Appareil de frein à fluide sous pression. La présente invention a pour objet un ap pareil de frein à fluide sous pression, qui est caractérisé par une unité d'assemblage com portant des conduits pour établir des con nexions entre la conduite d e frein principale, le cylindre de frein et les valves de commande du fluide, ces valves étant portées par ladite unité qui contient également des chambres à freinage rapide et à freinage de service com mandées par des valves.
Un appareil de ce genre est d'une cons truction relativement :simple et d'un fonction nement sûr et exact dans toutes les condi tions du service.
Une forme d'exécution de l'objet de l'in vention est représentée, !à titre d'exemple, au dessin annexé qui montre l'appareil en coupe schématique.
L'appareil représenté au dessin comporte une valve à frein de service courant, 5, et une valve à frein .de secours 6, ces deux étant re liées à une unité de connexion ou d'assem blage 7. A l'unité d'assemblage 7 sont égale- ment reliés la conduite principale 8, un réser voir auxiliaire 9, un réservoir supplémentaire 10 et un cylindre de frein 11.
La valve de service courant comporte un piston 13 monté clans une chambre 14 qui est reliée à la conduite principale 8 par un con duit 15.
Sur le côté opposé .du piston 18 est dis posé une chambre à tiroir 16 qui -est reliée au réservoir auxiliaire 9 par un conduit et un tuyau 17.
Dans la chambre 16 est disposé un tiroir principal 18 et un tiroir de graduation 19 ac tionnés par le piston 18.
Le réservoir supplémentaire 10 est relié à un conduit 20 conduisant vers le siège du tiroir principal 18. Un conduit 21 contenant une valve de retenue à bille 12 relie le con duit 20 à la chambre 14.
Dans une chambre 22 est montée une valve de retenue à freinage rapide<B>-95.</B> La chambre 22 est reliée à un conduit 28 conduisant vers le siège du tiroir 18. Le conduit 23 est muni d'un bouchon d'étranglement 24 qui sert à li miter l'écoulement de fluide par ce conduit. La valve 25 lest agencée pour être sollicitée sur une nervure de siège 26 par un ressort à boudin 27, de façon à couper normalement la communication du conduit 15 avec le con duit 23.
La valve de secours 6 comporte un piston 30 logé dans une chambre à piston 31. Le piston 30 sert à actionner un tiroir principal 32 et un tiroir de graduation 33 disposés dans une chambre à tiroir 34.
La chambre là tiroir 34 est reliée à une chambre ou réservoir à freinage rapide 28 par un conduit 29.
Une valve de secours, à freinage rapide comporte un piston 37 dont la chambre 36 est reliée d'un côté à un conduit 35 conduisant vers le siège du tiroir 32. Le piston 37 sert à actionner une valve de décharge 38 pour la conduite principale, placée dans une chambre 39 qui est reliée au conduit 15 par le ton- duit 40.
Pour régler la quantité de fluide prove nant du réservoir 10 pour ali menter les cylindres de frein 11, on a prévu un piston-valve 42 qui est agencé pour re joindre ion siège par suite d'un mouvement à fond clans l'une des deux directions et qui est soumis d'un côté à la pression d'un ressort 41. Le piston 42 a une chambre 44 qui com munique par un .conduit 45 situé à la gauche du piston, avec une chambre 46 qui est reliée à un conduit 47 allant vers le siège du ti roir principal 32.
Dans la position fermée représentée .du piston à valve 42, l'aire extérieure 69 du siège reliée au conduit 20 de réservoir supplé mentaire 10 par .des conduits 70 et 48 est sé parée d'une aire intérieure de siège qui est reliée par un conduit 49 à une chambre 50.
Dans la chambre 50 est logé un piston à valve 51 qui est agencé pour venir rejoindre le siège par suite d'un mouvement extrême dans les deux directions et qui lest soumis d'un côté à la pression d'un ressort 43.
Une chambre 52 sur le côté du ressort du piston à valve 51 est relié au cylindre de frein 11 par un conduit et tuyau 53 muni à la face de l'unité d'assemblage 7 d'un bou chon d'étranglement 54. La chambre 52 est également reliée à un conduit 55, et une com munication du conduit 55 avec la chambre 56 d'une valve de sûreté 57 lest réglée au moyen d'une valve 59.
Le côté de ressort du piston à valve 51 est pourvu d'une tige 58 pour entraîner le cône de valve 59 qui repose normalement sur un siège 60, afin de couper la communica tion à travers le conduit 55.
Dans le fonctionnement de l'appareil. lorsque les parties de triple-valve sont en position de desserrage, comme représenté au dessin, la chambre à tiroir 16 et le réservoir auxiliaire 9 sont. chargés à partir de la con duite principale de la manière usuelle au moyen de la rainure d'alimentation 6 2 en tourant le piston de triple-valve 13.
Le réservoir supplémentaire 10 est chargé à partir de la chambre 14 par l'intermédiaire des conduits 21 et 20 et à partir de la cham bre à tiroir 16 par l'intermédiaire de lu mières 64 et 65 dans le tiroir de graduation 19 et le tiroir principal 18, respectivement, et de là à travers le conduit et tuyau 20. Le fluide venant de la. chambre à piston 14 par l'intermédiaire du conduit 21 passe par la valve de retenue à bille 12 et par un bouchon d'étranglement 66 dans le conduit 21. Le conduit 20 est également pourvu -d'un bou- ehon d'étranglement 67 par lequel le fluide provenant de la chambre à tiroir 16 s'écoule vers le réservoir supplémentaire 10.
Lorsque le réservoir supplémentaire est ainsi chargé de fluide sous la pression de la conduite principale, la chambre 44 d'un côté du piston à valve à haute pression 42, sera également chargée de fluide par l'intermé diaire du conduit. 48, d'une cavité 68 dans le tiroir principal 32 de la. valve de secours 6, et d'un conduit 47, débouchant dans la chambre 46, tandis .que la chambre 69 du côté opposé du piston là valve 42 à l'extérieur de la ner vure de siège 61 sera chargée par l'intermé diaire d'un conduit 70 relié au conduit 48.
Puisque le côté de ressort du piston à sou pape 41 a une plus grande superficie que le côté opposé de celui-ci à l'extérieur de la nervure de siège 61, le fluide sous pression assisté par l'action du ressort 41, agira de fa çon .à forcer le piston à valve, de manière étanche sur la nervure de .siège 61.
La chambre à piston de secours 31 sera également chargée de fluide sous pression à partir de la conduite principale 8 par l'in termédiaire du conduit 40, de la chambre à valve de décharge 39 et du conduit 72.
La chambre de piston de secours 31 étant reliée à la chambre de soupape 34 par un conduit 73, muni d'une valve de retenue à bille 74, le fluide sous pression passe à la chambre de valve 34 et ensuite par le con duit 29 dans la chambre à freinage rapide 28, en chargeant celle-ci de cette façon de fluide sous la pression de la conduite principale.
Lorsque l'appareil est ainsi chargé de fluide sous pression par la conduite princi pale 8, la pression atmosphérique règne dans le cylindre de frein 11 par suite dè là con nexion par le tuyau -et conduit 53, conduit 78, lumière 79 dans le tiroir principal 18, ca vité 80 clans le tiroir 19, lumière 81 dans le tiroir 1.8 et le conduit atmosphérique 82. Afin de régler l'alimentation du cylindre de frein 11., le conduit 78 est muni d'un bouchon d'étranglement 77; le .conduit 82 est égale ment muni d'un bouchon d'étranglement 83 pour limiter la quantité de fluide qui le tra verse.
Lorsqu'on désire effectuer un freinage de service après que l'appareil a été chargé de fluide sous pression à partie .de la conduite principale 8 de la manière susdécrite, la pression dans la conduite principale est ré duite de la manière usuelle, et par conséquent la pression dans la chambre 14 est réduite dans la même proportion.
Vu que la. pression du fluide dans la chambre à tiroir 16 dépassera alors la pres sion du fluide dans la chambre de piston 14, le pistou 13 sera déplacé vers la gauche, de façon à venir occuper la position de freinage de service usuelle, et la communication de la chambre de piston 14 avec la chambre à tiroir 16 par l'intermédiaire de la rainure d'alimen tation 62 sera coupée.
Après que le piston à triple-valve 13 a ainsi été déplacé d'une -distance prédétermi née, un épaulement 75 de la tige de piston vient en prise avec le tiroir de graduation 19 et par conséquent le tiroir 19 sera également délacé vers la gauche par le piston à triple- valve 13, le tiroir principal 18 de la triple- valve restant immobile.
Quand le tiroir de graduation 19 est mû vers la gauche, une lumière 76 dans le ti roir principal 18 qui est reliée au conduit 23, sera recouverte de façon que la communica tion de la chambre à tiroir 16 avec la cham bre de valve de retenue 22 est coupée. La lu mière 65 sera également recouverte et, par conséquent, la communication sera coupée en tre le réservoir supplémentaire 10 et la cham bre à tiroir 16.
Le cylindre de frein 11 qui est relié à l'atmosphère lorsque l'appareil est en posi tion de desserrage, aura cette connexion cou pée, lorsque les lumières 79 et 81 du tiroir principal 18 sont recouvertes par le tiroir de graduation 19 lorsque ce dernier est déplacé vers la gauche par le piston 13.
Par :suite de la continuation . du mouve ment du piston 13 vers la gauche, un épaule ment 84 de la tige de piston vient en prise avec le tiroir principal 18, et ce dernier sera alors .déplacé à la position de freinage de ser vice, à laquelle les conduits 23, 20 et 82 sont recouverts.
L'unité d'assemblage 7 comporte une chambre 85 constituant une ,chambre de frei nage rapide qui est reliée au siège du tiroir principal 18 par un conduit 86 muni d'un bouchon d'étranglement 89 pour limiter l'é coulement du fluide dans ce conduit.
Lorsque l'appareil est à la position de desserrage, la chambre 85 communique avec l'atmosphère par l'intermédiaire du conduit 86,,d'une cavité 87, dans le tiroir principal 18 et d'un conduit atmnsphéTique 88, mais lors que le tiroir principal 18 est déplacé vers 1 a gauche à la position de freinage de service, le conduit 88 sera recouvert, et la cavité 87 re liera le conduit 86 au conduit 23 venant de 1a chambre 22 de la valve de retenue à frei nage rapide.
La pression du fluide dans le conduit 15 de la conduite principale agissant sur la valve clé retenue 25 provoquera mainte nant l'ouverture de cette valve à l'encontre de la force exercée par le ressort 27, et le fluide passera rapidement du conduit 15 à la cham bre 22 et depuis là par -le conduit 23, la ca vité 87, et le conduit 86 à k chambre à. frei nage rapide 85.
De cette façon, il se produit une réduction locale soudaine de la pression clé la conduite principale, .de façon que l'action de- freinage rapide usuelle se propage successivement sur tout le train.
Aussitôt que la pression du fluide dans la. chambre 85 atteint une valeur pratiquement égale à la pression de la conduite principale, le ressort 27 pressera la valve 25 sur son siège, de façon à couper la communication en tre la chambre à freinage rapide et le conduit 15 alla-ut à la conduite principale et à pré venir ainsi un retour de fluide à partir de la chambre à freinage rapide vers la conduite principale, si la pression dans celle-ci est ré duite encore, .davantage.
A la position de freinage de service, la chambre à tiroir 16 sera reliée par une lu mière 90 dans le tiroir principal 18 au con duit 78. Le fluide sous pression passe alors du réservoir auxiliaire 9 à travers la chambre à tiroir 16 et au cylindre .de frein 11 par l'in termédiaire de la lumière90 et des conduits 78 et 53 en effectuant ainsi un freinage de ser vice de la manière usuelle.
Le conduit 53 permettra au fluide sous la pression du cylindre de frein de s'écouler vers la chambre 52 sur le côté supérieur du piston de valve 51, de façon qu'il se produise une pression agissant sur la tête de soupape 59 .de la soupape de sûreté.
Puisque le piston de valve 51 sera main tenu sur son siège par la pression exercée par le fluide de la chambre 52 et la pression ad- diti.onnelle du ressort 43, des fuites du fluide par le siège du piston de valve 51 seront pré venues, et la pression agissant sur la valve 59 augmentera donc.
Comme la valve de sûreté 5 7 est agencée pour fonctionner clé façon à dégager un excé dent de pression de fluide pouvant se pro duire dans le cylindre de frein 11 par suite de d'alimentation à partir du réservoir auxiliaire 9 pendant un freinage de service, si la pres sion du fluide dans la chambre 52 et le con duit 55 dépassait la force dans la valve de sûreté 57 tendant à retenir le corps de valve 59 sur son siège, la valve 59 s'ouvrira et l'excédent de fluide passera de la chambre 52 à la chambre 56 et de celle-ci à l'atmosphère à travers une ou plusieurs ouvertures 92 de la valve de sûreté 57.
.De cette façon, la pression maximum du fluide admis au cylindre de frein Il pendant un freinage de service sera, limitée parce que la soupape de sûreté 59 entre automatique ment en service.
Lorsqu'un freinage de service est effectué clé la manière susdécrite par suite d'une ré duction de la pression de la conduite princi pale dans le conduit 15, la pression du fluide dans la chambre de piston de secours 31 sera également réduite, attendu que la chambre 31 est en communication avec le conduit 15 par d'intermédiaire du conduit 72 de la chambre de la valve de décharge 39 et du conduit 40.
Par conséquent, lorsque la- pression du fluide dans la chambre de piston 31 est ré duite à une valeur prédéterminée, la pression du fluide dans la chambre à tiroir 34 sollici tera le piston 30 vers le haut jusqu'à ce qu'une lumière 93 dans le tiroir de graduation -33 vienne coïncider avec une lumière 94 dans le tiroir principal 32 de la valve de secours 6. Ensuite le fluide sous pression de là, cham bre à freinage rapide 28 sera déchargé vers l'atmosphère par l'intérmédiaire du conduit 29 -de là, chambre de valve 34- des lumières 93 et 94 et du conduit atmosphérique 95.
Lors que la pression du fluide dans la chambre à freinage rapidé '28 et dans la chambre de valve 34'a été réduite à un degré légèrement inférieur à la réduction de la pression dans la conduite principale, le piston 30 sera ramené à la position de desserrage par la pression plus: élevée de la conduite principale, régnant à la chambre 31.
Un déplacement du piston 30 peut amener le tiroir de graduation 33 à recouvrir la lu mière 94 dans le tiroir principal 32, de façon à empêcher une réduction ultérieure de la pression du fluide dans la chambre à freinage; rapide 28 jusqu'à ce que la pression dans la conduite principale soit réduite davantage, lorsque l'action du piston 30 et des parties actionnées par celui-ci se répète, ce qui se comprendra sans autre. Les pressions agis sant sur le piston 30 sont ainsi pratiquement maintenues en équilibre, de façon qu'une ré duction de .service de la pression dans la con duite principale ne provoquera pas un frei nage de secours.
Afin de maintenir les freins serrés, après un freinage d e service, le mécanicien met la valve de freinage (non représentée) à la posi tion de couverture, de façon qu'un échappe ment ultérieur du fluide de la conduite prin cipale est -empêché. Lorsque l'écoulement de fluide du réservoir auxiliaire 9 vers le cylin dre de frein 11 qui se produit de la manière susdécrite a provoqué une réduction de la pression dans la chambre à tiroir 16 à une va leur légèrement en dessous, de la pression du fluide dans la chambre de piston 14, la pres sion plus élevée de la conduite principale régnant dans ladite chambre de piston entraî nera le piston 13 et le tiroir de graduation 19 vers la droite jusqu'à ce qu'un épaulement 96 sur la tige du piston 13 vienne en prise avec l'extrémité adjacente du tiroir principal 18.
Dans cette position, la lumière 90 sera re couverte par le tiroir de graduation 19 et par conséquent l'écoulement du fluide vers le cy lindre de frein 11 par l'intermédiaire du con duit 78 et du conduit et tuyau 53, est arrêté. Un mouvement ultérieur du piston 13 et du tiroir de graduation 19 vers la .droite est em pêché par le tiroir principal 18. La légère dif férence de pression qui était suffisante pour déplacer le piston 13 et le tiroir de gradua- Lion 19, n'est pas capable de surmonter la résistance du tiroir principal 18, par consé quent il ne se produit point de mouvement ul térieur.
Il est à noter que le tiroir principal 18 reste à la position de service, un mouvement du piston 13 et du tiroir de graduation 19 n'étant nécessaire que pour recouvrir le ti roir 18. Il ne faut par conséquent dans cette position qu'une légère réduction de la pression clans la conduite principale pour ramener de nouveau le piston 13 et le tiroir de gradua tion 19 à la position de service. De cette ma nière, les freins peuvent être gradués de pas à pas en réduisant par pas la pression dans la conduite principale et en provoquant des augmentations correspondantes de la pres sion dans le cylindre de frein.
Lorsqu'on désire desserrer les freins, on actionne le robinet de frein pour augmenter la pression de fluide dans la conduite princi pale 8, de façon à augmenter la pression de fluide dans la chambre de piston 14. Lorsque la pression dans la chambre 14 a été augmen tée jusqu'à une valeur prédéterminée, une force suffisante est exercée sur le piston 13 pour mouvoir ce piston, le tiroir principal 18 et le tiroir de graduation 19 vers la droite à la position de desserrage. Un mouvement ul térieur du piston 13 dans cette direction sera empêché, lorsque la tête de piston vient en prise avec une butée 97.
Le tiroir principal 18 et le tiroir de graduation 19 occuperont maintenant la place représentée au dessin et dans laquelle le fluide du -cylindre de frein 11 sera déchargé à l'atmosphère par l'inter médiaire .du tuyau et conduit 53, conduit 78, lumière 79, cavité 80 du tiroir 19, lumière 81 et conduit 82, de façon que les freins se des serrent.
Lorsque les parties sont retournées<B>à</B> la position de desserrage, le dispositif sera de nouveau chargé de la manière susdéorite. Si l'on désire obtenir un desserrage graduel de freins, on peut effectuer une augmentation graduelle -de la pression dans la conduite principale et de la pression dans la chambre de piston 14, afin d'entraîner le piston 13 vers la position de desserrage, après quoi le piston 13,
le tiroir principal 18 et le tiroir de graduation 19 occuperont une position dans laquelle de fluide dans le cylindre de frein 11 peut s'échapper vers l'atmosphère par l'intermédiaire du tuyau et conduit 53, conduit 78, lumière 79, cavité de valve 80, lumière 81 et conduit 82. Toutefois, ensuite du fait qu'urne communication est établie entre le résérvoir supplèmentaire 10 et la chambre à tiroir 16 par l'intermédiaire du tuyau et conduit 20 et des lumières 65 et 64 lorsque le piston 13 est à la position de des serrage, la pression augmentera dans la cham bre à tiroir 16 'à une valeur suffisante pour surmonter l'accroissement de la, pression dans la conduite principale et entraîner le piston 1.3 à gauche vers la position de desserrage.
Par suite de ce déplacement, le tiroir de gra duation<B>19</B> sera amené à recouvrir la lumière 65, de façon à occuper la communication du réservoir supplémentaire 10 -avec la chambre là tiroir 16. En outre, les lumières 79 et 81 seront recouvertes par le tiroir de graduation 19, parce que le tiroir principal 18 restera à la position de desserrage et, par conséquent, l'échappement ultérieur du fluide du cylindra de frein vers l'atmosphère sera empêché, et le fluide restant dans le cylindre de frein sera. retenu. De cette façon, la pression dans le cylin dre de frein peut être réduite par pas succes sifs en réduisant successivement par pas la pression dans la conduite principale.
Lorsqu'une réduction soudaine de la pres sion dans la conduite principale est provo quée pour effectuer un freinage de secours, le piston 13 sera, rapidement entraîné vers la gauche, de façon à s'appuyer sur le siège 98 en comprimant le ressort d'arrêt 99. Dans ce mouvement, le tiroir principal 18 sera, déplacé de façon à relier :le conduit 100 à la chambre à tiroir 16, et le fluide sous pression de la chambre 16 passera par le bouchon d'étran glement 101 au cylindre de frein 11 par l'in termédiaire du conduit 78 et du conduit et tuyau 53.
La réduction soudaine & la pression dans le conduit 15 relié à la conduite principale provoquera également une -réduction corres pondante de la pression dans la chambre 31; par conséquent, le piston 30 sera mû vers le haut en-comprimant le ressort d'arrêt 102 et en déplaçant le tiroir 32 pour découvrir la lu mière 35, de façon â permettre au fluide sous pression de s'écouler de la chambre à freinage rapide 28 vers la chambre à piston 36 et de solliciter le piston à freinage rapide 37 vers le haut. Par suite du mouvement ascendant du piston 37, la valve de décharge 38 sera soulevée de son siège, de façon à provoquer une décharge rapide de la conduite principale de la manière usuelle.
Le déplacement du tiroir 32 provoque également l'établissemlent d'une connexion de la lumière 47 avec la lumière atmosphérique 95 par l'intermédiaire de la cavité 103, de façon à décharger le fluide de la chambre 46 et du côté de ressort du piston de valve 42.
Par suite de la décharge du fluide du côté de ressort du piston de valve 42, la pression de fluide du réservoir supplémentaire 10 agis sant sur d'aire extérieure de l'anneau de siège 61 du côté opposé, peut écarter ce piston- val've de son siège à l'encontre de la force exercée pair le ressort 41, de façon à per mettre au fluide sous pression de passer du réservoir supplémentaire 10 au côté inférieur du piston de valve d'interruption 51. Le fluide s'écoulant de la chambre 69 par le conduit 49 vers la face inférieure du piston de valve 51, forcera la nervure de siège 63 de se soulever du siège 71 et ledit piston de valve sera, soulevé à l'encontre de la pression du ressort 43, le côté opposé du piston de valve étant amené à s'appuyer sur la garni ture 105.
Quand le piston de valve 51 est. dans cette position, le fluide sous pression du réservoir supplémentaire 10 peut s'écouler vers le cylindre de frein 11 par l'intermé- diaire,de la lumière 104 et du conduit 53.
Le mouvement,du piston de valve 42 qui ee - produit presque simultanément avec le mouvement du tiroir 32, permet l'écoulement immédiat .du fluide du réservoir supplémen- taire 10 vers le cylindre de frein 11 en plus d'une égalisation de l'alimentation usuelle du fluide à partir du réservoir auxiliaire 9, de façon que l'établissement rapide d'une pres sion élevée dans le cylindre de frein est assu rée aussitôt qu'un freinage de secours est pro voqué.
Lorsque le piston de valve 51 est mû vers le haut pour .découvrir la lumière 104, la par tie supérieure de celui-ci repose sur la garni ture 105, et la communication avec la valve de sûreté 57 à travers le conduit 55 sera donc coupée de façon à prévenir une réduc tion de la pression élevée dans le cylindre de frein obtenu lors du freinage de secours.
Dans la construction susdécrite, tous les bouchons d'étranglement sont disposés dans les faces de l'unité d'assemblage 7 à laquelle la valve de freinage de service 5 et la valve de freinage de secours 6 sont fixées. De cette manière, tous ces organes sont facilement ac cessibles pour l'inspection, la rechange ou la réparation lorsqu'un des dispositifs énoncés est enlevé de l'unité d'assemblage 7.