air into a pipe connected as a bypass to the general vacuum pipe. The rod thus opens the valve when, the mechanic having determined by the piloting relay a drop in the vacuum in the piloting pipe, the degree of vacuum prevailing in the general pipe becomes greater than that prevailing in the piloting pipe. The rod then allows the valve to close when the degree of vacuum prevailing in the general pipe has become substantially equal to that of the pilot pipe.
This braking device does not allow, in a convoy comprising a general vacuum pipe and a general compressed air pipe, to cause graduated tightening, graduated release and the other particular braking control actions already mentioned, from the pressure variations of a brake main with compressed air such as that which exists as standard on locomotives braked with compressed air which, for the traction of trains of wagons braked by vacuum, tend to replace the locomotives braked by vacuum.
In fact, the braking performance of locomotives braked with compressed air is far superior to that of locomotives braked by vacuum, in particular as regards the response times to the command of the mechanic, since we have in the first .cases of relative pressures of several bars, whereas in the second case, only a relative pressure of less than one bar is available. The well-known remedy consists in increasing the air passage sections in the transmission and braking members of locomotives braked by vacuum. Hais <EMI ID = 3.1>
<EMI ID = 4.1>
vacuum braking devices, while there is the possibility of installing compressed air braking units (at reduced volume).
The invention aims in particular to overcome this drawback by means of a translator relay controlled, no longer by a vacuum, but by a pressure of compressed air, and able to translate the variations of the pilot pressure into variations of a vacuum of air. It also aims to allow, from a locomotive braked with compressed air and having means for producing compressed air and means for sucking air, to
- tow either a train of wagons braked with vacuum, or a train of wagons braked with compressed air, or even a mixed train, provided in the latter case that upstream of the point from which the wagons all have the same type of braking, provision is made on each wagon for the passage of the general braking line of the type of braking which this wagon is not equipped with.
As a general rule, and taking into account the longer release time of wagons braked in the vacuum, they will be placed at the head of the train and only fitted with the "white" brake line of the other type of braking. The possibility of acting on the vacuum brakes is obtained by the action of the pressure of the general compressed air line acting as pilot pressure on a translator relay to determine the variations in depression of the con- <EMI ID = 5.1>
chronized with those of the general compressed air line.
To this end, the object of the present invention is a relay capable of linearly slaving the variation of the degree of vacuum of a vacuum pipe connected to a source of suction at the varia- <EMI ID = 6.1>
pressure is used as pilot pressure and comprising
a valve capable of closing an air intake passage in the vacuum pipe and subject to the action of a control member capable of opening said valve, said relay being characterized in that the control member comprises, on the one hand, an action piston, one face of which is subjected to the pressure prevailing in a pilot pressure chamber and of which the other face is subjected to the pressure prevailing in a control pressure chamber and acting in the direction of opening of the valve, on the other hand, a reaction piston, one side of which is subjected to the pressure of a reaction vacuum chamber connected to the vacuum line and the other side of which is subjected to the pressure a control vacuum chamber acting in the direction of the valve opening,
the force exerted by the control member on the valve being constituted by the algebraic sum of the forces exerted on the action and reaction pistons.
The relay thus designed makes it possible to open the valve when the pilot pressure falls below the pilot pressure, then to close it again when the reaction vacuum obtained thanks to the opening of the valve has fallen below the pilot vacuum by a quantity producing a force on the reaction piston which causes the balancing, on the control member, of the action force induced by the difference between pilot pressure and control pressure.
Thus, the drop in the pressure of the brake main line with compressed air does indeed produce a parallel drop.
the vacuum degree of the vacuum brake brake line and if the linkage settings on the wagons braked with compressed air and those braked by the braking vacuum are identical, the <EMI ID = 7.1>
strict, subject or not to the Inaction of a resilient element which tends to close it (and for example disposed, freely and solidly at one end of the control member), that a drawer capable of occupying an open position where it connects the vacuum line to the atmosphere and a closed position where it connects the vacuum line to the suction source; such a valve may for example be integral with the control member and disposed between the action and reaction pistons.
The action and reaction pistons may be integral with the control member or may cooperate with it in only one direction, for example the direction of opening of the valve for the action piston.
In an advantageous embodiment by virtue of its simplicity, the control member integral with the reaction piston is capable of cooperating at one end with the valve only by pushing on said valve in the direction of the opening and of being released therefrom. in the other direction, when the valve has applied to its seat and cooperates at the other end with the action piston.
The end of the control member which cooperates with the action piston may be in simple contact with it so that the active sections of the faces of said piston which are subjected to the pressures of the pilot chamber and of the pressure chamber. control pressure are substantially equal. This ensures the balancing of said piston when the pilot pressure is equal to the control pressure, which can take place during the period of non-operation of the relay, when the latter is for example used in a braking system.
The action piston, on the side opposite to that where it
<EMI ID = 8.1>
a plate subjected to the action of a spring acting in the direction of opening of the valve, said plate being capable of abutting on a shoulder of the body of the relay before the control member can act on the valve of the relay. In this embodiment, when the pressure and pilot is greater than the pilot pressure, which can occur when the pilot pressure vanishes as a result of a pipe rupture, the action piston moves in the direction opposite to that of opening of the valve, against the spring which urges the plate by driving the control member which may be constituted by a rod .presenting on each side of the reaction piston a guide surface provided with 'a seal,
the first bearing surface being disposed in a first bore of the body provided between a chamber connecting the passage (capable of being closed off by the valve) to the vacuum line and the reaction chamber, the second bearing being disposed in a second bore of the body provided between the control vacuum chamber and the pilot pressure chamber; the body of the relay then comprises at least one orifice opening onto the second bore and onto the pilot pressure chamber so that a displacement of the rod, in the direction opposite to the action of the spring of the piston plate action, causes by exceeding the level of the orifice by the seal- <EMI ID = 9.1>
cation of the pilot vacuum chamber with the pilot pressure chamber. Thus, if the pilot pressure disappears, the compressed air from the pilot chamber flows through the orifice to the pilot vacuum chamber, the pressure of which increases. This pressure increase produces the opening of <EMI ID = 10.1>
vacuum rale, which causes the wagons fitted with an empty brake to brake.
The control member can also be constituted by a rod having, on the valve side of the relay, a guide surface provided with a seal and movable in a bore of the body provided between a chamber connecting the passage (capable of 'be closed by the valve) to the vacuum pipe and, on the side opposite the valve, a plunger capable of acting by simply pressing on one of the ends of a balancing rod of the relay action piston, said balancing rod having, at each end of the action piston, sealing surfaces movable
- in bores of the body of the relay of substantially the same diameter, provided respectively between the control vacuum chamber and the pilot chamber and between the test pressure chamber and the atmosphere,
the movable bearing surface of the balancing rod located on the valve side being capable of closing off at least one orifice opening on the one hand, on the bore provided between the control vacuum chamber and the pilot chamber and, d on the other hand, on
the pilot pressure chamber, so that a displacement
of the piston acting against the spring of the plate of this piston causes, by exceeding the level of the orifice by the seal of the bearing surface of the balancing rod, the placing of the chamber in communication pilot vacuum with the pilot pressure chamber.
This arrangement also ensures the triggering of the vacuum braking in the event of the control pressure fading and allows the use of an action piston, the two faces of which have equal sections. In addition, according to these last two embodiments of the control unit, the accidental setting <EMI ID = 11.1>
the joint displacement of the action piston and the crushing of the backing plate spring. The orifice of the relay body thus released then connects the control vacuum chamber (maintained at negative pressure) to the pilot pressure chamber, the pressure of which drops immediately. The air leak thus determined, from the control tube to the control vacuum chamber connected to suction means, causes, by a control element external to the relay in question, the drop in the pressure of the general pipe. pressurized air. It follows that an accidental venting of the general vacuum pipe also triggers an venting of the general compressed air pipe with emergency braking control on the two pipes.
The pilot pressure chamber can, on the other hand, be connected to the pilot pressure source by a supply port and to the general compressed air line by an exhaust port provided with an anti-valve. prestressed return which prevents the passage of compressed air from said general pipe to said chamber, but allows discharge from said chamber to the general compressed air pipe when the differential pressure between said chamber and said pipe exceeds the preload of the anti-valve return, the exhaust port having a section larger than that of the supply port.
This makes it possible, when the pressure of the general compressed air pipe drops abnormally, that is to say without there having been a prior reduction in the pilot pressure, to unload the pilot chamber in the general pipe in order to allow <EMI ID = 12.1>
action piston, which then pushes back the control rod., the latter
<EMI ID = 13.1>
empty. The relay according to the invention therefore causes, in the event of rupture of the general compressed air line, the application of the brakes when empty.
The witness depression chamber may be connected to the atmosphere by a channel which closes a safety valve subjected, on the one hand, in the direction of the closure to the pressure prevailing in the witness pressure chamber and, d '' on the other hand, in the opposite direction, to the action of a return spring, so as to trigger the venting of the control vacuum chamber in the event of
- disappearance of the witness pressure.
The control vacuum chamber can also be connected, on the one hand, to air suction means through a constriction and on the other hand to the atmosphere by a channel capable of being closed by an auxiliary valve subjected to the action of a calibrated spring acting in the direction of closure and to the action of a piston subjected on one side to the control depression and on the other side to atmospheric pressure acting in the direction of opening of said auxiliary valve.
When the relay is applied to the conjugation between a braking by compressed air controlled from the variations
pressure of the general compressed air line and the vacuum braking controlled from the pressure variations of the general vacuum line, the pilot pressure is formed by the pressure of the general compressed air braking line or by its image (when the general pipe is supplied with compressed air via a relay), the pilot pressure is constituted by the maximum pressure level of the general compressed air brake pipe and the pilot depression is formed by the maximum depression level of the general vacuum pipe, the ratio between the areas of the action and reaction pistons being chosen such that the drop
of the graduated pressure of the general compressed air line leading to the maximum brake pressure for compressed air braking produces an increase in the pressure of the general vacuum line up to atmospheric pressure, thus leading to the rate of maximum braking for vacuum braking.
A pressure limiter can be interposed between the general compressed air pipe or the pressure source image of the pressure of said general compressed air pipe so as to limit the pressure of the pilot chamber to the normal maximum value of the general compressed air pipe and to prevent the transient release overpressures to which the compressed air general pipe is subjected from producing abnormal increases in the degree of depression of the general vacuum pipe.
The subject of the invention is also a braking control device for a towing vehicle capable of towing a train of vehicles fitted with braking devices either with compressed air, or with vacuum, or with both braking modes at the same time, in this case, at least some of these vehicles being provided with means ensuring the crossing of the general pipe
braking system (with compressed air or vacuum) of the type of braking with which it is not fitted, the braking device of the towing vehicle comprising at least one mechanic's valve consisting of a main pressure relief relay which controls pressure variations of the brake general pipe with compressed air by connecting said general pipe with a source of pressurized fluid or with the discharge, under the inaction of the pilot pressure prevailing in a susceptible equalizing reservoir;
<EMI ID = 14.1>
mosphere or supplied with pressurized fluid by a pre-set pressure reducing relay and able to provide a release overpressure, said towing vehicle comprising equal to a side vacuum line which is connected, on the one hand to air suction means through a control valve for the isolation, low flow and high flow positions and, on the other hand, downstream of the control valve and bypass on the general vacuum pipe, to a valve for venting to atmosphere determining by its opening, either stabilization of the vacuum degree of the general pipe
- vacuum to a maximum value, ie the braking of vehicles braked in vacuum, said vent valve being formed by the relay according to any one of the preceding characteristics.
and characterized in that the pilot pressure chamber of the relay is connected to the equalizer tank of the mechanic's valve, the pilot pressure chamber is connected to the preset pressure reducer relay supplying the equalizer tank, the reaction vacuum chamber to the pipe general vacuum and the sample vacuum chamber to a preset vacuum reducing valve 'and connected directly to the air suction means through a throttle. When the mechanic directly or remotely controls the pressure reduction of the equalizing tank by means of electro-valves, he thus causes a pressure drop in the main pressure regulator of the general compressed air line via the main pressure reducing valve and, by the relay according to the invention, the almost synchronized drop in the depression of the general vacuum pipe.
In the device according to the invention, it is possible to mount a three-way slide valve vacuum distributor biased by a spring and by an opposing pressure to this spring which distributor is connected, on the one hand, simultaneously to the control vacuum chamber. and to the reductive vacuum valve and, on the other hand, to the general vacuum pipe and to the reaction vacuum chamber of the relay, so as to ensure in the presence of the opposing pressure on the three-way distributor (in the normal operating situation in single traction of the towing vehicle), the connection between the general vacuum pipe and the reaction chamber and the connection between the vacuum reducing valve and the control vacuum chamber, and in the event of the disappearance of the counter pressure (in case of breakdown or double traction operation)
the isolation of the general vacuum pipe and the connection between
- the vacuum reducing valve and the reaction and pilot vacuum chamber.
The relay envisaged according to the invention is, in a way, automatically neutralized in the event of failure or of double traction resulting in the disappearance of the antagonistic pressure acting on the three-way distributor.
It is also possible to install a three-way spool compressed air distributor, biased by a spring and by an opposing pressure to this spring, which distributor is connected, on the one hand, simultaneously to the pilot pressure chamber and to the equalizer tank, on the other hand, to the pre-set pressure reducer relay and to the pilot pressure chamber, so as to ensure in the presence of the opposing pressure (in the case of normal operation in single traction) the connection between the equalizer tank and the chamber pilot pressure and the connection between the preset pressure reducer relay and the pilot pressure chamber, and in the presence of the disappearance of the counter pressure, (in the event of failure or double traction operation),
isolation of the pre-set pressure regulator relay and the connection between the equalizer tank and the pilot pressure and pilot pressure chambers, or alternatively, the isolation of the equalizer tank and the connection between the pre-set pressure regulator relay and the pressure chambers pilot pressure and pilot pressure.
According to this variant, the compressed air distributor
with three-way slide valve actuated by a spring and by an opposing pressure to this spring is connected, on the one hand, simultaneously to the pilot pressure chamber and to the pre-set pressure reducing relay, on the other hand, to the equalizing tank and to the chamber pilot pressure so as to ensure, in the presence of the opposing pressure (in the case of normal operation in simple traction) the connection between the equalizer tank and the pilot pressure chamber, and in the presence of the disappearance of the antagonistic pressure.
<EMI ID = 15.1>
installation of the equalizer tank and the connection between the preset pressure reducer relay and the pilot and pilot pressure chambers.
These two embodiments are made necessary by the particular characteristics of the mechanic's valve constituted by a main pressure-reducing valve controlling the pressure of the general brake line with compressed air. Indeed, for this type of valve, in the isolation position for changing cabs or for double traction, or else in the neutral position, the main expansion valve is isolated simultaneously from the atmosphere and from the main tank but the pressure of the equalizer tank and the pressure delivered by the preset pressure reducer relay may not immediately drop to zero; it is therefore important that the pilot pressure and control pressure chambers are quickly interconnected.
A non-limiting embodiment of the invention will now be described with reference to the attached sheets.
<EMI ID = 16.1> brake application of a rail convoy. FIG. 2 represents the semis device with an alternative embodiment of the translator relay and its links with the compressed air distributor. Figure 3 shows a variant of the translator relay shown in figure 1.
The compressed air and vacuum braking control device comprises a general compressed air line 1 and a general vacuum line 2 connected to usual devices not indicated, such as reservoirs, distributors, relays.
The general compressed air pipe 1 can be supplied with compressed air from a main tank loaded by a compressor and not shown. The general vacuum pipe 2 can be connected to suction means consisting of one or more vacuum pumps shown diagrammatically in 3, by a suction pipe 4 on which a relay 5 for changing the suction section is placed. and a filter 6. The relay 5 is used to isolate the general pipe 2 or to connect it with a small section or a large section to the suction means so as to maintain the degree of vacuum stable (at low flow) or to cause high-flow suction release in the connut-de 2.
The translator relay 7 in accordance with the invention is placed on a branch 8 connected to the pipe 4 between the relay 5 and the filter 6 so as to control a valve 9 for venting to the atmosphere, biased in the closed position by a spring 10 ,
using a control member 11 which will be explained later.
<EMI ID = 17.1>
<EMI ID = 18.1>
<EMI ID = 19.1>
antagonist.
The device 12 is further connected by two con-
<EMI ID = 20.1>
by a pipe 18. A pipe 19 connects the pipe 17 to the relay 7. When the pipe 13 is under pressure, the valve spool 14 occupies the position shown, where it ensures the connection between the pipes 16 and 18. When the pressure of the pipe 13 drops below a level determined by the calibration of the antagonist spring, the spool isolates the pipe 16 and establishes the connection between the pipes 17 and 18.
The distributor 15 is, for its part, connected to the general vacuum pipe 2 by a pipe 20 and to a point
of the suction line 4 located between the relay 5 and the vacuum pump 3, via a line 21. On this line 21 is arranged a vacuum reducing valve 22. This valve 22 acts as a vacuum regulator providing the distributor 15 constant control depression. One throttle 23 is located on the pipe 21 between the adjuster 22 and the vacuum pump 3; the distributor 15 is furthermore connected to the relay 7 by a pipe 24. The constriction 23 serves to avoid passing too much of a drop in the degree of vacuum produced by the valve 22 in the pipe 21 on the pipe 4. In addition, a pipe 25 derived from the pipe 21 is connected to the relay 7. The pipes
20, 21, 24, 25 are generally of smaller cross section than the
Important <EMI ID = 21.1>. One line 26 connects main line 1 or relay
7. When the pipe 13 is under pressure, the valve spool 15 occupies the position shown, where it provides the connection between the pipes 20 and 24. When the pressure of the pipe 13 drops below a level determined by the calibration of the antagonist spring, the spool isolates the pipe 20 and establishes the connection between
<EMI ID = 22.1>
The relay control member 11 comprises an axially movable rod 27 carrying a piston 28 which is attached to it in any way and which is attached in a sealed manner to the body of said relay by a membrane. The rod 27 is guided at each end in a sealed manner by widened surfaces movable in bores 29, 30. These surfaces each have the same diameter in line with their seals located in the two bores. The upper end of the rod acts by simple push, against the spring 10, on a lower boss of the valve 9. The piston 28 is housed in a cavity of the body, which it separates into two chambers: a chamber 31 reaction depression and a control depression chamber 32. The chamber 31 communicates permanently via a constriction 33 with the pipe
24. This throttling is used to prevent a pumping phenomenon when variations in depression occur. The chamber 32 is permanently connected to the pipe 25. In certain cases of operation when the lower bearing surface of the rod 2.7 exceeds the level of radial orifices 34 formed in the body, it makes the chamber 32 communicate with the orifices 34 by the 'annular space located between the rod 27 and the bore 30 of the body where the bearing surface of said rod slides.
The control member 11 of the relay further comprises a differential piston 35 attached to the valve body by a mem-brane so as to be able to move, along the same axis as the rod 27, in a body cavity. The piston 35 separates this cavity into a pilot pressure chamber 36 and a control pressure chamber 37. The chamber 36 is connected by means of a constriction 38 to the pipe 19 and it is capable of being connected to the pipe 26 by an orifice with a relatively large section with respect to said constriction and which can be closed by a check valve 39 biased. in closed position by a spring
<EMI ID = 23.1>
general compressed air when the pressure of said chamber is equal to that of said pipe which is the general case and the connection between the pilot chamber 36 and the general pipe
<EMI ID = 24.1>
if a relative depression exists in the general pipe 1. The radial orifices 34- open through a channel on the chamber 36.
<EMI ID = 25.1>
a support plate 41 pushed back by a spring 42 (resting on it on one side and on the valve body on the other side), in the direction of a radial shoulder 43 of said body.
The relay 5 comprises two solenoid valves 50, 51 with double valve making it possible to connect with the atmosphere or with the suction line 4, a chamber 52 and respectively a chamber 53. The chamber 52 is delimited by a bore in the body of the valve. relay 5 and by a differential piston 54 which can be moved in a sealed manner in this bore. The chamber 53 is delimited by said bore, and by a stepped piston 55 coaxial with the piston 54, pushed upwards by a spring and movable in a sealed manner in said bore and guided at its lower part by a bore of smaller section of the body . The piston 54 is guided in a sealed manner in a bore of the piston 55. The latter has <EMI ID = 26.1>
pipe 4 and these orifices communicate, via a central orifice 58 of the piston 55, (which can be closed by a valve
59 provided at the lower end of piston 54), with side ports 57 of piston 55 permanently connected to the
<EMI ID = 27.1>
ment forming a valve 60, capable of closing, by application to a seat 61 of the body, a passage 62 constituting the high flow release section interposed on the pipe 4.
When the solenoid valves 50, 51 are not supplied,
<EMI ID = 28.1>
both pushed down, blocking passages 58, 62, this
<EMI ID = 29.1>
the general vacuum pipe 2) of the right part of said pipe 4 and the suction means.
If one solenoid valve 51 is only energized (case shown in the figure) the chamber 52 is placed in communication with the vacuum pump 3 and the piston 54 rises while the piston 55 remains in the low position; passage 58 opens while passage
62 is closed, and the general vacuum pipe is connected to the suction means through the low flow orifice 58.
If the two solenoid valves 50, 51 are supplied, the chambers 52, 53 are both placed in communication with
<EMI ID = 30.1>
high position by the spring and by atmospheric pressure acting on the lower section of piston 55; passage 58 closes, while passage 62 opens, allowing suction through the high flow section for brake release.
The valve 22, which produces a control depression, corresponding for example to 50 cm of mercury, comprises a valve 63 capable, when opening, to bring to the atmosphere the pipe
21 between the throttle 23 and the distributor 15. The valve 63
<EMI ID = 31.1>
to close the valve and which carries a piston 65 attached in a sealed manner to the relay body by a membrane. The piston 65 is subjected on one side to the depression of the pipe 21 prevailing in a chamber 66 of the relay and on the other side to the atmospheric pressure prevailing in a chamber 67 of the relay.
When the degree of vacuum in line 21 exceeds a threshold determined by the calibration of the spring, namely in this embodiment, 50 cm of mercury, the valve 63 opens and then closes when the degree of vacuum has returned to the tared value. This gives the distributor 15 and therefore the translator relay 7 a substantially constant control depression.
<EMI ID = 32.1>
that, although the passage sections of the vacuum distributor 15 may be larger than those of the compressed air distributor
14, and only the elements of the distributor 14 will therefore be described.
It comprises at one end a chamber 70 constantly connected to the pipe 13, and, at the other end, a chamber communicating with the atmosphere, and containing a spring 72 which has the role of pushing a slide 71 towards the chamber. 70. The drawer 71 comprises four surfaces 73, 74, 75, 76 provided with seals, the door 76 abutting on a shoulder 77 of the dispenser when the chamber 70 is pressurized. In this case (position shown in the figure) the distributor ensures the connection between the pipes 16 and 18. When the pressure decreases sufficiently in the chamber 70, the slide goes down under the action of the spring 72, interrupts the connection between the pipes 16 and 17 and establishes the connection between the pipes
17 and 18.
The electro-pneumatic braking control device 12, known per se, comprises a switch 80 with three positions (isolation, service, neutral), a tightening and release lever 81, a filling jerk button 82, a inter-
<EMI ID = 33.1>
cage 85 and an emergency tightening and release lever 86. The pipes 13, 16, 17 and the general compressed air pipe 1 are connected to the device 12. More precisely, the pipe 17 is connected to the equalizing tank of the electro-pneumatic control while line 16 is connected to a detector
<EMI ID = 34.1>
pipes 13, 16, 17 like the general pipe 1 are supplied by a pressure source constituted by the main tank of the engine loaded by one or more compressors. The calibrated regulator supplying line 16 is capable of supplying two different pressures: either the normal operating pressure
<EMI ID = 35.1>
International Railways, ie the overload release pressure generally equal to 5.4 kg / cm. The pressure of the equalizer tank supplied by the calibrated regulator relay serves as pilot pressure for a main regulator relay capable of delivering large flows (exhaust for tightening or filling for-release). The calibrated pressure regulator relay conveniently determines the maximum pressure level of the equalizing tank.
Figure 2 shows a variant of the relay
7. In this variant the control vacuum chamber 32 is capable of being connected to the atmosphere by a channel 90 normally closed by a valve 91. The valve 91 is pushed into the closed position, against 1-against the force of a spring 92, by the control pressure of the pipe 18 which is diverted to said valve by a pipe 93. It is thus noted that when the control pressure drops beyond a certain level, for example by
<EMI ID = 36.1>
Dice by the electropneumatioue device 12, the chamber 32 is vented to atmosphere. A valve 9 has also been indicated in FIG.
<EMI ID = 37.1>
higher of the control member 11 on the piston 35, this end penetrating with play into a slightly conical cavity of the piston, so that the sections presented by said piston in
<EMI ID = 38.1>
The translator relay 7 of FIG. 3 comprises, as a control member 11, the rod 27 integral with the piston 28 (of FIG. 1). The movable bearing surface in the bore 30 which, in the embodiments of FIGS. 1 and 2, belonged to the rod 27 integral with the piston 35 now form part of a rod 96, integral with the piston 5, the rods 27 and 96 cooperating by mutual support of their ends. The action rod 96 comprises, on the side of the piston 35 opposite to the chamber 32, a bearing surface 97 movable in a sealed manner in a bore 98 of the body of the relay of the same diameter as the bore 30, the end of the bore 98 communicating with the atmosphere. The piston 35 has a shoulder capable of cooperating with the plate 41, which is perforated in its center to allow the rod 96 to pass freely.
The device described operates as described below. In normal operation, unbraked, the switch 80 is in the service position, the levers 81, 86 in the zero position. The pressure of the general compressed air line 1 is <EMI ID = 39.1>
the main expansion valve relay of the electro-pneumatic control device 12, this expansion valve relay not being shown. The pressure of the equalizer tank (not shown) of the device
<EMI ID = 40.1>
of the mechanic on one of the controls 80, 86, of said device. The line 13 is under pressure and the drawers of the compressed air 14 and vacuum 15 distributors pushed upwards, occupy the position shown in the figures.
The vacuum adjuster 22, by virtue of its suitably calibrated spring, ensures in the pipes 21, 25 a constant relative vacuum of 50 cm of mercury with respect to the atmosphere. The air pressure in line 1 is kept constant, despite the leaks, by the main relay, not shown, of the device 12 and the pressures are therefore equal, on either side of the action piston 35, in the chambers. 36, 37.
The vacuum in general pipe 2 is maintained at a constant level:
a) by opening relay 5 at a low flow rate, thanks to the energization of the solenoid valve 51 alone using an unspecified contactor of device 12, the vacuum pump 3 sucks <EMI ID = 41.1 > b) via relay 7, since too great a depression in the general vacuum pipe 2 is manifested by the connection provided by the pipes 20, 24 between said pipe 2 and the reaction chamber 31, by a degree of vacuum in this chamber larger than that of the chamber 32 and therefore by an upward force on the member 11, which thus lifts the valve 9 thus allowing <EMI ID = 42.1>
towards the pump 3. When the relative depression of the pipe 2 returns to the value of 50 cm of mercury, the depressions of the chambers 31 and 32 become equal again and the control member 11 goes down again and lets the valve 9 close.
When the mechanic orders a graduated application of the brakes, he turns lever 81 to the left which determines, by
<EMI ID = 43.1>
clamping valve of the device 12 a pressure drop in the equalizer tank increasing with time and between
<EMI ID = 44.1>
cipal, a variation of the pressure of the brake pipe between 5 and 3.5 kg / cm <2> relative to the atmosphere, depending on the desired deceleration for the convoy. By means of a switch placed on the supply circuit of the solenoid valves 50, 51, the movement of the handle 81 'causes their excitation to be cut off and therefore the isolation of the left part of the pipe 4 from the suction. The equalizing tank being connected to the chamber 36 by the pipes 17 and 19, the pressure of the chamber 37, connected by the
<EMI ID = 45.1>
in the chamber 36. It follows that the piston 35 is subjected to a force directed upward which lifts the rod 27 which lifts it-
<EMI ID = 46.1>
4 and 2 decreases the degree of vacuum of pipe 2 until the depression existing in chamber 31 with respect to the atmosphere has decreased by an amount between 0 and 50 cm of mercury, compared to the control depression of 50 cm prevailing in the chamber 32, to give on the piston 28 and therefore on the rod
<EMI ID = 47.1>
strong differential directed upwards due to the pressure difference between chambers 36 and 37. The time required to reach the desired level of pressure in the general air duct and in the general vacuum duct so as to produce substantially the same braking rate (equal adhesions used) is usually different for the two types of braking but
if the ratio between the sections of pistons 28 and 35 is well chosen, if the linkage ratios are equivalent and if the braking adjustment reservoirs on each wagon (control or auxiliary reservoir or respectively, for vacuum, cylinder capacity) are filled to their respective test pressure, after a certain time delay, equal graduated braking rates are obtained on wagons braked with vacuum and those braked with compressed air.
It will be noted that the translator relay in accordance with the invention acts by imbalance between a pilot pressure and a control pressure on a piston, a diaphragm or a piston with an action diaphragm, this piston actuating a rod which opens a vacuum reduction valve. and which is integral with a reaction piston capable of allowing the valve to close when the unbalance force between the control depression and the adjusted depression becomes equal and opposed to the unbalance force on the action piston. The ratio of cross sections of pistons
28 and 35 is approximately equal to 2.2 so that the pressure variation of the general compressed air line from 5 to
<EMI ID = 48.1>
produce by the translator relay 7, the venting of the general vacuum pipe 2, which produces the maximum braking rate on wagons equipped with empty brakes.
The almost synchronized drop in pressure in line 1 and in vacuum in line 2, in a well known manner, results in the application of the brakes controlled by one or the other of these lines.
When the mechanic wants to order the graduated release of the brakes, he brings the lever 81 to the right which determines, by electrical contacts acting on the circuits of the release solenoid valves of the device 12, a gradual increase in the pressure over time. in the equalizing tank of the device 12, which controls the main pressure-reducing relay of this device, so as to raise the pressure in the pipe 1. The pressurization and vacuum of the pipes 1, 2 continues to be carried out by supply and low flow rate suction, (in the case of suction by using a contactor for energizing the solenoid valve 51). The rise in pressure of the equalizer tank drives through the pipes 17, 19 that of the chamber 36 and, the pressure of the
<EMI ID = 49.1>
the upward force exerted by the piston 35 on the rod 27. The downward force exerted on this rod by the reaction piston
28 is therefore predominant and the rod is released from the valve 9, preventing the admission of atmospheric air into the pipes 8,
<EMI ID = 50.1>
raises the degree of vacuum to the desired value, reducing the braking rate of wagons braked in vacuum to a value equal to that of the braking rate of wagons braked with compressed air. The vacuum is therefore accentuated in the chamber 31 and the downward reaction force on the rod 27 is attenuated until it balances the upward force of the action piston 35.
After the main tightening and loosening functions, it remains to see the ancillary functions already mentioned, for which it will be seen that, thanks to the relay 7, the pipe 2 constantly follows the pressure variations produced in the pipe 1.
When the mechanic places the lever 81 in the clamping position, the device 12 controls in a known manner, by placing the equalizing tank in communication with a so-called first vacuum pocket, a rapid drop in pressure of
<EMI ID = 51.1>
7 thus causes in line 2 a rapid drop in the degree of vacuum, of the order of 13 cm of mercury.
When filling, that is to say when the driver controls the total release of the brakes by pressing the jerk button 84, the expansion valve relay of device 12 connects the main tank of the engine. with brake pipe 1 for approximately 7 seconds and raise
<EMI ID = 52.1>
terminating the passage of high flow compressed air on the main pressure regulator relay. The device 12 simultaneously controls the supply of the two solenoid valves 50 and 51 and therefore the opening of the passage 62 and the high flow rate suction in the vacuum line 2, so that the vacuum rises more quickly to 50 cm. . An electrical contact not shown then puts the pump 3 in high flow (high speed).
If the mechanic wishes to supply overload (of the order of 5.4 kg / cm <2> the main pipe 1 and, jointly, suck at a high flow rate in the main pipe 2, for example to eliminate residual or untimely tightening, it operates the overload switch 83. This allows, (while putting the pumps 3 at high flow through appropriate contacts and supplying the solenoid valves 50, 51) to the calibrated pressure reducer of the dis-
<EMI ID = 53.1>
equalizer, the main relay of said device then determining the supply of line 1 at a pressure of <EMI ID = 54.1>
via lines 16 and 18 to chamber 37 is very quickly canceled out by the concomitant overpressure of the equalizing reservoir transmitted to chamber 36. The release of the vacuum brakes is generally not complete, the depression prevailing in chamber 31 is lower. to the vacuum prevailing in the chamber 32 and the valve 9 remains closed.
After a certain delay, the mechanic opens switch 83, there follows a gradual and automatic return of
the pressure delivered by the pressure regulator to the equalizing tank (and consequently the pressure prevailing in
<EMI ID = 55.1>
the high flow section of the feed at 5 kg / cm. At the end of this timed maintenance, an electrical contact cuts off the power supply to 1-solenoid valve 50, but maintains that of the solenoid valve
51 which ensures low flow suction in pipe 2.
The valve 9 therefore remains closed during this time of the "reduction of overload" and one could fear that the depression of the pipe 2, transmitted to the chamber 31, exceeds
50 cm of mercury, but the depression of the line 2 is then regulated by the vacuum reducing valve 22 and the negative pressure in the general vacuum pipe 2 practically does not exceed the regulated value of 50 cm of mercury, especially since the release time of the vacuum brake is much longer than the release time of the air brake.
The device according to the invention ensures the automatic pressure drop in the pipe 1, in the event of rupture of the pipe 2 and vice versa.
In the event of rupture of the general vacuum pipe 2, the .depression drops rapidly in the chamber 31, which creates a downward force on the rod 27 which is not then balanced by an upward force on the piston 35. Downward. the seal of the movable bearing surface in the bore 30 exceeds the radial orifices 34, which are thus located in line with the thin part of the rod 27 and therefore place the chamber in communication
36 with the chamber 32, connected to the vacuum pumps 3 through the throttle 23.
The pressure of the equalizing tank, connected to the chamber 36 by the conduits 17, 19 and the orifice with a small section 38, then drops rapidly which causes in a manner known per se, by the main relay of the device 12, the drop. the pressure of the general compressed air line 1 and thus emergency braking by this line.
Conversely, when the general compressed air line breaks, the check valve 39 opens by compressing
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the large-section orifice thus cleared and through the pipe 26 to the pipe 1. The piston 35 rises and transmits its upward force to the rod 27 and to the valve 9 which allows the entry of air into the pipes 8, 4, , 2, which causes the brakes actuated by the vacuum line 2 to be applied.
When the two (or more) motor coaches, fitted with the device according to the invention, are arranged in double (or multiple) traction on the same convoy, the lever 80 of the device 12 of the driving motor is placed on the service position and that of the motor driven in the neutral position, which, in the latter motor, determines in particular the venting of pipe 13. The spools 71 of the distributors
14, 15 pushed into the lower position by their springs 72, cut the link 16-18 and establish the link 17-18; therefore, the chambers 36 and 37 are maintained at the same pressure, that
of the equalizer tank and the chambers 31, 32 are maintained by the connection between the pipes 24 and 25 at the same level of depression, that provided by the valve 22. The valve 9 therefore remains inert on its seat regardless of the pressure variations in line 1 and vacuum in line 2. An electrical conductor connected to one solenoid valve 51 of the driven motor and to the device 12 of the leading motor makes it possible to supply this solenoid valve, to control a high flow rate suction, of which the This effect is added to the suction produced by the pumps of the driving motor to produce a faster release of the vacuum brakes of the convoy, the vacuum pumps of the driven motor being of course driven during operation in double traction.
In FIG. 2, it can be seen that the venting of the pipe 13 produces a communication between the pipes 16 and 19 and the isolation of the equalizer tank. The chambers 36 and 37 are maintained at the same pressure as that of the preset pressure reducer relay of device 12.
Of course, it would also be possible to provide an additional electric wire connecting a driven locomotive and a leading locomotive such that the emergency braking is triggered on the leading locomotive and causing the opening of the valve 9 on said leading locomotive, also produce by electropneumatic means the lifting of the valve 9 of the driven locomotive, which would make it possible to double the atmospheric air inlet section in the general vacuum line 2.
The filter 6 responsible for filtering the dust from the aspirated atmospheric air can, of course, be placed upstream of the valve 9.
Throughout the description, reference has been made only to compressed air or depressed because this fluid is usually applied to rail braking but it is obvious that the compressed air could be replaced by another fluid under pressure without changing the spirit of the invention, provided that one of the fluids is at a pressure lower than the local atmospheric pressure.
Likewise, it is possible to use an ordinary mechanic's valve without an electro-pneumatic remote control. In the latter case, it appears practical to connect the chamber 36 to the general compressed air line part of the locomotive and the chamber 37 to a calibrated regulator supplying from the pressure source of the main tank a test pressure equal to the maximum pressure of the brake pipe, i.e.
5 kg / cm. To avoid transmitting the release overpressure
<EMI ID = 57.1>
between the main pipe and the chamber 36 a pressure limiter
<EMI ID = 58.1>
Electro-pneumatic brake control 12 makes it possible to avoid having to use such a calibrated pressure limiter, the calibration stability of which is always uncertain. The distributor 15 can also, in the event of venting the pipe 13, as a variant, produce the isolation of the pipe 21 and the placing in communication between the pipe 20 and the pipes 24 and 25.
In the event that the vacuum reducing valve 22 providing the pilot vacuum cannot function properly, for example in the case of long trains when the vacuum in the suction line 4 drops to 30 cm of mercury at the start of the release brakes, it is possible to connect the chamber
control depression to the atmosphere and connect the
<EMI ID = 59.1>
<EMI ID = 60.1>
previously.
It is thus possible to maintain the balance between the vacuum and compressed air brake pressures, the only difference being the inability to use the pressures.
<EMI ID = 61.1>
standard electro-pneumatic mechanic such as device 12 which supplies chamber 37.
In addition, it will be noted that the control member 11 must be constructed in such a way that the reaction piston 23 and the differential piston 35 are secured in the axial direction. Indeed, in this case, the atmospheric pressure prevailing in the chamber 32 pushes the piston 28 upwards while the pressure of the general pipe prevailing in the chamber 32 pushes the piston
35 down when the locomotive brake control is set. to the "brakes released" or "brakes slightly applied" position.
CLAIMS
1.- Relay capable of linearly slaving the variation
from the degree of vacuum of a vacuum pipe connected to a suction source to the variation of the degree of pressure of a compressed air pipe, the pressure of which is used as pilot pressure and comprising a valve capable of closing a air intake passage in the vacuum pipe and subjected to the action of a control member capable of opening said valve, said relay being characterized in that the control member comprises, on the one hand, an action piston, one face of which is subjected to the pressure prevailing in a pilot pressure chamber and the other face of which is subjected to the pressure prevailing in a control pressure chamber and acting in the direction of the opening of the valve , on the other hand,
a reaction piston, one side of which is subjected to the pressure of a reaction vacuum chamber connected to the vacuum line and the other side of which is subjected to the pressure of a control vacuum chamber acting in the direction of l opening of the valve, the force exerted by the control member on the valve being constituted by the algebraic sum of the forces exerted on the action and reaction pistons.