Installation de frein pour trains de chemins de fer et autres. La présente invention concerne une ins tallation de frein pour trains de chemins de fer et autres du genre dans lequel le serrage et le desserrage des freins est effectué en dépendance des variations de la pression ré gnant dans une conduite de frein qui s'étend sur toute une rame de véhicules, et dans le quel il est en outre prévu, sur chaque véhi cule individuel, des moyens de commande susceptibles d'influencer l'effort de freinage en dépendance des conditions de vitesse, c'est- à-dire en dépendance de la vitesse de par cours ou de la retardation.
Afin d'atténuer l'influence de la vitesse de parcours sur l'efficacité des freins, on a déjà proposé de prévoir un dispositif sur les véhicules individuels pour compenser la ré duction du coefficient de frottement à une vitesse plus élevée en augmentant la force avec laquelle les blocs de frein sont appli qués.
La présente invention a pour but de réali ser des avantages similaires sans l'aménage- ment de dispositifs relativement compliqués agissant en dépendance de la vitesse ou do la retardation et situés sur chaque véhicule individuel, et de faciliter, ainsi, la commande de l'installation complète.
L'installation suivant l'invention com porte une conduite de frein additionnelle de réglage s'étendant sur tout le train et dont la pression agit sur lesdits moyens de com mande prévus sur chaque véhicule, un dispo sitif de réglage situé sur l'un des véhicules du train réglant automatiquement la pres sion de cette conduite additionnelle en dépen dance des susdites conditions de vitesse.
Comme les véhicules d'un train sont tous accouplés l'un à l'autre et ont, par consé quent, tous la même vitesse, l'effet sera le même qu'avec les moyens connus jusqu'à pré sent, dans lesquels des dispositifs distincts agissant en dépendance de la vitesse sont si tués sur chaque véhicule, et comme ces moyens de commande secondaires peuvent être construits d'une manière relativement simple et robuste, la surveillance peut. être restreinte principalement aux moyens uni ques agissant en dépendance de la vitesse qu'on emploie.
L'agencement peut être tel que le réglage automatique s'effectue sur toute l'étendue ou une partie désirée quel conque de l'étendue entière de l'action de freinage effectuée par le mécanicien.
Des formes d'exécution de l'objet de l'in vention sont représentées, :à titre d'exemple. au dessin annexé, dans lequel: La fig. 1 montre schématiquement une première forme d'exécution de l'installation de frein; La fi-. 2 montre une coupe schématique d'un des dispositifs à soupape représentés à la fig. 1; Les fig. 3, 4 et 5 montrent des vues sché matiques, similaires à la fig. 1, de diffé rentes autres formes d'exécution, et la fig. 6 montre une vue schématique du, moyens pour donner une indication ait cas où la conduite de réglage de vitesse de l'instal lation deviendrait inopérative.
L'installation de frein d'un train de v ébi- cules de chemins de fer représentée à la fig. 1 comporte la conduite de frein usuelle 1 et une conduite de frein additionnelle 2, les conduites de frein 1 et 2 s'étendant sur tout le train avec les accouplements flexibles usuels 3 et 4 entre les différents véhicules du train.
La conduite de frein additionnelle 2 est, alimentée en fluide sous pression .à partir d'un réservoir d'alimentation 5 disposé sur un des véhicules, par exemple la locomotive, et dans lequel une pression prédéterminée est maintenue de la manière usuelle, l'alimenta tion de la conduite 2 ayant lieu par l'inter médiaire d'un dispositif à soupape du type à fermeture automatique, actionné par un régu lateur centrifuge 6 comportant, comme repré senté au dessin, une pièce de commande mo bile 7 servant à actionner des soupapes d'ali mentation et de décharge 8, 9, respective ment,
et soumise aux actions antagonistes de la pression régnant dans une chambre 10 communiquant avec la conduite 2 et de la pression exercée par un régulateur centrifuge 1.1 actionné par un essieu de véhicule par l'intermédiaire d'une poulie 12 de façon à maintenir automatiquement dans la, conduite 2 une pression de réglage qui dépend de la vitesse du train. LTn dispositif d'étranglement 13, comportant un canal rétréci, et un dispo sitif à soupape de limitation de pression 14 sont intercalés dans la conduite 15 entre le réservoir 5 et le dispositif de soupape 6.
Le dispositif à soupape 14 comporte, comme re présenté à la fig. 2, une membrane flexible 16 soumise aux pressions opposées d'un res sort 17 et du fluide de la conduite 15, la membrane servant à commander une soupape d'admission 18 et une soupape d'échappe ment 1.9 de manière telle que, lorsqu'une pression prédéterminée règne dans la con duite 15 et. dans la chambre 10 du dispositif à soupape 6 communiquant avec elle, la mem brane 16 soit mue vers le haut à, l'encontre de l'action dit ressort 17 pour permettre à la soupape 18 de se fermer et subséquemment, si cela est nécessaire, à la soupape 19 de s'ou vrir. Par suite de la fermeture de la. soupape 18, l'alimentation en fluide sous pression à.
partir du réservoir 5 est coupée et, par suitr, de l'ouverture de la soupape 19, le fluide de la conduite 15 peut s'échapper vers l'atmo sphère par une lumière 20, de sorte que la. pression du fluide amené par la conduite 15 au dispositif à soupape 6 est définitivement limitée à une valeur maximum correspondant à la pression exercée par le ressort 17, même si la fermeture de la soupape 18 est retardée.
La disposition des parties est telle que sur chaque véhicule l'alimentation en fluide sous pression du cylindre de frein 21 et son échappement de celui-ci soient réglés par un dispositif de soupape à relais différentiel 22 soumis aux actions opposées de la pres sion introduite dans le dispositif 22 par l'in termédiaire d'une triple valve 23 sous l'action d'un abaissement de la pression dans la con duite de frein ordinaire 1, et de la pression dans le cylindre de frein 21, le dispositif de soupape à relais différentiel 22 produisant l'alimentation du cylindre de frein 21 en fluide sous pression à partir d'un réservoir 24 qui est chargé à partir de la conduite de frein ordinaire 1 par l'intermédiaire d'une soupape de retenue 25,
le dispositif de sou pape à relais différentiel 22 réglant égale ment l'échappement de fluide du cylindre <B>de</B> frein 21 vers l'atmosphère.
Le dispositif de soupape à relais diffé rentiel 22 comporte des membranes flexibles 26, 27, 28 divisant l'intérieur de la boîte du dispositif en des chambres correspondantes 29, 30, 31 et 32, les membranes étant reliées ensemble par une tige 33 et disposées pour commander une soupape d'admission 34 et une soupape d'échappement 35. La soupape 34 règle la communication entre le réservoir 24 et la chambre 32 qui est en communica tion ouverte avec le cylindre de frein 21, tan dis que la soupape 35 commande la commu nication entre la chambre 32 et la chambre 31 qui est ouverte à l'atmosphère.
La cham bre 30 est en communication avec un réser voir 36, le réservoir 36 et la chambre 30 étant alimentés en fluide sous pression, pen dant un serrage des freins, à partir du ré servoir auxiliaire 56 par l'intermédiaire de la triple valve.
La chambre 29 du dispositif de soupape à relais 22 est alimentée en fluide sous pres sion par l'intermédiaire d'un dispositif de soupape à relais 37 appelé la soupape de ré glage en fonction de la vitesse et comportant une boîte divisée en trois chambres 38, 39, 40 par des membranes flexibles 41, 42 fixées sur une tige 43 et servant à actionner une soupape d'admission 44 et une soupape d'é chappement 45. La chambre 38 communique avec la conduite de réglage 2, alors que la chambre 40 communique avec la chambre 29 du dispositif de soupape à relais 22.
La sou pape d'admission 44 commande la communi cation entre une conduite 46 allant .à la triple valve 23 et la chambre 40, tandis que la soupape d'échappement 45 commande la com munication entre la chambre 40 et la cham bre 39 qui s'ouvre vers l'atmosphère. Le fonctionnement de l'installation dé crite est par exemple le suivant: Lorsqu'un serrage des freins est effectué de la manière usuelle par une réduction de la pression dans la conduite de frein 1, du fluide sous pression est amené à partir du réservoir auxiliaire 56 par l'intermédiaire de la triple-valve 23 au réservoir 36 et à la chambre 30 du dispositif de soupape à relais 22.
La pression dans la chambre 30 assistée par celle dans la chambre 29 déplacera les membranes du dispositif à soupape 22 vers le bas et provoquera ainsi la -fermeture de la soupape d'échappement 35 et l'ouverture de la soupape d'admission 34. La pression dans la chambre 29 du dispositif à soupape 22 est déterminée par l'action de la soupape de réglage 37, cette chambre étant alimentée en fluide sous pression à partir de la, chambre 40 de la soupape 37 qui est alimentée en fluide sous pression à partir de la conduite 46 par l'intermédiaire de la soupape 44.
Cette dernière est ouverte .sous l'action de la pression du fluide de la chambre 38, laquelle dépend à son tour de la pression régnant dans la conduite 2. Lorsque les freins sont serrés, le fluide sous pression est amené en conséquence à la chambre 40 du dispositif à soupape 37 et à la chambre 29 du dispositif à soupape 22, jusqu'à ce que la pression dans ces deux chambres agissant sur la membrane 42 soit égale à la pression dans la chambre 38 et ans la conduite de réglage 2, après quoi la soupape 44 pourra se fermer,
de façon que la pression dans la chambre 29 du dispo sitif à soupape 22 corresponde à la pression dans la conduite de réglage 2 et dépende ainsi de la vitesse .du train.
Il est donc évident que pendant le ser- sage des freins, la pression régnant dans le cylindre de frein 21 de chaque véhicule est réglée par le dispositif de soupape à relais différentiel 22 sous la commande combinée de la triple-valve 23 et de la soupape 37 et dépend ainsi de la pression régnant à ce mo ment dans la conduite de frein ordinaire 1 qui est réglée par le mécanicien de la ma nière usuelle et de la pression dans la con- duite 2 qui est gouvernée par la soupape 6.
Quand la vitesse du train augmente, la pres sion régnant dans la conduite 2 augmente au tomatiquement jusqu'à une limite prédéter minée qui est déterminée par le dispositif à soupape 14, de sorte que la pression du cylin dre de frein de chaque véhicule est augmen tée en proportion par l'action du dispositif à soupape de réglage 37 et du dispositif de soupape à relais différentiel 22 de façon à augmenter la pression dans le cylindre de frein lorsque la vitesse du train augmente.
Ce réglage automatique en fonction de la vitesse vient ainsi se superposer au réglage normal dû au. service de la conduite de frein ordinaire 1, jusqu'à ce que pour une vitesse prédéterminée relativement élevée, la soupape 44 du dispositif à soupape de réglage 37 soit complètement ouverte et que le réglage de la. pression dans le cylindre de frein soit ensuite effectué par l'action de la triple-valve 23 seu lement, par l'intermédiaire du dispositif de soupape à relais différentiel 22 de la ma nière ordinaire.
Dans la forme d'exécution représentée à la fig. 3, chaque véhicule est muni d'un cy lindre de frein ordinaire 21 commandé par la triple-valve 23 de la manière usuelle et d'un cylindre de frein auxiliaire 47 dont l'ali mentation en fluide sous pression fourni par la triple-valve, et l'échappement sont réglés par un dispositif de soupape à relais 48 dont la construction et le fonctionnement sont si milaires à ceux du dispositif à soupape 37 décrit en référence à la fig. 1.
La chambre 49 du dispositif à soupape 48 est alimentée en fluide sous pression par l'intermédiaire d'une soupape de réglage 37 de façon que l'action du dispositif à soupape 48 dépend de la pression régnant dans la conduite 2 comme susdécrit. Il résulte de cette disposition que le freinage du véhicule est dû à l'action com binée du cylindre de frein ordinaire 21 et du cylindre de frein auxiliaire 47, l'action du premier n'étant commandée par le mécanicien que par le moyen de la conduite de frein or dinaire 1,
tandis que l'action du cylindre de frein auxiliaire 47 est encore sous la com- mande additionnelle de la pression détermi née dans la conduite 2 par le dispositif de soupape à relais 6 sur la locomotive ou au choix sur un autre véhicule du train.
Dans la forme d'exécution représentée à la fig. 4, le cylindre de frein auxiliaire 47 est du type dans lequel le piston de cylindre de frein 50 est accouplé à la tige de piston 51 par l'intermédiaire d'un accouplement 52 de façon que, pendant un serrage des freins, le piston 50 reste immobile dans le cylindre 47 jusqu'à. ce que les sabots de frein aient été appliqués aux roues du véhicule sous l'ac tion du cylindre de frein ordinaire 21, le mou vement de la tige de piston 53 vers l'extérieur produisant, de la manière bien connue, par l'intermédiaire de l'équipement de frein, un mouvement vers l'extérieur correspondant de la tige de piston 51 du cylindre de frein auxi liaire 47.
L'alimentation en fluide sous pres sion du cylindre de frein 47 à partir de la triple-valve 23 est effectuée par la soupape 37 gouvernée par la conduite 2. Un dispositif à soupape économiseur 54 est intercalé entre le cylindre de frein auxiliaire 47 et la sou pape de réglage 37. Le dispositif à soupape économiseur 54 comporte une soupape à res sort 55 disposée de façon à empêcher l'ali mentation en fluide sous pression du cylin dre de frein 47 jusqu'à ce que la pression de fluide dans la soupape de réglage 37 ait atteint une valeur prédéterminée; ainsi le piston 50 du cylindre de frein auxiliaire 47 ne sera. pas mû vers l'extérieur avant que cette valeur ne soit atteinte, ce qui fait qu'il y aura une économie correspondante dans l'alimentation en fluide sous pression du cylindre de frein auxiliaire 47.
Le fonction nement de cette forme d'exécution est le même que celui de la forme d'exécution de la fi-. 3 et ne nécessitera donc aucune des cription ultérieure.
Dans la forme d'exécution représentée à la. fi-. 5, le cylindre de frein ordinaire de l'installation représentée à la fig. 4 est rem placé par un cylindre de frein relativement petit 57 disposé pour effectuer seulement l'application des sabots de frein aux roues du véhicule, l'alimentation en fluide sous pres sion du cylindre 57 à partir de la triple- valve 23 étant effectuée par l'intermédiaire d'un dispositif limitateur de pression 58 qui est disposé pour couper cette alimentation dès qu'une pression relativement faible (de l'ordre de grandeur de 0,6 atm.) sera établie dans le cylindre de frein 57.
Le cylindre de frein 47 est alimenté en fluide sous pression par l'intermédiaire de la triple valve 23 sous la commande des dispo sitifs à soupape 22 et 37 de la manière déjà décrite par rapport à la fig. 1, un dispositif à soupape économiseur 54 étant intercalé entre le cylindre de frein 47 et le dispositif à soupape 22 comme dans l'installation de la fig. 4. Ainsi, la pression de freinage effec tive est due au cylindre de frein 47, dont la pression est réglée par l'action combinée des pressions dans la conduite de frein ordinaire 1 et dans la conduite 2.
Il est en outre prévu des moyens indica teurs automatiques pour donner une indica tion sur la locomotive ou en tout autre en droit désiré du train dans le cas où la con duite 2 viendrait ià subir une rupture ou une dégradation, de sorte que la pression dans celle-ci ne serait plus maintenue à la valeur exacte. Une forme d'exécution d'une dispo sition de ce genre est représentée à la fig. 6 et comporte un dispositif de soupape actionné par un régulateur centrifuge additionnel 59 similaire au dispositif à soupape 6 et disposé pour amener du fluide à une pression réglée en rapport avec la vitesse du train à un mé canisme indicateur 60.
Ce mécanisme indicateur comporte deux pièces de commande mobiles 61, 62 reliées ensemble par une tige 63 et disposées pour être normalement maintenues à la position centrale représentée au moyen de ressorts de commande 64. La face extérieure de la pièce de commande 61 est soumise à la pression de la conduite 2 et la face extérieure de la pièce de commande 62 est sollicitée par du fluide sous pression venant du dispositif 59. La tige 63 est munie d'un bras 65 qui est disposé de façon que, lorsqu'il est déplacé vers le haut de sa position normale, il pro duit le fonctionnement d'un organe indica teur visible ou audible.
Le fonctionnement de ce mécanisme est le suivant: Dans des conditions de service normales, tant .que la pression dans la conduite 2 est maintenue sous l'action du dispositif 6 à la valeur qui dépend de la vitesse du train jus qu'à la, limite déterminée par le dispositif à soupape 14 comme précédemment expliqué, la pression agissant sur la face extérieure de la pièce de commande 61 sera égale à la pres sion agissant sur la face extérieure de la pièce de commande 62 par suite de l'alimen tation en fluide sous pression par l'intermé diaire du dispositif 59.
Dans ces conditions, les pièces de commande interconnectées 61, 62 seront soumises à des pressions égales et opposées et seront par conséquent maintenues dans leur position centrale par les ressorts de commande 64. Si, toutefois, une rupture ou une fuite devait se présenter dans la con duite 2, il en résultera une réduction de la pression agissant sur la face extérieure de la pièce de commande 61, ce qui provoquera un déplacement de celle-ci vers le haut sous l'in fluence de la pression plus élevée maintenue sur la face extérieure de la pièce de com mande 62 sous l'action du dispositif 59 et le bras 65 sera par suite déplacé vers une position dans laquelle il actionne l'organe in dicateur,
l'attention du mécanicien étant ainsi appelée par ce signal sur le fait qu'il existe une condition anormale dans la conduite 2.
Il est évident que dans ce cas une perte ou fuite excessive de fluide du réservoir 5 à partir duquel s'effectue l'alimentation en fluide sous pression des dispositifs de sou pape ià action centrifuge 6 et 59, est empéché par le dipositif d'étranglement 13 intercalé dans la conduite de décharge du réservoir 5.
Bien que l'invention ait été décrite et représentée à titre d'exemple dans son appli cation à une installation de frein automati que à air comprimé, il est évident qu'elle est également applicable dans des freins à air direct ou dans des freins ;à vide en apportant des modifications appropriées aux dispositifs de réglage employés.