Installation de freinage à fluide sous pression de véhicules ferroviaires. La présente invention concerne les instal lations de freinage à fluide sous pression.
Il a déjà. été proposé des installations de ce genre qui comprennent parmi les organes disposés sur la locomotive un robinet de mé canicien présentant, en plus de la. position de service habituelle, une autre position de ser vice désignée communément, à, présent., sous le nom de position de premier service .
Dans cette position de premier service, le réservoir d'égalisation usuel est relié à un réservoir de limitation de la réduction de pression; le vo lume (le ce deuxième réservoir est. calculé de manière à, produire, pour la puissance de ser rage de service habituelle, une réduction de pression d'environ 0,420 kg par em2 dans le réservoir d'égalisation et par conséquent dans la conduite générale, dans le but d'effectuer sur un train un léger serrage de freins des tiné à rattraper sans choc le jeu dans les atte lages des wagons.
Dans le but d'empêcher les fuites de fluide sous pression qui pour- raietit. se produire dans la conduite générale et qui augmenteraient la réduction de pres sion dans cette conduite et par conséquent le serrafe des freins au=delà du léger serrage nécessaire pour rattraper le jeu des attelages pendant que le robinet de mécanicien se trouve -dans la première position de service, ces installations de freinage comportent égale ment une valve de maintien de la pression clans la conduite générale,
cette valve fournis sant du fluide sous pression à. la conduite gé- nérale pour compenser les fuites qui peuvent se produire dans celle-ci.
Ces installations de freinage connues com portent, en outre, un orifice de mise à l'air libre pour vidanger le réservoir de limitation de la réduction de pression; quand une réduc tion .de pression de 0,42 à 0,56 kg par cm2 dans le réservoir d'égalisation a été réalisée par une égalisation approximative de pression entre ce réservoir et le réservoir de limitation de réduction de pression, la pression dans le réservoir d'égalisation continue à baisser très lentement par suite de l'échappement de l'air à travers cet orifice de mise à l'air libre et pour la raison suivante:
Avant que la con duite générale sur un train ait été complète ment chargée, il existe dans cette conduite ce que l'on appelle un faux gradient de pres sion , c'est-à-dire qu'il y a, entre les pressions de la conduite générale à l'avant et à l'arrière du train, une différence plus grande que celle qui peut exister d'ans le cas de la fuite maxi mum considérée comme admissible.
Si on com mence à serrer les freins, le robinet de mécani cien se trouvant dans la position de premier service, pendant qu'un tel faux gradient existe dans la conduite générale, les freins sq serrent sur tous les wagons du train par suite du serrage rapide fourni par le fonctionne ment des triples valves, bien connues, de type :1 B sur les wagons.
La pression dans la con duite générale en tête du train a tendance alors à diminuer par suite de l'écoulement de l'air vers l'arrière du train, ce qui provoque le fonctionnement de la valve de maintien qui envoie alors du fluide sous pression à la con duite générale en tête du train;
sans l'orifice de mise à l'air libre mentionné plus haut, cette alimentation de la conduite générale par la valve -de maintien provoquerait dans la conduite générale, à partir de quelques wa gons en arrière de la locomotive jusqu'à l'ex trémité arrière du train, une augmentation de pression qui serait suffisante pour pro duire le desserrage des freins, les freins ne restant alors appliqués que sur quelques wa gons voisins de la locomotive.
L'orifice de mise :à l'air libre prévu pour le réservoir de limitation :de réduction de pression, .en pro longeant la réduction de pression dans le ré servoir d'égalisation, prolonge également la réduction de pression dans la conduite géné rale, de manière à empêcher dans la conduite générale et jusqu'à l'arrière des quelques wa gons mentionnés ci-dessus une augmentation de pression qui serait suffisante pour pro duire le desserrage des freins sur les wagons les plus éloignés de la locomotive; on évite ainsi les conditions dangereuses dans lesquel les se trouverait le train, du fait que le méca nicien n'aurait pas prévu le mauvais fonc tionnement du dispositif de freinage.
Quand on a rattrapé le jeu des attelages du train en utilisant la position de premier service du robinet de mécanicien, comme on vient de l'expliquer ci-dessus, on déplace ce robinet jusqu'à sa position de service habi tuelle pour augmenter le degré de freinage, et finalement jusqu'à sa position de recouvre ment pour limiter le serrage des freins au de gré désiré, comme on le fait habituellement, la, valve :de maintien n'intervenant pas pour compenser :les fuites de la conduite générale, ni :dans la position de service, ni dans la po sition de recouvrement du robinet de méca nicien décrites dans le brevet mentionné plus haut.
On remarquera que, la pression du réser voir d'égalisation diminuant progressivement à, travers l'orifice de mise à l'air libre prévu pour le réservoir de limitation de réduction de pression, comme on l'a expliqué précédem ment, la pression se maintient -dans la con duite générale malgré les fuites, mais dimi nue progressivement en même temps que la pression dans le réservoir d'égalisation, ce type de procédé de maintien étant désigné, généralement, par l'expression maintien dé croissant .
Pour régler la. vitesse d'un train descen dant le long d'une pente, il est. courant d'uti liser les freins suivant. une méthode cyclique consistant à appliquer d'abord les freins jus qu'à un degré de serrage désiré, puis quand les fuites dans la conduite générale ont aug menté le serrage jusqu'à un certain point, à desserrer les freins jusqu'au moment. où la pression dans :les cylindres de freins main tient les triples valves dans la position de re- chargement du dispositif de freinage, à effec tuer ensuite une nouvelle application des freins, etc., le nombre des cycles dépendant généralement de la longueur de la pente et les cycles se poursuivant jusqu'au bas de celle-ci.
On remarquera que pendant cette utilisation cyclique des freins, telle qu'on vient de l'ex pliquer, le degré de freinage varie et, par conséquent, la vitesse du train, et qu'une grande quantité d'air comprimé se trouve gaspillée du fait que l'on desserre partielle ment les freins et qu'on les applique ensuite de nouveau; il peut en résulter éventuelle ment un freinage insuffisant, avec les résul tats désastreux qui peuvent en découler, à moins qu'une recharge suffisante du dispositif de freinage ne soit, effectuée pendant chaque cycle.
Il. faut remarquer également que le nombre de cycles nécessaire pour une rampe descendante d'une pente déterminée quelcon que peut être considérablement réduit si, après avoir appliqué les freins, on peut main tenir constante la pression de la conduite gé nérale malgré :les fuites pour empêcher toute augmentation de serrage nécessitant un des serrage consécutif.
Ce procédé de maintien de la pression du fluide dans la conduite gé nérale peut être désigné par l'expression maintien plat , puisqu'il permet. d'obtenir exactement dans la conduite générale la ré- duction de pression désirée; le dispositif per mettant d'appliquer ce procédé ne diffère de celui correspondant au maintien décrois sant , décrit précédemment, que du fait que l'orifice de mise à l'air libre prévu pour le réservoir de limitation de la. réduction de pression est fermé dans la position de pre mier service du robinet de mécanicien.
On voit, d'après ce qui précède, que le maintien décroissant est particulièrement intéressant pour éviter de mettre un train en situation. dangereuse quand on a commencé à serrer lies freins au moment où un faux gra dient de pression existe dans la conduite géné rale, tandis que le maintien plat peut être employé avantageusement dans les rampes.
L'installation suivant l'invention se carac térise en ce qu'elle comprend une conduite générale, un réservoir d'égalisation chargé normalement de fluide à la pression de la conduite générale, un réservoir limiteur de réduction de pression mis normalement à l'air libre, un robinet de mécanicien permettant de faire communiquer le réservoir d'égalisation avec le réservoir limiteur de réduction de pression dans le but de réduire la pression dans le réservoir d'égalisation, un dispositif d'égalisation commandé par les pressions en opposition du réservoir d'égalisation et de la conduite générale, ce dispositif fonctionnant, en.
réponse à une réduction de pression dans le réservoir d'égalisation, pour effectuer une réduction correspondante de pression dans la conduite générale, un orifice de mise à l'air libre du réservoir limiteur de réduction de pression, une valve pour ouvrir ou fermer cet orifice de mise à l'air libre, et des moyens pour actionner ladite valve.
On va décrire maintenant, à titre d'exem ple, deux formes d'exécution particulière de l'objet de la présente invention en se réfé rant au dessin annexé, sur lequel: La fig.. 1 est une vue schématique d'une partie de la première forme d'exécution.
Les fig. 2, 3 et 4 sont des vues schémati ques d'une partie du robinet de mécanicien représenté sur la fig. 1, avec la valve rotative de ce robinet se trouvant respectivement dans des positions différentes.
La fig. 5 est une vue schématique d'une partie de la deuxième forme d'exécution. La fig. 6 est une vue :schématique et dé veloppée d'une valve rotative et de son siège faisant partie du robinet de mécanicien re présenté à la fig. 5.
Comme .on le voit au dessin, l'installation de freinage représentée aux fig. 1 à 4 com prend un robinet de mécanicien 1, un .dispo sitif combiné d'égalisation à valves de dé charge et de maintien 2, un réservoir d'égali sation 3, un réservoir de limitation de réduc tion de pression 4, un réservoir principal 5, une valve d'alimentation 6 pour fournir .du fluide à une pression réduite constante au ro binet de mécanicien 1 à. partir du réservoir principal 5 par l'intermédiaire de la con duite 7, et une conduite générale 8. L'installa tion comprend en outre un dispositif à valve de sélection de maintien 9 et un Venturi 10.
Le robinet de mécanicien peut être ana logue, en apparence extérieure, à ceux de type connu. Son carter contient une chambre 11 alimentée constamment en fluide sous pres sion par la valve d'alimentation 6 et la con duite 7. Une valve rotative 12 disposée dans la chambre 11 est appuyée contre son siège par la pression régnant dans cette chambre et est reliée par une tige 13 à la poignée 14 du robinet de mécanicien qui permet de faire tourner cette valve rotative pour la pla cer dans ses différentes positions de com mande du freinage qui comprennent la posi tion d e premier service, la position de marche, la position de service et la position de recou vrement;
toutes ces positions de la valve ro tative sont représentées respectivement sur les fig. 1 à 4 du dessin.
Le dispositif combiné d'égalisation à valves de décharge et de maintien 2 comprend un carter dans lequel peut coulisser un piston 15; d'un côté de ce piston se trouve une cham bre 16 de réservoir d'égalisation qui s'ouvre sur une canalisation 17 reliée, d'une part, au réservoir d'égalisation 3 et, d'autre part, au siège de la valve rotative 12 du robinet de mécanicien. De l'autre côté du piston 15 se trouve une chambre 18 communiquant avec la conduite générale 8. Un renvoi de sonnette 19 est articulé au point de jonction de ses deux bras sur un axe 20 monté dans le carter; l'un des bras du renvoi de sonnette est relié à son extrémité à une tige 21 solidaire du pis ton d'égalisation 15; ce bras se déplace par conséquent avec ce piston.
L'autre bras du renvoi de sonnette 19 est traversé par une tige 22 d'une valve de décharge de conduite générale 23 disposée -de manière à coopérer avec un siège prévu dans le carter pour com mander la communication entre la chambre 18 et un canal 24 de mise à l'air libre. Une collerette 25 portée par la tige 22 est en con tact avec le deuxième bras du renvoi de son nette 19; la valve d'échappement 23 peut ainsi être ouverte par ce deuxième bras quand le renvoi de sonnette 19 tourne dans le sens inverse de celui des aiguilles d'une montre, tandis qu'un ressort 26 agissant sur cette col lerette tend à pousser la valve dans sa posi tion de fermeture quand le renvoi de sonnette tourne dans l'autre sens.
Une valve de main tien 27 disposée dans une chambre 28 com mande la communication entre cette chambre et la chambre 18; elle est appliquée sur son siège par un ressort 29. Cette valve 27 porte une tige 30 qui fait saillie dans la chambre 18 et est en contact avec le premier bras du renvoi de sonnette 19, de manière à ouvrir la valve 27 après que la valve d'échappement. 23 a été fermée, quand le renvoi de sonnette tourne dans le sens des aiguilles d'une montre.
La chambre 28 de la valve de maintien communique par une canalisation 31 avec le siège de la valve rotative 12 du robinet de mé canicien; communiquent. également avec ce siège la canalisation 17 du réservoir d'égali sation, une canalisation 32 venant du réser voir de limitation de réduction de pression 4, et la conduite générale 8.
Le dispositif à valve de sélection de main tien 9 comprend un carter dans lequel se trouve une chambre 33 ouverte sur la cana lisation 32 et contenant une valve 34 qui com mande la communication entre cette chambre et une autre chambre 35 communiquant avec l'atmosphère par un orifice étranglé 36. La valve 34 porte une tige 37 qui traverse une cloison 38 et se prolonge jusque dans une chambre 39 en communication constante avec la. conduite générale 8. Cette chambre 39 est fermée à une extrémité par un diaphragme flexible 40, l'extrémité de la tige 37 étant munie dans la chambre 39 d'une tête 41 appli quée contre ce diaphragme.
De l'autre côté du diaphragme 40 se trouve une chambre 42 con tenant une tête 43 appliquée contre la face adjacente du diaphragme 40 par un ressort 44. Un ressort 45 dans la chambre 35 est dis posé de manière à tendre à ouvrir la valve 34. La. chambre 42 communique par une canali sation 46 avec l'étranglement 47 du Venturi.
Pour expliquer le fonctionnement, on va supposer que le réservoir principal 5 est chargé en fluide sous pression de la manière habituelle et que, grâce au fonctionnement de la. valve d'alimentation 6, la chambre 11 de la valve rotative du robinet. de mécanicien 1 est alimentée par le réservoir principal à. la pres sion prévue qui doit exister normalement dans la conduite générale 8. On supposera en outre que la valve rotative 12 se trouve dans la position de marche (fig. 2).
La, valve rotative 12 se trouvant en posi tion de marche, le fluide à la pression de la valve d'alimentation s'écoule à. partir de la chambre 11 et à travers un canal 48 jusque dans la conduite générale 8 et darne la cham bre 18 du dispositif d'égalisation 2; il s'écoule également, par l'intermédiaire de la conduite 17, jusque dans le réservoir d'égalisation 3 et dans la chambre 16 du dispositif 2; ainsi, la conduite générale, .le réservoir 3 et les cham bres 16 et 18 se chargent à. la pression four nie par la valve d'alimentation 6.
Dans cette position de marche de la valve rotative 12, la conduite 32 et, par conséquent, le réservoir de limitation de réduction de pression 4, sont mis à l'air libre par une cavité 49 de la, valve ro tative et un canal 50 débouchant, dans l'atmo sphère.
Les chambres 16 et 18, qui se trouvent sur les faces opposées du piston d'égalisation 15, étant ainsi chargées en fluide sensiblement â la même pression, le piston d'égalisation 15 prend une position représentée sur le dessin; clans cette position, la valve de décharge 23 de la conduite générale et la valve de main tien 27 sont fermées toutes les deux sous l'ac tion de leurs ressorts respectifs 26 et 29.
Si l'on désire maintenant effectuer un ser rage de service, on tourne la poignée 14 du robinet de mécanicien et, par conséquent, la valve rotative 12, jusqu'à la position de pre- tnier service qui est représentée sur la fig. 1.
Dans cette position, la valve rotative 12 re couvre la conduite générale 8 et coupe par conséquent l'alimentation de cette conduite en fluide sous pression, tandis qu'un orifice 51. clé cette valve fait communiquer la cham bre 11 avec la. conduite 31 de la valve de maintien et qu'un canal 52 prévu également dans la valve 12 établit la communication entre la conduite 17 du réservoir d'égalisa tion et la conduite 32 du réservoir limiteur de réduction de pression.
La pression du fluide dans le réservoir d'égalisation 3 et dans la chambre 16 du piston s'égalise alors à peu près avec la pression dans le réservoir de limitation de réduction de pression 4, suivant le taux de service usuel commandé par un étranglement 53 prévu dans le canal 52.
Quand l'alimentation de la conduite gé nérale 8 se trouve coupée par la mise du ro binet. de mécanicien dans la position de pre- Ifiier service, les fuites, qui existent générale ment dans la conduite générale, commencent;
à réduire la pression dans celle-ci et, par con séquent, dans la chambre 18 du dispositif 2, mais si le taux de cette réduction de pression ne dépasse pas le taux de service de la réduc tion de pression dans le réservoir d'égalisation :; et la chambre 16 du piston, la pression dans la chambre 16 devient légèrement plus faible < Iue la pression de la conduite générale ré .nant dans la chambre 18; le piston 15 se dé place alors vers la chambre 16 et actionne le renvoi de sonnette 19, ce qui provoque l'ou verture de la valve de décharge 23 de la con duite générale.
Cette ouverture est suffisante pour augmenter le taux de réduction de pres sion dans la conduite générale 8 jusqu'à la valeur du taux de service de la réduction de pression dans le réservoir d'égalisation et, par conséquent, dans la chambre 16. Le déplace ment du piston 15 s'arrête lorsque la pression de la conduite générale dans la chambre 18 devient légèrement inférieure à la pression du réservoir d'égalisation régnant dans la cham bre 16; le piston 15 se déplace alors vers la chambre 18 pour permettre la fermeture de la valve de décharge 23.
Quand la valve de décharge 23 se trouve ainsi fermée, les fuites de fluide dans la. conduite générale n'en con tinuent pas moins :à réduire la pression dans la, conduite générale 8 et dans la chambre 18, et le piston 15 continue donc à se déplacer vers la chambre 18 et actionne par conséquent le renvoi de sonnette 19 pour ouvrir la valve de maintien 27; cette valve 27 s'ouvre ainsi de manière à. envoyer du fluide sous pression dans la chambre 18 et dans la conduite gé nérale 8 avec un débit qui empêche toute réduction ultérieure de pression que tendent à produire les fuites de la conduite générale; le piston 15 cesse alors de se déplacer.
Si les fuites de fluide sous pression dans la conduite générale sont telles qu'elles pro duisent dans celle-ci une réduction de pres sion dont le taux dépasse le taux de service, quand le robinet de mécanicien est placé dans la position de premier service, la pression (le la conduite générale régnant dans la chambre 18 diminue phis vite que la pression dans le réservoir d'égalisation et dans la chambre 16.
Dans ce cas, quand la pression de la conduite générale dans la chambre 18 est devenue légè rement inférieure à la pression réduite de la chambre 16, le piston d'égalisation 15 se dé place vers la chambre 18 et ouvre la valve de maintien 27 à un degré suffisant pour fournir à la conduite générale 8 un débit de fluide capable de compenser les fuites de la conduite générale; à ce moment, le piston s'immobilise.
S'il existe un faux gradient dans la con duite générale 8 au moment où l'on place le robinet de mécanicien dans la position de premier service, il se produit un afflux plus rapide de fluide sous pression dans la con- âuite générale, depuis la locomotive dans la direction de l'arrière du train, que celui qui pourrait être causé par les fuites admissibles les plus importantes dans la conduite géné rale, et la valve de maintien 27 s'ouvre par conséquent davantage que clans le cas décrit ci-dessus, de manière à fournir à la conduite générale plus de fluide sous pression que clans ce cas et assèz de fluide pour empêcher la pression dans celle-ci, au droit de la.
loco motive, de diminuer plus vite que suivant le taux de service de la. réduction de pression dans le réservoir d'égalisation 3 et la. cham bre 16.
On remarquera que le fluide envoyé par la valve de maintien 7 dans la conduite gé nérale 8 traverse le Venturi 10 et diminue par conséquent la pression dans la canalisa- tion 46 et dans la chambre 42 du dispositif à valve de sélection de maintien 9 jusqu'à une valeur inférieure à la pression de la conduite générale agissant dans la chambre 39 sur la face opposée du diaphragme 40;_ cette réduc tion de pression est proportionnelle au débit de l'écoulement nécessaire pour empêcher la pression de la conduite générale de diminuer à. un taux plus rapide que le taux de service de la réduction de pression clans le réservoir d'égalisation 3.
Ainsi, la pression dans la chambre 4\' est réduite davantage, quand on place le robinet de mécanicien dans sa posi tion de premier service au moment où il existe un faux gradient dans la conduite générale 8, que lorsque cette man#uvre du robinet est effectuée à. un instant. où il n'y a pas de faux gradient , mais simplement des fuites infé rieures à un maximum admissible.
Le ressort -14 pousse sur le diaphragme 40 avec une force capable de maintenir la valve 34 appuyée sur son siège pour toutes les pres sions dans la chambre 42 considérées par rap port à la pression de la conduite générale dans la chambre 39 excepté pour la pression obtenue quand la. valve de maintien 27 fournit.
du fluide à la conduite générale 8 pour com- penser des fuites supérieures aux fuites ad missibles dans cette conduite et, par consé quent, quand il existe un faux gradient dans la conduite générale au moment où o21 place le robinet de mécanicien dans la posi tion de premier service.
Par conséquent, quand on place le robinet de mécanicien dans la position de premier service en vue d'appliquer les freins, et quand il n'y a pas,-à ce moment de faux gmadient dans la conduite générale, la valve 34 est fermée, de manière à. empêcher l'échappement à l'air libre du fluide sous pression contenu dans le réservoir limiteur de réduction de pression 4. La réduction conséquente de la pression de la conduite générale est limitée par conséquent. au taux d'égalisation de la pression dans le réservoir d'égalisation 3 et.
dans le réservoir limiteur de réduction 4-, ce taux étant le taux de service, et la valve de maintien 27 fournissant dans la conduite gé nérale 8 un taux et un degré de réduction de pression qui assurent un rattrapage pro gressif du jeu dans les attelages d'un train long dans lequel les fuites de la conduite gé nérale peuvent. atteindre le maximum admis sible.
S'il existe au contraire un faux gradient. de pression dans la conduite générale su moment où l.'on effectue une réduction tic service de la pression dans cette conduite, la valve 34 s'ouvre pour permettre au fluide :sous pression venant. du réservoir limiteur de réduction de pression 4 de s'échapper à l'air libre à travers l'étranglement 36; ainsi, après une égalisation approchée, conforme au taux de service, des pressions régnant respective ment dans le réservoir d'é-alisation 3 et dans le réservoir limiteur 4, cette pression égalisée continue à diminuer suivant un taux plus faible commandé par le débit de l'orifice 36.
Après la. réduction limitée initiale de la pres sion dans la conduite générale suivant, le taux de service, la réduction continue suivant. -Lin taux plus faible commandé par l'orifice de mise à l'air libre 36, de manière que, dans ces conditions particulières, le desserrage indési rable et décrit précédemment. des freins soit évité sur les wagons, entre les premiers wa gons suivant immédiatement la locomotive et l'extrémité arrière du train.
Après que le jeu des attelages a été rat trapé progressivement en utilisant la position de premier service du robinet de mécanicien, comme il a été expliqué précédemment, on place le robinet de mécanicien dans sa posi tion ordinaire de service (fig. <B>3);</B> dans cette position, le réservoir d'égalisation 3 est relié au canal 50 de mise à l'air libre par l'intermé diaire d'un canal 54 comportant un étrangle nient. 5<B>5'</B> prévu dans la valve rotative 12.
Quand une nouvelle réduction désirée de la pression dans ce réservoir ,d'égalisation 3 a été ainsi obtenue pour produire un degré dé siré correspondant de l'augmentation de frei- iiarie de la locomotive et des wagons, on place le robinet de mécanicien de la manière habi tuelle dans sa position usuelle de recouvre- iiient (fig. 4) pour laquelle la canalisation 17 est recouverte par la valve rotative 12;
une nouvelle réduction de pression dans le réser voir d'égalisation 3 et, par conséquent, dans la conduite générale ne peut ainsi se produire et l'application des freins est donc limitée à tin degré désiré d'une manière bien connue.
Quand un train -descend une rampe, on commence l'application des freins en plaçant le robinet. de mécanicien dans sa position de premier service, comme on l'a expliqué, la valve 34 étant ouverte ou fermée suivant qu'il existe ou qu'il n'existe pas de faivx ()radient dans la conduite générale.
S'il existe titi faux gradient au moment où l'on com mence à serrer les freins, il disparaît rapide ment. après le début du serrage, de sorte que la valve 34 se ferme pour limiter une nouvelle réduction de la pression du réservoir d'égali sation à la valeur correspondant, à l'égali sation avec la pression du réservoir limiteur < le réduction.
Quand le jeu dans les attelages a été rat trapé par l'utilisation de la position de pre- niier service, on place le robinet de mécanicien 1 dans la position de service pour effectuer clans le réservoir d'égalisation 3 la nouvelle réduction de pression nécessaire à l'obten tion du degré désiré dans l'application des freins.
Quand la réduction désirée a été effec- tuée dans la pression du réservoir d'égalisa tion 3, on replace le robinet de mécanicien dans la position de premier service, au lieu ; de le placer .dans la position de recouvrement qui peut être utilisée dans tous les cas, sauf celui de la pente descendante, afin d'obtenir le maintien plat et de conserver le degré désiré dans l'application des freins.
En particulier, le réservoir limiteur de réduction de pression 4 peut être mis à l'air libre dans la position de service ou, comme le montre le dessin, la canalisation 17 peut être recouverte par la valve rotative 12 pour, maintenir dans le réservoir 4 la pression obtenue dans la position de premier service, la valve 34 étant également fermée, comme il a été mentionné précédemment. Ainsi, quand on ramène le robinet de mécanicien de la po- , sition de service à la position de premier ser vice, le réservoir d'égalisation 3 se trouve mis en communication avec le réservoir limiteur 4.
Au moment où cette communication est éta blie, le réservoir limiteur 4 est chargé à une pression supérieure à celle du réservoir d'éga lisation 3, et ces pressions s'égalisent rapide ment en augmentant la pression dans le réser voir d'égalisation. Cette augmentation est ce pendant légère, puisque le volume du réser voir limiteur 4 n'est égal à peu près qu'à 1.01/o de celui du réservoir d'égalisation, et cette petite augmentation théorique est négli geable au point de vue pratique.
Il est impor tant de noter que, dans la position de premier , service, la pression établie dans le réservoir d'égalisation 3 a -une valeur correspondant sensiblement au degré de réduction désiré et que du fluide sous pression est envoyé à la valve de maintien 27 par l'intermédiaire de i l'orifice 51 de la valve rotative 12,
grâce à quoi le mécanisme 2 fonctionne de la même manière que précédemment pour fournir du fluide sous pression à la conduite générale g et pour maintenir la pression dans cette con duite sensiblement égale à la pression réduite du réservoir d'égalisation, ce maintien plat empêchant par conséquent les fuites de la conduite générale d'augmenter, au-delà de la valeur désirée, le degré de serrage des sabots de freins sur les roues du train, c'est-à-dire la puissance de freinage.
L'application initiale des freins peut res ter effective pendant toute la descente d'une rampe, le maintien plat empêchant toute modification de cette application, sauf dans le cas où l'on a besoin de modifier le serrage pendant la descente. S'il devient nécessaire d'augmenter le serrage, on peut réduire da vantage la pression dans la conduite générale, le maintien plat de la pression dans la con duite générale maintenant le serrage à sa nou velle valeur. S'il devient nécessaire, au con traire, de réduire le degré de serrage des sa bots, comme c'est le cas lorsque la pente de la rampe diminue, il faut alors nécessairement.
recharger de nouveau l'installation de frei nage jusqu'à une pression sensiblement nor male, et on peut utiliser pendant ce temps les dispositifs habituels à valve de retenue des wagons pour éviter un desserrage com plet des freins. Lorsque la recharge de l'ins tallation de freinage a été effectuée, on peut serrer de nouveau les freins en fonction de la pente. On comprend donc que le nombre de cycles de serrage et de desserrage sur un train peut être diminué jusqu'à un minimum absolu grâce à l'utilisation du maintien plat , contrairement à ce qui se passe dans les dis positifs connus qui n'emploient pas le main tien plat et dans lesquels un nombre de<B>cy-</B> cles relativement important est indispensable pour maintenir un train entre des limites de vitesse désirées.
Comme on le voit aux fig. 5 et 6 du des sin, le robinet de mécanicien représenté est du type usuel à piédestal comprenant un so cle l' auquel sont reliées la conduite ordinaire 2' du réservoir principal, la conduite générale 3' et les conduites 4' et 5' aboutissant au ré servoir d'égalisation 6' et au réservoir de limitation de réduction de pression 7'. Sur le socle 1' est monté le siège 8' de la valve rotative; sur la face supérieure de ce siège est disposée une valve rotative 9' renfermée dans une chambre 10' prévue dans un cou- verele 11' monté sur le siège 8'.
La valve rotative 9' est reliée par une tige 12' à la poi- gnée de manoeuvre habituelle 13' de mécani cien; cette poignée permet de faire tourner la valve et de la placer dans les positions habituelles de desserrage, de marche, de pre mier service, de recouvrement, de service et d'urgence; toutes ces positions, excepté les positions de desserrage et d'urgence, sont représentées schématiquement dans la fig. 6. Dans la fig. 5, la, valve rotative est représen tée dans la position de premier service.
Un dispositif d'alimentation à valves 14' monté sur le socle 1' est susceptible de rece- oir le fluide sous pression de la conduite 2' du réservoir principal et de réduire la pres sion de ce fluide à la. valeur qu'on désire transmettre dans la conduite générale 3'; ce dispositif 14' alimente la conduite générale par l'intermédiaire du canal 15' aboutissant à. la chambre 10' de la valve rotative.
Un mécanisme d'égalisation est. associé au siège 8' de la valve rotative; il comprend un piston d'égalisation 16' sur une face duquel se trouve une chambre 17' communiquant par le canal 18' avec le siège de la valve rotative 9' et par le canal 4' avec le réservoir d'égali sation 6'. De l'autre côté du piston 16' se trouve une chambre 19' communiquant par le canal 20' avec le siège de la valve rotative 9' et avec la conduite générale 3'.
Ce piston 16' est muni d'une tige 21' se prolongeant vers le bas dans la chambre 7.9' et reliée à un pre mier bras 21'x d'un renvoi de sonnette dont L'autre bras est relié à une valve de décharge de conduite générale 22' qui est susceptible de commander la communication entre la cham bre 19' de conduite générale et un canal 23'. Une valve de maintien 24' enfermée dans une chambre 25' commande la communication entre cette chambre et la chambre 19' de con duite générale et porte une tige 26' se prolon geant dans cette dernière chambre de ma nière ù se trouver en contact. avec le bras 21'a <B>du</B> renvoi de sonnette.
Quand le piston d'égalisation 16' se trouve dans la position où il est représenté, la valve de décharge 22' et la valve de maintien 24' sont fermées toutes les deux sous l'action de leurs ressorts respectifs 27' et 28'. Quand le piston 16' se déplace vers le haut à partir de la. position représentée sur le dessin, le renvoi de sonnette ouvre la valve de décharge 22', tandis que lorsque ce piston se déplace vers le bas, il provoque l'ouverture de la valve de maintien 24'. La chambre 25' de la valve de maintien est reliée par le canal 29' au siège de la valve rotative 9'. Le canal 23' par tant (le la valve de décharge de conduite gé nérale 22' aboutit à une chambre à valve 30' prévue dans le couvercle 11.
Cette chambre 30' comprend une valve 34' commandant la com rnunication entre cette chambre et un orifice de mise à l'air libre 35', susceptible de s'ou vrir sous l'action d'une came 36' prévue sur la poignée de manceuvre 13' dans les positions de premier service, de service et de recouvre ment,
et se trouvant fermée sous l'action d'un ressort 57' dans toutes les autres positions de la poignée de manoeuvre. A la jonction du couvercle 11' et du siège 8' de la valve rotative se trouve un étranglement d'échappement pré liminaire 37' disposé dans le canal 23' pour commander le débit de l'écoulement du fluide clans la direction de la chambre à valve 30'.
Un dispositif à valve 38', sélecteur auto- matique de maintien décroissant et de maintien plat , est associé au robinet de mé canicien. Ce dispositif 38' comprend un car ter renfermant une butée mobile pouvant être réalisée sous la forme d'un piston 39'; d'un côté de ce. piston se trouve une chambre 40' communiquant, par l'intermédiaire d'une con duite 41', avec le canal 23' en un point de ce canal compris entre la valve de décharge de conduite générale 22' et l'étranglement d'échappement préliminaire 37'.
De l'autre côté du piston 39' se trouve une chambre 42' ouverte à l'air libre par un orifice 43' et con tenant un ressort 44' qui pousse le piston vers la. position dans laquelle il est représenté. Le piston 39' est muni d'une tige 45' qui s'étend à travers la chambre 42' et traverse un ori fice prévu dans la cloison 46' (cette tige se trouvant en contact coulissant avec les parois de cet orifice) pour faire saillie dans une chambre 47' communiquant constamment avec un canal 50' du siège 8 du robinet de mécani- cien par l'intermédiaire d'un étranglement 48' de maintien décroissant et d'une conduite 49'.
Le canal 50' débouche, 'une part, dans le siège de la valve rotative 9' et, d'autre part, dans le réservoir limiteur de réduction .de pression 7' par l'intermédiaire de la conduite 5'. La chambre 47' comprend une valve de re tenue 51' qui peut se déplacer sous la poussée de la tige 45' pour s'appliquer sur son siège 52' et fermer ainsi la communication entre la chambre 47' et un orifice 53' ouvert à l'air libre. Un léger ressort 54' tend à éloigner la valve de retenue 51' de son siège 52'.
Dans la position de marche (fig. 6) de la valve rotative 9', une cavité 55' relie la cham bre 10' de la valve rotative et le canal 15' de la valve d'alimentation au canal 18' du réser voir d'égalisation et au canal 20' de la con duite générale, grâce à quoi le réservoir d'éga lisation 6' et la conduite générale 3' et, par conséquent, les chambres 17' et 19' se trou vant sur les faces opposées du piston d'égali sation 16' se chargent en fluide à la pression fournie par le dispositif à, valve d'alimenta tion 14', cette pression étant celle qu'on dé sire établir normalement dans la conduite gé nérale 3'.
Du fait que les pressions agissant sur les faces opposées du piston -d'égalisation 16' sont les mêmes, la valve de décharge de conduite générale 22' et la valve de maintien 24' sont fermées toutes les deux par l'action de leurs ressorts respectifs 27' et 28'. Dans la position -de marche de la valve rotative, une cavité 55' de cette valve fait communiquer le réservoir limiteur de réduction de pression T avec un orifice 56' ouvert à l'air libre.
L'installation de freinage étant.ainsi char gée complètement en fluide sous pression, si l'on désire effectuer une légère application des freins pour rattraper le jeu dans les atte lages, on manoeuvre la poignée 13' du robinet de mécanicien de manière à ouvrir la valve 34' et à faire tourner la valve rotative 9' jusqu'à la position de premier service.
Dans cette po sition, la conduite générale 3' et le réservoir d'égalisation 6' ont leur communication cou pée avec la chambre 10' de la valve rotative et ne sont clone plus alimentés en fluide sous pression, le canal 20' de la conduite générale étant recouvert par cette valve 9', tandis qu'un canal 58' de la même valve fait commu niquer le canal 18' du réservoir d'égalisation avec le canal 50' du réservoir limiteur de ré duction de pression et qu'un autre canal 59' établit la communication entre la chambre 10' de la valve rotative, d'une part, le canal 29' et, par conséquent, la chambre 25' de la valve de maintien, d'autre part.
Quand le canal 18' du réservoir d'égalisa tion communique avec le canal 50' du réser voir limiteur de réduction de pression, le fluide sous pression s'écoule du réservoir d'égalisation 6' vers le réservoir limiteur 7' avec un débit conforme à un taux de ser vice limité par un étranglement de service 60' prévu dans le canal 58';
il en résulte que la pression diminue suivant le taux de service dans la chambre 17' du piston d'égali sation jusqu'au moment où la pression s'éga lise à peu près dans les deux réservoirs; après cela, la pression dans le réservoir d'égalisa tion 6' et, par conséquent, dans la chambre 17' du piston, continue à baisser à une vitesse beaucoup plus faible du fait. de l'écoulement de fluide qui se produit à partir du canal 50' et à travers l'étranglement 48' de maintien décroissant jusque dans la chambre 47' du dispositif à valve de sélection de maintien 38' et de là dans l'atmosphère en traversant la. valve de retenue 51' qui est ouverte à ce mo ment pour des raisons que l'on expliquera un peu plus loin.
Quand la pression du réservoir d'égalisa tion dans la chambre 17' est ainsi réduite, comme on vient de l'expliquer, si cette réduc tion abaisse cette pression en dessous de la pression de la conduite générale régnant dans la. chambre 19', le piston 16' monte et actionne le renvoi de sonnette pour ouvrir la valve de décharge 22'; le fluide sous pression venant de la conduite générale 3 s'échappe alors par le canal 23', traverse l'étranglement. -d'échappe ment préliminaire 37' et franchit la valve ou verte 34' pour passer dans l'atmosphère de la manière habituelle.
Grâce à l'étranglement 37', la pression dans le canal 23' monte rapi- dement jusqu'à une valeur sensiblement égale à celle de la. pression dans la conduite générale 3' et se fait sentir effectivement, par l'inter médiaire de la conduite 41', dans la chambre 40' du dispositif sélecteur de maintien 38'. La pression agissant dans la chambre 40' sur une face du piston 39' augmente ainsi rapidement jusqu'à une valeur suffisante pour surmonter l'opposition du ressort 44'; le piston 39' se dé place donc en comprimant ce ressort et ferme la valve :de retenue 51' par l'intermédiaire de la tige 45'.
La. fermeture de la valve de re tenue 51' se produit. rapidement après l'ou verture de la valve de décharge 22', et on re marquera, que cette fermeture de la valve 51' ferme la mise à l'air libre du réservoir d'éga lisation 6', de manière à empécher la réduc tion de pression de se poursuivre dans ce ré servoir par l'intermédiaire de l'étranglement de maintien décroissant 48' et. dans le but de limiter ainsi la réduction de pression dans le réservoir d'égalisation à. une valeur corres pondant à une égalisation approximative avec la pression du réservoir limiteur 7'.
Quand la pression dans la conduite générale a diminué, par suite de l'écoulement à travers l'étrangle ment d'échappement<B>37',</B> jusqu'à. une valeur sensiblement égale à, la pression réduite du réservoir d'égalisation dans la chambre 17', le piston d'égalisation 16' retourne à sa position normale et la. valve de décharge 22' se ferme pour interrompre l'échappement du fluide sous pression de la conduite générale.
Dans le cas où il se produit une fuite dans la conduite générale 3', la pression de la con duite générale régnant. dans la chambre 19' baisse en dessous de la pression régnant dans le réservoir d'égalisation et dans la chambre 17'; le piston 16' descend alors, dès que cette baisse de pression s'est fait légèrement sentir, et ouvre la valve de maintien 24' pour envoyer du fluide sous pression dans la conduite gé nérale en quantité suffisante pour compenser la fuite.
La pression dans la conduite générale est ainsi maintenue constante et égale approxi mativement à la pression réduite régnant dans le réservoir d'égalisation 6' et agissant dans la chambre 17' du piston, ce procédé étant connu sous le nom de maintien plat . De cette manière, les freins sont serrés sur im train relié à la locomotive, conformément à la réduction de pression dans le réservoir d'égalisation, et toute fuite de fluide de la conduite générale ne peut augmenter d'une manière indésirable la puissance de serrage des freins.
On va supposer maintenant qu'un faux giladient existe dans la conduite du train remorqué par la locomotive au moment, où on place le robinet de mécanicien dans la posi tion de premier service; par suite de ce faux gradient , la pression dans la conduite géné rale 3' au droit de la locomotive tend à s'éga liser avec la pression de la conduite générale à l'arrière du train et diminue ainsi plus ra pidement que la pression dans le réservoir d'égalisation 6', cette dernière pression dimi nuant suivant. le taux de service.
Quand la pression de la conduite générale, dans la chambre 19' du piston, devient légèrement inférieure à la pression de réduction du ré servoir d'égalisation qui règne dans la cham bre 17', le piston d'égalisation 16' se déplace vers le bas et. ouvre la valve de maintien 24', de manière à envoyer dans la conduite géné rale 3' une quantité de fluide suffisante pour maintenir la pression dans cette conduite sen siblement égale à la pression dans le réservoir d'égalisation 6'.
La pression dans la conduite générale 3' peut donc diminuer suivant le taux de service qui commande également la réduction de pression dans le réservoir d'éga lisation 6', et diminuer ensuite, suivant un taux plus faible commandé par l'étranglement clé maintien décroissant 48'; il faut noter que la valve de retenue 51' est, encore ouverte puisque la valve de décharge de conduite gé nérale 22' n'a pas encore été ouverte.
Du fait que la réduction de pression continue dans le réservoir d'égalisation 6' et dans la conduite générale suivant le taux phis faible com mandé par l'étranglement. 48', la. quantité de fluide sous pression envoyée dans la conduite générale par la valve de maintien 24' est insuffisante pour augmenter la pression de la conduite générale à l'arrière du train au- dessus de la valeur à laquelle cette pression a été réduite par le fonctionnement de service 5, rapide des triples valves A B du train, et on évite, ainsi, comme on le désire, le desserrage des freins par les triples valves<I>A B.</I> Cepen dant, dès que le faux gradient dans la con duite générale disparaît, la pression de la 5 conduite générale au droit.
de la locomotive cesse de diminuer plus vite que la pression dans le réservoir d'égalisation 6' et il en ré sulte que le piston d'égalisation 16' ouvre la valve de décharge de conduite générale 22' E pour que la réduction de pression dans la con duite générale se poursuive conformément à la réduction de pression dans le réservoir d'égalisation 6'; il faut remarquer que, quand la valve de décharge 22' s'ouvre, le piston 39' c fonctionne pour fermer la valve de retenue 51' et pour terminer ainsi le maintien dé croissant . Ainsi, dans le cas d'un faux gra dient , le maintien décroissant n'est effec tif que jusqu'au moment. où le faux gra dient disparaît et où la possibilité d'un des serrage intempestif des trains n'existe plus.
Quand la pression dans la conduite géné rale 3' a diminué finalement jusqu'à une va leur sensiblement égale à la pression réduite dans le réservoir d'égalisation 6', la valve de décharge 22' se ferme, mais s'il y a une fuite dans la conduite générale, la valve de main tien 24' s'ouvre pour envoyer du fluide sous pression dans la conduite générale et pour maintenir ainsi la pression dans cette con duite, suivant le principe du maintien plat , sensiblement égale à la pression réduite d'éga lisation. Dès que la valve de décharge 22' se ferme, la pression dans la chambre 40' du dis positif sélecteur à valve 38' se dissipe à tra vers la conduite 41', le canal 23' et la valve ouverte 34'.
Le piston 39' revient alors à sa position normale sous l'action du ressort 44', mais la valve de retenue 51' reste fermée sous l'action de la pression dans le réservoir limi teur 7', de manière à empêcher la réduction de pression de continuer dans le réservoir d'égalisation 6' pour la position de premier service du robinet de mécanicien.
Quand on a appliqué les freins en utilisant la position de premier service, comme on l'a expliqué plus haut, et si on désire augmen ter la puissance du serrage, on peut faire tourner la poignée de man#uvre 13' dit robi net de mécanicien et la valve rotative 9' jus qu'à la position de service pour laquelle le canal 18' du réservoir d'égalisation est mis en communication avec le canal 56' d'échappe ment à l'air libre par l'intermédiaire du canal 61' de la valve rotative 9'; la pression dans le réservoir d'égalisation 6' et dans la chambre 17' continue alors à diminuer suivant un taux de service commandé par un étranglement de service 62' dans le but de faire fonctionner le mécanisme d'égalisation qui ouvre la valve de décharge 22';
l'ouverture de cette valve provoque une réduction correspondante de pression dans la conduite générale 3' et, par conséquent, une augmentation correspondante du serrage des freins.
Quand on a ainsi augmenté le serrage des freins jusqu'à la puissance désirée, on peut tourner la poignée 1<B>ô'</B> du robinet .de mécani cien et la valve rotative 9' jusqu'à la position connue de recouvrement pour emprisonner le fluide restant dans le réservoir d'égalisation 6'; la. valve de décharge 22' se ferme alors quand la pression dans la conduite générale a été diminuée jusqu'à une valeur sensiblement égale à la pression dans le réservoir d'égalisa tion.
Si un train descend une pente, ou si l'on désire à un moment quelconque compenser des fuites de la conduite générale, après avoir serré les freins, de manière à empêcher les fuites de provoquer une augmentation indési rable du degré de serrage, on peut tourner la poignée 13' et la valve rotative 9', de ma nière à les ramener de la position de service à la position de premier service au lieu de s'ar rêter dans la position de recouvrement.
Dans la position de premier service, la chambre 25' de la valve de maintien communique avec la chambre de la valve rotative (ce qui n'est pas le cas dans la position de service ou dans la position de recouvrement) et la pression de la. conduite générale est alors maintenue, comme on l'a déjà expliqué précédemment, à la valeur réduite désirée malgré l'existence des fuites.
On remarquera que le réservoir limiteur de réduction de pression 7' peut être chargé à une pression dépassant celle du réservoir d'égalisation 6' au moment où l'on fait passer ; le robinet de mécanicien de la position de service à la position de premier service; il en résulte une augmentation de pression dans le réservoir d'égalisation. L'importance de cette augmentation est cependant négligeable au , point de vue pratique, puisque le réservoir d'égalisation a un volume qui est environ dix fois plus grand que celui du réservoir limi teur de réduction de pression.
Quand on désire desserrer les freins, on , peut replacer la poignée 13' et la valve rota tive 9' dans la position de charge, pour la quelle le réservoir d'égalisation 6' et la con duite générale sont rechargés en fluide à la pression fournie par le dispositif d'alimenta tion à valve 14'; il en résulte un desserrage des freins. Dans la position de marche du ro binet de mécanicien, le réservoir limiteur 7' est également mis à l'air libre par l'intermé diaire de la cavité 55' de la valve rotative et par le canal d'échappement 56', la chambre 47' du dispositif sélecteur à valve 38' étant mise à l'air libre en même temps.
Quand la pression dans la. chambre 47' a été ainsi suffisamment réduite, le ressort 54' ouvre la valve de retenue 51', de manière que l'étranglement de maintien décroissant 48' puisse devenir effectif si cela est nécessaire au moment d'un nouveau serrage des freins. On remarquera que, dès que la valve de re tenue 51' s'est fermée pour couper le main tien décroissant au moment d'un serrage des freins, cette valve reste fermée pour fournir le maintien plat , si on le désire, jusqu'au moment d'un desserrage des freins.
On voit que les installations décrites four nissent un moyen de choisir automatiquement. le procédé de maintien de la pression dans la conduite générale destiné à compenser les fuites dans cette conduite, que ce moyen con vient en particulier aux différentes condi- tions dans lesquelles pèut se trouver \un train, qu'il réalise automatiquement le maintien décroissant quand la sécurité du train est en jeu, par exemple dans le cas d'un faux gra dient dans la conduite générale, mais qu'il réalise au contraire le maintien plat quand celui-ci est particulièrement désirable pour commander la vitesse d'un train descendant une rampe.