Installation de frein pneumatique pour trains. La présente invention a pour objet une installation de frein pneumatique pour trains comportant le frein automatique usuel tra vaillant à des pressions moyennes, et au moins un second frein, direct, travaillant à, des pressions différentes des susdites pressions moyennes, les deux freins automatique et direct possédant une conduite principale commune.
Dans l'installation suivant l'invention, les dimensions du piston du frein direct sont telles que ce frein puisse, quand il agit seul, agir avec la même puissance que le frein normal.
Grâce à cet agencement on peut obtenir un frein qui répond à toutes les exigences de l'automaticité, de la modérabilité, de la progressivité du serrage et du desserrage, de la proportionnalité du serrage à la charge du wagon, soit une fois pour toutes, soit auto matiquement, suivant le cas.
Le frein peut aussi comprendre un noyau qu'on peut qualifier de frein normal, et qui n'est autre qu'un frein automatique à air comprimé usuel et deux freins directs dont un infra-frein fonctionnant à une basse pres sion tendant vers 0 kg et un super-frein exigeant une pression de l'ordre de grandeur de 7 à 10 kg, supérieure à la plus forte généralement usitée dans les freins à air. comprimé, par exemple le frein Westinghouse.
Une forme d'exécution de l'objet de l'in vention est représentée, à titre d'exemple, au dessin annexé, dans lequel: La fig. 1 est une vue d'ensemble d'une locomotive, de son 'tender et d'un wagon faisant voir l'adaptation d'ensemble; Les fig. 2 et 3 donnent. de front et en dessus la vue de la cabine du mécanicien avec l'agencement des tubulures et des- robi- nets du- frein intégral; La fig. 4 représente une valve spéciale double de distribution sur la machine;
La fig. 5 montre vu de face, suspendu au châssis du wagon, le système de moteur constituant l'infra-frein et le frein normal actionnant la timonerie; La fig. 6 représente ce même système de moteur à plus grande échelle vit en dessus, avec ses tuyauteries et connexions; La fig. 7 montre l'agencement du super- frein fixé art châssis du wagon au-dessus d'trn essieu (vit suivant l'axe de l'essieu);
La fig.8 est la vue, parallèlement à l'essieu, (le cc super-frein; La fit;. 9 représente une variante dit super- frein, vue suivant l'axe de l'essieu, et com portant le dispositif permettant d'augmenter encore le degré de freinage suivant le poids du wagon; La fig. 10 est une coupe longitudinale du dispositif d'un sélecteur permettant l'action successive ou simultanée des pressions infé rieures et supérieures à une atmosphère;
La fig. 11 est une coupe transversale dudit sélecteur au droit de la tubulure de la conduite générale; La fig. 12 est la coupe transversale d'une valve de transposition permettant d'attaquer le super-frein quand on envoie dans la con duite générale une pression supérieure à celle exigée pour le frein normal.
Le frein normal est constitué par un frein à air comprimé du genre Westinghouse com portant, d'un bout à l'autre du train, sa conduite générale 1 en relation avec un cylindre d'air comprimé, dit de moyenne pression 2, alimenté, sur la machine, par une pompe à air 3, et sous chaque véhicule, d'une triple valve 4, d'un cylindre -à frein 5 action nant la timonerie 6, et d'un réservoir auxi liaire 7 (fig. 5 et 6).
t1 ce frein normal sont ajoutés : d'une part, un infra-frein 8 ainsi appelé parce qu'il utilise des pressions inférieures à la pression atmos phérique, et, d'autre part, titi super-frein 9 (fig. 7 et 8) ainsi appelé parce qu'il recourt à des pressions plus élevées que celles en usage pour les freins à air comprimé ordi naires.
Uir petit pour la clarté de l'exposé, laisser de côté provisoirement ce snper-frein, en supposant la valve de transposition 10 (6g. 6) inactive, et en l'isolant d'ailleurs par le robi net d'arrêt 11, qui est intercalé sur sa. con duite pour la mettre hors circuit, le cas échéant.
Le frein normal est conjugué avec; l'infra frein par le sélecteur 12 (fig. 6) et ce dernier frein 8 est constitué lui-même par mi cylindre à vide dont le piston 13 est monté en tan dem sur la même tige 14 que le piston 15 du cylindre à air comprimé 5, les deux pis tons étant ainsi solidaires, et l'attaque Fi de la timonerie des sabots de freins étant unique pour les deux.
Sur la conduite générale 1 est branchée la valve de transposition 10, qui, à l'état normal - le super-frein n'étant pas actionné (fig. 1\3) - donne par 16 la communication avec le sélecteur 12 (fig. 6), lequel peut être cri outre mis en corrrirrtiti ication avec le<I>cy-</I> lindre à frein à air comprimé par une con duite 17 qu'on peut isoler par titi robinet d'arrêt 18 à trois voies.
Dans le sélecteur (fig. 10) se trouvent trois chambres, nue supérieure 19 et une inférieure 20, toutes cieux à diaphragme mo bile à ressort antagoniste et une chambre centrale cloisonnée 21 comportant deux valves, l'une, 22, susceptible de relier par la commu nication 16 la conduite générale avec celle 2 3 de la triple valve 4 du frein à air com primé normal, et l'autre.
24, de relier par la même communication 16 la conduite générale avec la chambre 25 oir débouche le tuyau 26 allant < tu cylindre du frein à vide de l'infra- frein.
Les deux valves 22 et 24 de la chambre centrale du sélecteur 12 sont calées sur la même tige 27, tout l'équipage étant attaché art diaphragme 28<B>(le</B> la chambre supérieure 19 et venant seulement en regard du dia phragme 29 de la chambre inférieure 20.
Dans la chambre 25 se trouve unie valve de retenue 3(I qui est maintenue normalement ouverte par un ressort antagoniste 31, et art delà de laquelle se trouve l'ajutage du tuyau 26 allant @tu cylindre de vide 8.
Dans eut ajutage 26 débouche, d'urne part, une boite d'échappement à clapet sphérique 32 qui empêche: toute pression permanente supérieure à hatritosphère dans le cylindre de vide, et, d'autre part, tin conduit 33 qui dé bouche dans la chambre 21 au-dessous d'un échappement à l'air libre 34. Un conduit 35, qui peut faire communiquer les chambres 26 et 21, met normalement à l'échappement, par un mince filet, la chambre 25. Ces trois conduits 33, 34 et 35 se trouvent vis-à-vis d'un tiroir 36 qui est mû par la valve 24, ou, ce qui revient au même, au moyen d'un renvoi calé sur la tige 27 de l'équipage cen tral du sélecteur.
On suppose que le frein normal à air comprimé est armé en ordre de marche et que le robinet à trois voies 18 est fermé interceptant la partie de la conduite 17 du côté de la triple valve 4 et mettant au contraire, à l'échappement la partie de cette conduite qui arrive par 17 dans la chambre 20 sous le diaphragme 29.
La pression envoyée par le robinet du mécanicien 37 (fig. 22) dans la conduite géné rale 1 est d'environ 4 kg. Cette pression remplit la chambre d'arrivée 21 du sélecteur 12, le diaphragme supérieur 28 comprime son ressort de rappel, l'équipage 27 est soulevé, et avec lui les deux valves 22 et 24 qui _y sont fixées, c'est-à-dire que l'air de la con duite générale va par 23 à la triple valve 4 et au réservoir auxiliaire 7 du frein normal; tout se passe comme s'il n'y avait rien de changé au frein habituel. La valve inférieure 24 ferme hermétiquement la communication avec 25 vers le cylindre à vide.
Lorsqu'on provoque le serrage, et que, par conséquent, ' on diminue la pression dans la conduite générale, le diaphragme 28 de la chambre supérieure 19 s'abaisse et avec lui l'équipage 27 des valves 22 et 24 qui passe d'abord par une position intermédiaire où la valve 22, donnant accès par 23 à la triple valve et la valve 24 donnant accès au cylindre à vide, sont ouvertes toutes les deux, c'est-à-dire qu'en même temps: a) L'air comprimé détendu à 2 kg par exemple va par 23 agir sur la triple valve pour mettre le réservoir auxi liaire 7 en communication par 38-4-39 avec la chambre 5 du cylindre à air com primé; et le piston 15 actionne alors les sabots de frein par la timonerie 6;
b) une partie de cet air à 2 kg pénètre par 24 dans la chambre 25 précédant le cylifidre à vide où il pousse aussitôt la valve 30 sur son siège interceptant alors la communication avec 26.
Ce phénomène a l'avantage d'éviter la brusquerie dans l'application du frein, mais il a surtout pour effet de provoquer une chute de pression brusque dans la conduite géné rale, précipitant l'action de la triple valve du véhicule suivant, et ainsi de suite, de véhi cule en véhicule, l'action sur le dernier véhicule étant ainsi obtenue dans un temps beaucoup plus court que dans les systèmes connus.
L'équipage central 27 du sélecteur conti nuant à descendre, la soupape- 22 vient s'appliquer sur son siège et la communication 16 de la conduite générale est complètement supprimée avec la triple valve par 23, le frein restant toujours en action. La commu nication de la conduite générale, continue au contraire, à être établie par 24 du côté vide jusqu'en 25, où la pression toujours supérieure à 1 kg s'arrête à la valve 30 du tuyau 26 du cylindre à vide.
L'air de contrepression dans le cylindre à vide étant à l'échappement par 33 et 34 et par la boite à clapet 32 s'écoule progressive ment dans l'atmosphère; le serrage des sa bots freins sous l'influence du piston à air comprimé augmente. Pendant ce temps, le tiroir 36 est descendu à fond de course infé rieur - en bouchant par son rebord supé rieur le conduit d'échappement 34 = inter ceptant dans sa coquille le conduit 33 et dégageant au contraire le conduit 35 qui établit une seconde communication entre 21 et 26.
C'est alors que l'infra-frein peut intervenir pour se superposer au frein normal. Si, en effet, par le jeu du robinet 40 du mécanicien (fig. 3), on fait le vide dans la conduite gé- nérale.en la mettant en communication avec une pompe à vide ou un éjecteur 41 actionné par un servomoteur 42, le vide se fait dans la chambre 21 du sélecteur 12 de chaque véhicule, puis par 24 jusqu'à la chambre 25 et la valve 30 étant attirée, la dépression gagne par 26 le cylindre à vide 8 du véhi cule (le clapet sphérique 32 est attiré sur son siège bouchant l'échappement), le piston 13 du cylindre à frein est attiré du fait de la dépression qui se produit dans ce cylindre 8,
ce qui augmente considérablement la trac tion sur la tige 14 de la timonerie et, par conséquent, la pression sur les sabots des freins. Si même la section du cylindre à vide est beaucoup plus grande que celle du cylindre à air comprimé, cette pression peut croître du simple au double.
Comme il n'est pas toujours désirable d'augmenter le freinage de certains wagons, notamment ceux présentant une faible tare et qui sont vides, on peut empêcher l'action dur double freinage et c'est précisément l'objet de la conduite 17 qui relie la chambre infé rieure 20, à diaphragme 29, du sélecteur 12, par 17, avec la sortie de la triple valve, laquelle va air cylindre à frein, c'est-à-dire en un point oui la pression est précisément celle du cylindre à frein normal à, air com primé et où règne précisément une pression positive si le frein normal fonctionne, et, au contraire, la pression atmosphérique, si ce frein rie fonctionne pas et est à l'échappement.
Si le robinet 18 sur cette conduite 17 établit la continuité de la conduite, dès que le frein normal fonctionnera, la, pression allant par la triple valve au réservoir intermédiaire 7 au cylindre à frein à air comprimé 5 ira également dans la chambre inférieure 20 à diaphragme 29 dit sélecteur 12, le diaphragme 29 se soulèvera et formera butée sur la tige 27 de l'équipage actionnant les valves 22 et 24 et l'empêchera de descendre, laissant seul en fonctionnement le frein à air comprimé normal sans l'appoint du frein à vide ou infra-frein qui n'entrera pas cri action, même si la conduite générale est en dépression.
Si, au contraire, pour une raison queconque, fuite ou autre, le frein normal ne fonctionne pas, il n'y aura pas de pression dans la chambre inférieure 20 du sélecteur, le fonc tionnement de l'infra-frein par le vide rie sera pas empêché, et il y aura freinage. Dans aucun cas, il n'y aura double freinage, si on veut ainsi l'empêcher.
Si, au contraire, comme c'était admis :tir début, on tourne le robinet d'arrêt 18 sur la conduite 17 de manière à supprimer toute communication, les deux freins, frein normal et infra-frein, pourront toujours fonctionner simultanément.
En conséquence, pour les wagons légers circulant à vide, il suffira de tourner le robi net 18 dans la position out il donne la con- tiiiuit6 de la conduite, afin d'éviter d'avoir un trop fort freinage: tandis qu'au contraire, pour un wagon chargé, out tournera ce robinet d'arrêt de manière à obstruer la conduite, pour que les deux freins, frein normal et iirfra-frein, puissent fonctionner simultanément.
Pour le desserrage, le mécanicien ferme son robinet 40 du vicie, et envoie par le ro binet 38 dit frein normal de l'air comprimé du réservoir de moyenne pression 2 dans la conduite générale.
Cet air ai-rive par 16 dans la chambre centrale 21 du sélecteur 12 de chaque véhi cule et trouve la valve supérieure 22 fermée et la valve inférieure 21 qui est ouverte; il atteint donc la valve 30 out il s'arrête; car il la pousse sur son siège. t1 ce moment, la tige de piston commune au cylindre à air comprimé et au cylindre à vide actionne toujours la timonerie.
Mais, d'autre part, le diaphragme 28 séparant la chambre ?1 de la chambre 19 se soulève, entraînant l'équipage 27 qui ferrure la valve 24, ouvrant au contraire la valve 222, pour permettre à la pression de la conduite généi,ale d'aller actionner la triple valve, de remplir le réservoir auxiliaire à air comprimé.
et de mettre le eylindre moteur correspon dant à 1'é chappemeut. La valve 24 s'est refermée et avec elle est remonté le tiroir 36 qui met alors en communication par<B>812,</B> 34 avec l'atmosphère, le tuyau<B>26</B> venant du cylindre à vide 8. L'air rentre dans le cylindre à vide 8 de l'infra-freiii et l'action sur la tige de pistou commune 14 actionnant la timonerie 6 cesse.
Le double frein cesse eoinpli@teitieiit et il y a et, progressivité dans ce desserrage. On est revenir à l'état normal.
II est à noter que l'infra-frein à vide coii@titue un frein direct qui n'a pas de chances de s'épuiser pendant les longues pentes, attendu qu'on petit continuellement le nourrir et le gouverner en puissance, à volonté.
A l'égard précisément des fortes décli vités, on peut faire entrer en jeu le super- frein, également modérable et inépuisable.
II se compose pour chaque véhicule d'un cylindre à air 43 (fig. 7 à 9) placé au-dessus d'un essieu 44, sur lequel on a calé une poulie 45 d'un certain diamètre. Le piston 9 du cylindre est terminé par un sabot de friction 46 qui est retenu en l'air assez loin de la poulie, par un ressort antagoniste 47, mais qui peut s'y appuyer pour former frein, quand l'air comprimé arrivant dans le cylindre 43 l'y poussse.
L'air arrive dans le cylindre 43 par une valve de transposition 10 (fig. 12), quand la pression qu'envoie le mécanisme dans la conduite générale, par un robinet 48 distinct du robinet normal 37 (fig. 2 et 3) dépasse sensiblement celle (4 kg environ) correspon dant au fonctionnement du frein normal, c'est-à-dire une pression de 7 à 10 kg par exemple; une telle pression, en effet, sou lève le tiroir cylindrique inférieur 49 de la valve de transposition fermant la communi cation avec la triple valve du frein normal par 16 et envoyant au contraire par 50 l'air à forte pression dans le cylindre du super frein qu'elle mettait, à l'état de repos, à l'échappement par 52, 51.
L'air comprimé, à forte pression arrive ainsi au cylindre 43 du super-frein par une boîte à clapet sphérique 53 qui permet l'en trée de l'air sur le cylindre et non le retour en sens inverse. II en résulte que le cylindre pourrait avoir tendance à soulever quelque peu la caisse du véhicule; c'est pourquoi on entoure l'essieu de deux étriers de garde 54 comportant chacun un autre sabot de frein 55 à leur partie inférieure, de manière à agir si cette action venait à se produire, et en tous cas, limiter l'amplitude du déplacement. Cette tendance au soulèvement n'est pas un inconvénient, mais un avantage des plus précieux, puisqu'elle a pour effet d'augmenter le freinage en fonction du poids, c'est-à-dire de l'état de charge du wagon.
Pour donner précisément son maximum d'effet à ce résultat, on peut caler sur l'essieu non plus une poulie, mais un excentrique 56 (fig. 9), de manière qu'à chaque tour de roue, l'air sous pression contenu dans le cylindre formant matelas, soit comprimé par le mouvement même de l'essieu, au moment où le piston se soulève sous l'action de l'excentrique, et prenne aussi, par moments, à chaque tour de roue, une surpression qui sera fonction du poids de la caisse du wagon, légèrement soulevée, et qui augmentera proportionnellement le freinage.
Dès qu'on voudra faire cesser l'action du super-frein, il suffira, que le mécanicien ramène son robinet 48 de commande, la valve de transposition 10 fonctionnera redonnant la communication avec le sélecteur pour le fonc tionnement à la pression du frein normal; et en même temps le super-frein. reviendra à l'échappement par la conduite 51 et la lumière 52, ce qui n'empêcherait pas, pour économiser l'air comprimé, d'avoir une phase intermé diaire permettant à l'air du super-frein de se vider en partie dans le cylindre à frein dit frein normal; s'il était épuisé. Ceci n'est pas représenté sur le dessin, et il suffit pour cela.
d'une lumière intermédiaire fonctionnant pen dant la course dans la valve de transposition. Il faut noter que pour le fonctionnement de toutes les parties de ce frein intégral, il n'y a sur chaque. véhicule de tout le train remorqué qu'une seule conduite générale qui communique avec les robinets du mécanicien, ou avec un seul robinet - qui, au lieu de donner uniquement les diverses pressions afférentes au frein normal automatique à air comprimé, comporterait deux positions supplé mentaires:
l'une faisant communiquer la con duite générale avec une pompe à vide ou un éjecteur qu'un servomoteur peut mettre en marche pour le fonctionnement du cylindre à vide de .l"infra-frein, et l'autre, envoyant une pression supérieure -, celle du frein normal pour l'action dit super-freiu.
Les trois conduites sur la machine (fig. 3): 57 de haute pression, 58 de moyenne pression et 59 de pression inférieure à une atmosphère viennent déboucher dans l'unique conduite 1 s'étendant sur tout le train, par urne valve double 60, 61 de distribution dont le fonc tionnement s'explique de lui-même et qui petit prendre des dispositions très variées.
La haute pression dit super-frein est fournie par tin deuxième réservoir 62à air comprimé (à plus de 7 hg) placé sui- la locomotive et distinct de celui à la pression usuelle (environ 4<B>kg)</B> qui alimente la con duite pour le fonctionnement du frein normal.
Il n'est pas indispensable pourtant, pour la compression de l'air dans le cylindre à haute pression, d'avoir à proprement parler une pompe distincte de celle qui produit l'air comprimé aux environs de 4 hg du cylindre de moindre pression. Il suffit, en effet, de n'envoyer l'air de la pompe dans le cylindre de moindre pression seulement et de réunir les deux cylindres par titi amplificateur de pression 63 (fig. 1).
Cet amplificateur de pression est constitué par deux cylindres de petites dimensions à air comprimé disposés en tandem avec les pistons sur une tige commune et dont les sections sont différentes. Le premier, plus grand, de ces deux cylindres reçoit l'air dit réservoir à pression ordinaire (quatre atmosphères) et le second puise l'air dans l'atmosphère pour le refouler dans Lui réservoir du super-frein ou réservoir à haute pression. Les pistons se déplacent alors en tandem.
On comprend que l'infra-frein avec tous ses organes peut être adapté aux freins con tinus de manière à construire un ensemble convenablement protégé par une enveloppe.
En définitive, les avantages du frein considéré sont les suivants: Il permet d'augmenter le freinage au point même de le doubler tout en n'ayant qu'une seule conduite le long du train. Il donne l'automaticité nécessaire dans le cas de rupture d'attelage, mais comporte en outre deux freins directs permettant de satis faire le problème de la descente sui> les longue petites et se prêtant à l'arrêt brusque ins tantané en présence d'un obstacle imprévu surgissant soudainement.
Il assure la progressivité du serrage et du desserrage.
I1 rend plus rapide l'action sur les der niers véhicules du train.
Il permet de proportionner volontairement ou automatiquement l'action du frein sur chaque véhicule art poids même du véhicule.
Il va sans dire que les appareils, infra- frein et super-frein, avec leurs organes peuvent être adoptés séparément l'un à l'exclusion de l'autre pour l'amélioration des freins continus actuellement en usage.
Pneumatic brake installation for trains. The present invention relates to a pneumatic brake installation for trains comprising the usual automatic brake working at medium pressures, and at least a second, direct brake, working at pressures different from the aforesaid average pressures, the two automatic brakes and direct having a common main pipe.
In the installation according to the invention, the dimensions of the direct brake piston are such that this brake can, when it acts alone, act with the same power as the normal brake.
Thanks to this arrangement it is possible to obtain a brake which meets all the requirements of automaticity, moderation, progressive tightening and loosening, proportionality of tightening to the load of the wagon, i.e. once and for all, or automatically, depending on the case.
The brake can also include a core that can be qualified as a normal brake, and which is none other than a usual automatic compressed air brake and two direct brakes including an infra-brake operating at a low pressure tending to 0 kg. and a super brake requiring a pressure of the order of magnitude of 7 to 10 kg, higher than the strongest generally used in air brakes. compressed, for example the Westinghouse brake.
One embodiment of the object of the invention is shown, by way of example, in the accompanying drawing, in which: FIG. 1 is an overall view of a locomotive, its tender and a wagon showing the overall adaptation; Figs. 2 and 3 give. from the front and from above the view of the mechanic's cabin with the arrangement of the pipes and valves of the integral brake; Fig. 4 shows a special double dispensing valve on the machine;
Fig. 5 shows a front view, suspended from the frame of the wagon, the engine system constituting the infra-brake and the normal brake actuating the linkage; Fig. 6 shows this same larger scale engine system living above, with its piping and connections; Fig. 7 shows the arrangement of the super-brake fixed to the wagon frame above the axle (seen along the axis of the axle);
Fig. 8 is the view, parallel to the axle, (the cc super-brake; La fit ;. 9 represents a variant called super-brake, seen along the axis of the axle, and comprising the device allowing to further increase the degree of braking according to the weight of the wagon: Fig. 10 is a longitudinal section of the device of a selector allowing the successive or simultaneous action of pressures lower and higher than one atmosphere;
Fig. 11 is a cross section of said selector in line with the pipe of the general pipe; Fig. 12 is the cross section of a transposition valve making it possible to attack the super-brake when a pressure greater than that required for the normal brake is sent into the general duct.
The normal brake is constituted by a compressed air brake of the Westinghouse type comprising, from one end of the train to the other, its main pipe 1 in relation to a cylinder of compressed air, called medium pressure 2, supplied, on the machine, by an air pump 3, and under each vehicle, a triple valve 4, a brake cylinder 5 acting on the linkage 6, and an auxiliary tank 7 (fig. 5 and 6).
t1 this normal brake are added: on the one hand, an infra-brake 8 so called because it uses pressures lower than the atmospheric pressure, and, on the other hand, titi super-brake 9 (fig. 7 and 8) so called because it uses higher pressures than those used for ordinary compressed air brakes.
Use small for the clarity of the presentation, temporarily leave aside this snper-brake, assuming the transposition valve 10 (6g. 6) inactive, and isolating it moreover by the net stop valve 11, which is interspersed on its. to switch it off, if necessary.
The normal brake is combined with; the infra-brake by the selector 12 (fig. 6) and the latter brake 8 is itself constituted by mid vacuum cylinder whose piston 13 is mounted in tan dem on the same rod 14 as the piston 15 of the air cylinder compressed 5, the two udders thus being integral, and the attack Fi of the wheelhouse of the brake shoes being unique for both.
On the main pipe 1 is connected the transposition valve 10, which, in the normal state - the super-brake not being actuated (fig. 1 \ 3) - gives by 16 the communication with the selector 12 (fig. 6), which can be cry further put in corrrirrtiti ication with the <I> cylinder </I> with compressed air brake by a con duite 17 which can be isolated by titi stop valve 18 three-way.
In the selector (fig. 10) are three chambers, upper bare 19 and one lower 20, all of them with movable diaphragm with antagonistic spring and a partitioned central chamber 21 comprising two valves, one, 22, capable of connecting by communication 16 the general pipe with that 2 3 of the triple valve 4 of the normal compressed air brake, and the other.
24, to connect by the same communication 16 the general pipe with the chamber 25 or open the pipe 26 going to the cylinder of the vacuum brake of the infra-brake.
The two valves 22 and 24 of the central chamber of the selector 12 are wedged on the same rod 27, the whole crew being attached to diaphragm art 28 <B> (the </B> the upper chamber 19 and coming only opposite the dia phrase 29 of the lower chamber 20.
In the chamber 25 is a united check valve 3 (I which is kept normally open by a counter spring 31, and beyond which is the nozzle of the pipe 26 going to the vacuum cylinder 8.
In the nozzle 26 opens, from the urn on the one hand, an exhaust box with a spherical valve 32 which prevents: any permanent pressure greater than the hatritosphere in the vacuum cylinder, and, on the other hand, a pipe 33 which exits the plug in the chamber 21 below an exhaust to the open air 34. A duct 35, which can communicate the chambers 26 and 21, normally exhausts, by a thin thread, the chamber 25. These three ducts 33 , 34 and 35 are located vis-à-vis a slide 36 which is moved by the valve 24, or, which amounts to the same thing, by means of a return wedged on the rod 27 of the central assembly of the selector.
It is assumed that the normal compressed air brake is armed in working order and that the three-way valve 18 is closed intercepting the part of the pipe 17 on the side of the triple valve 4 and, on the contrary, exhausting the part. of this pipe which arrives through 17 in the chamber 20 under the diaphragm 29.
The pressure sent by the mechanic's valve 37 (fig. 22) in the general pipe 1 is about 4 kg. This pressure fills the inlet chamber 21 of the selector 12, the upper diaphragm 28 compresses its return spring, the crew 27 is lifted, and with it the two valves 22 and 24 which are fixed therein, that is to- say that the air from the general duct goes through 23 to the triple valve 4 and to the auxiliary reservoir 7 of the normal brake; everything happens as if nothing has changed to the usual brake. The lower valve 24 hermetically closes the communication with 25 to the vacuum cylinder.
When the clamping is caused, and therefore the pressure in the general pipe is reduced, the diaphragm 28 of the upper chamber 19 is lowered and with it the assembly 27 of the valves 22 and 24 which passes from first by an intermediate position where the valve 22, giving access through 23 to the triple valve and the valve 24 giving access to the vacuum cylinder, are both open, that is to say that at the same time: a) The compressed air relaxed to 2 kg for example will act on the triple valve by 23 to put the auxiliary reservoir 7 in communication via 38-4-39 with the chamber 5 of the compressed air cylinder; and the piston 15 then actuates the brake shoes via the linkage 6;
b) part of this air at 2 kg enters through 24 the chamber 25 preceding the vacuum cylinder where it immediately pushes the valve 30 on its seat then intercepting the communication with 26.
This phenomenon has the advantage of avoiding abrupt application of the brake, but above all it has the effect of causing a sudden drop in pressure in the general pipe, precipitating the action of the triple valve of the following vehicle, and and so on, from vehicle to vehicle, the action on the last vehicle thus being obtained in a much shorter time than in known systems.
The central gear 27 of the selector continuing to descend, the valve 22 is applied to its seat and the communication 16 of the general pipe is completely eliminated with the triple valve by 23, the brake still remaining in action. The communication of the general pipe, on the contrary, continues to be established by 24 on the vacuum side until 25, where the pressure, always greater than 1 kg, stops at the valve 30 of the pipe 26 of the vacuum cylinder.
The back pressure air in the vacuum cylinder being exhausted through 33 and 34 and through the valve box 32 gradually flows into the atmosphere; the tightening of its brakes under the influence of the compressed air piston increases. During this time, the spool 36 is lowered to the lower end of its travel - by blocking the exhaust duct 34 by its upper edge = intercepting the duct 33 in its shell and, on the contrary, releasing the duct 35 which establishes a second communication. between 21 and 26.
It is then that the infra-brake can intervene to be superimposed on the normal brake. If, in fact, through the play of the mechanic's valve 40 (fig. 3), a vacuum is created in the general pipe by putting it in communication with a vacuum pump or an ejector 41 actuated by a servomotor 42, the vacuum is made in the chamber 21 of the selector 12 of each vehicle, then through 24 to the chamber 25 and the valve 30 being drawn in, the vacuum reaches the vacuum cylinder 8 of the vehicle through 26 (the ball valve 32 is attracted to its seat blocking the exhaust), the piston 13 of the brake cylinder is attracted due to the vacuum which occurs in this cylinder 8,
which considerably increases the traction on the rod 14 of the linkage and, consequently, the pressure on the brake shoes. If even the cross section of the vacuum cylinder is much larger than that of the compressed air cylinder, this pressure can increase by a factor of two.
As it is not always desirable to increase the braking of certain wagons, in particular those having a low tare weight and which are empty, the hard double braking action can be prevented and this is precisely the object of the pipe 17 which connects the lower chamber 20, with diaphragm 29, of the selector 12, by 17, with the output of the triple valve, which goes air cylinder with brake, that is to say at a point where the pressure is precisely that of the normal brake cylinder with compressed air and where there is precisely positive pressure if the normal brake works, and, on the contrary, atmospheric pressure, if this brake does not work and is exhausted.
If the tap 18 on this line 17 establishes the continuity of the line, as soon as the normal brake operates, the pressure going through the triple valve to the intermediate reservoir 7 to the compressed air brake cylinder 5 will also go into the lower chamber 20 to diaphragm 29 said selector 12, the diaphragm 29 will rise and form a stop on the rod 27 of the crew actuating the valves 22 and 24 and will prevent it from descending, leaving the normal compressed air brake alone in operation without the addition of the vacuum brake or infra-brake which will not come into action, even if the brake pipe is in depression.
If, on the contrary, for some reason, leak or otherwise, the normal brake does not work, there will be no pressure in the lower chamber 20 of the selector, the operation of the infra-brake by vacuum. will not be prevented, and there will be braking. In any case, there will be double braking, if we want to prevent it.
If, on the contrary, as it was admitted: firing at the start, the stopcock 18 is turned on the pipe 17 so as to eliminate all communication, the two brakes, normal brake and infra-brake, can still operate simultaneously.
Consequently, for light wagons running empty, it will suffice to turn the valve 18 to the out position, it gives the continuity6 of the pipe, in order to avoid having too much braking: while on the contrary , for a loaded wagon, out will turn this stop cock so as to obstruct the pipe, so that the two brakes, normal brake and iirfra-brake, can operate simultaneously.
To release, the mechanic closes his valve 40 of the stained, and sends through the valve 38 called normal brake compressed air from the medium pressure tank 2 into the general pipe.
This air flows through 16 into the central chamber 21 of the selector 12 of each vehicle and finds the upper valve 22 closed and the lower valve 21 which is open; it therefore reaches the valve 30 or it stops; because he pushes her in her seat. At this time, the piston rod common to the compressed air cylinder and the vacuum cylinder still actuates the linkage.
But, on the other hand, the diaphragm 28 separating the chamber 1 from the chamber 19 rises, causing the crew 27 which fits the valve 24, on the contrary opening the valve 222, to allow the pressure of the general pipe, ale to activate the triple valve, fill the auxiliary tank with compressed air.
and to put the engine cylinder corresponding to the exhaust. The valve 24 is closed and with it the drawer 36 is reassembled which then puts in communication by <B> 812, </B> 34 with the atmosphere, the pipe <B> 26 </B> coming from the cylinder to vacuum 8. The air enters the vacuum cylinder 8 of the infra-freiii and the action on the common piston rod 14 actuating the linkage 6 ceases.
The double brake stops eoinpli @ teitieiit and there is and, progressiveness in this release. We are back to normal.
It should be noted that the vacuum infra-brake coii @ tituates a direct brake which is not likely to be exhausted during long slopes, since we can continuously feed it and govern it in power, at will. .
With regard to very steep slopes, the super brake, which is also moderate and inexhaustible, can be brought into play.
It consists for each vehicle of an air cylinder 43 (Fig. 7 to 9) placed above an axle 44, on which a pulley 45 of a certain diameter has been wedged. The piston 9 of the cylinder is terminated by a friction shoe 46 which is held in the air far enough from the pulley, by an opposing spring 47, but which can rest on it to form a brake, when the compressed air arriving in the cylinder 43 pushes it there.
The air arrives in the cylinder 43 by a transposition valve 10 (fig. 12), when the pressure sent by the mechanism in the general pipe, by a valve 48 separate from the normal valve 37 (fig. 2 and 3) exceeds substantially that (approximately 4 kg) corresponding to the operation of the normal brake, that is to say a pressure of 7 to 10 kg for example; such pressure, in fact, lifts the lower cylindrical spool 49 of the transposition valve closing the communication with the triple valve of the normal brake by 16 and on the contrary sending by 50 the high pressure air in the cylinder of the super brake that it put, in the state of rest, to the exhaust by 52, 51.
The compressed air, at high pressure, thus arrives at the cylinder 43 of the super-brake via a ball valve box 53 which allows air to enter the cylinder and not return it in the opposite direction. As a result, the cylinder could tend to raise the vehicle body somewhat; this is why the axle is surrounded by two guard calipers 54 each comprising another brake shoe 55 at their lower part, so as to act if this action were to occur, and in any case, to limit the amplitude of the shifting. This tendency to lift is not a drawback, but a most valuable advantage, since it has the effect of increasing the braking as a function of the weight, that is to say of the load condition of the wagon.
To give precisely the maximum effect to this result, one can wedge on the axle no longer a pulley, but an eccentric 56 (fig. 9), so that at each revolution of the wheel, the pressurized air contained. in the cylinder forming a mattress, is compressed by the movement of the axle itself, when the piston lifts under the action of the eccentric, and also takes, at times, at each revolution of the wheel, an overpressure which will be depending on the weight of the wagon body, slightly raised, and which will proportionally increase the braking.
As soon as you want to stop the action of the super-brake, it will suffice for the mechanic to bring back his control valve 48, the transposition valve 10 will operate, restoring communication with the selector for operation at normal brake pressure. ; and at the same time the super brake. will return to the exhaust via line 51 and port 52, which would not prevent, in order to save compressed air, from having an intermediate phase allowing the air from the super-brake to partially empty into the brake cylinder called normal brake; if he was exhausted. This is not shown in the drawing, and it is sufficient for that.
an intermediate light working during the stroke in the transposition valve. It should be noted that for the operation of all parts of this integral brake, there is on each. vehicle of the entire towed train that a single general pipe communicating with the engineer's cocks, or with a single cock - which, instead of giving only the various pressures relating to the normal automatic compressed air brake, would include two additional positions :
one communicating the general pipe with a vacuum pump or an ejector that a servomotor can start for the operation of the vacuum cylinder of the infra-brake, and the other, sending a higher pressure - , that of the normal brake for the action called super-freiu.
The three pipes on the machine (fig. 3): 57 of high pressure, 58 of medium pressure and 59 of pressure less than one atmosphere come out in the single pipe 1 extending over the entire train, through a double valve 60 , 61 distribution whose operation is self-explanatory and which can make a wide variety of arrangements.
The high pressure called super-brake is supplied by a second tank 62 with compressed air (at more than 7 hg) placed on the locomotive and distinct from that at the usual pressure (approximately 4 <B> kg) </B> which supplies the pipe for normal brake operation.
It is not essential, however, for the compression of the air in the high pressure cylinder, to have, strictly speaking, a separate pump from the one which produces the compressed air around 4 hg from the lower pressure cylinder. It suffices, in fact, to send the air from the pump into the cylinder of lower pressure only and to join the two cylinders by a titi pressure amplifier 63 (fig. 1).
This pressure amplifier is made up of two small-dimension compressed air cylinders arranged in tandem with the pistons on a common rod and whose sections are different. The first, larger, of these two cylinders receives the air called ordinary pressure reservoir (four atmospheres) and the second draws air from the atmosphere to push it back into the super-brake reservoir or high pressure reservoir. The pistons then move in tandem.
It will be understood that the infra-brake with all its components can be adapted to continuous brakes so as to build an assembly suitably protected by a casing.
Ultimately, the advantages of the considered brake are as follows: It makes it possible to increase braking to the point of even doubling it while having only one pipe along the train. It gives the necessary automaticity in the event of a broken coupling, but also includes two direct brakes making it possible to solve the problem of the descent on the long small ones and lending itself to sudden sudden stopping in the presence of an unforeseen obstacle suddenly appearing.
It ensures the progressive tightening and loosening.
It makes the action on the last vehicles of the train faster.
It makes it possible to voluntarily or automatically proportion the action of the brake on each vehicle art the same weight of the vehicle.
It goes without saying that the devices, infra-brake and super-brake, with their parts can be adopted separately one to the exclusion of the other for the improvement of the continuous brakes currently in use.