Installation de freinage à fluide sous pression La présente invention a pour objet une installation de freinage à fluide sous pression, par exemple pour chemin de fer.
Le but de l'invention est de réaliser une installation de freinage à desserrage gradué, comportant un dispositif de serrage rapide pour transmettre positivement dans un mini mum de temps désiré une réduction de pres sion de la conduite générale d'un wagon freiné à un autre wagon freiné le long d'un train comportant des wagons non munis de freins, et pour assurer positivement le fonctionnement des différents organes de commande de freina ge des wagons.
Le dessin annexé représente, à titre d'exem ple, une forme d'exécution de l'installation, objet de l'invention.
La fig. 1 est une vue schématique et en grande partie coupée de l'installation de frei nage à fluide sous pression constituant cette forme d'exécution.
La fig. 2 est une vue développée et sché matique d'un dispositif sélecteur de service à valve représenté en coupe sur la fig. 1. <I>DESCRIPTION</I> Comme on .le voit sur la fig. 1, l'installa tion de freinage comprend un dispositif à valve 1 de commande de freinage susceptible de fonctionner en- réponse à une réduction de pression effectuée dans une conduite générale 2, afin de commander l'arrivée d'un fluide sous pression à partir d'un réservoir d'alimentation 3 vers un cylindre de frein 4, dans le but de serrer les freins sur un wagon ;
ce dispositif 1 est susceptible également, en réponse à la char ge de cette conduite générale par du fluide sous pression, de charger le réservoir d'alimen tation et de faire évacuer en même temps le fluide sous pression en dehors du cylindre de frein.
Le dispositif de commande 1 comprend un carter qui contient un bloc de commande de freinage 5, un dispositif à valve 6 de serrage rapide, un dispositif à valve 7 de réglage d'ad mission de cylindre de frein, un dispositif à . valve 8 sélecteur de service, et un dispositif à valve 9 d'échappement des réservoirs ; à ce carter sont connectés respectivement un réser voir de commande 10 et un réservoir de ser rage rapide 11 au moyen des conduites res pectives 12 et 13.
Le bloc de commande 5 comprend un dia phragme 14 serré sur sa périphérie entre deux sections du carter définissant d'un côté une chambre 15 connectée au réservoir de com mande 10 par un canal 16 et la conduite 12, et de l'autre côté une chambre 17 qui est con nectée, par un canal 18 percé dans une tige coulissante 19,à une chambre 20 se trouvant à l'extrémité inférieure d'un alésage 21, dans lequel est guidée l'extrémité inférieure de la tige coulissante 19.
La chambre 20 est norma lement connectée à la conduite générale 2 par un canal 22 formé dans le carter ; cette con nexion peut être interrompue par recouvrement de la tige 19 dans le cas où un excès de pres sion du fluide se produit dans la chambre 17. Une plaque 23 fait partie intégrante de la tige 19 dans la chambre 17, et la tige se pro longe vers le bas, comme on le voit sur le des sin, à travers une ouverture centrale du dia phragme 14, jusque dans la chambre 15, où elle est vissée dans une autre plaque 24, un écrou de verrouillage 25 serrant la partie cen trale du diaphragme entre les deux plaques 23 et 24.
L'extrémité inférieure de la tige 19 est entourée par une bague 26, qui réalise un contact étanche avec la paroi de l'alésage 21, de manière à empêcher les fuites de fluide sous pression entre les chambres 15 et 20. L'extré mité inférieure de la tige 19 est entourée éga lement par un organe d'arrêt 27 et par un ressort 28 contenu dans la chambre 15 ; ce ressort maintient l'organe d'arrêt en contact avec\ la plaque 24, de manière à définir la po sition normale du diaphragme 14, et l'organe d'arrêt limite vers le bas le déplacement du diaphragme 14 par contact avec un épaule ment 29 formé dans le carter.
Le bloc 5 du dispositif de commande de freinage comprend également un diaphragme 30 serré à sa périphérie entre deux sections du carter pour définir, d'un côté une chambre 31 ouverte à l'air libre par un orifice 32, et de l'autre côté une chambre 33 s'ouvrant par un passage étranglé 34 sur une chambre 35 connectée au cylindre de frein 4 par un canal 36, un orifice calibré 37, un canal et une con duite 38.
Le diaphragme 30 est serré dans sa partie centrale sur la tige 19, d'un côté au moyen d'une plaque 39 faisant partie inté grante de cette tige et disposée dans la chambre 31, de l'autre côté au moyen d'une plaque 40 et d'un écrou de verrouillage 41, qui sont dis posés dans la chambre 33, l'écrou étant vissé sur une partie de la tige 19 qui se prolonge à travers une ouverture centrale du diaphragme.
Comme on le voit sur le dessin, la chambre 35 peut être également connectée à l'air libre par un orifice 42 prévu dans l'extrémité su périeure de la tige 19, et par un canal longi tudinal 43 percé dans cette tige et aboutissant à une chambre 44 formée dans le carter en tre les chambres 17 et 33, cette chambre s'ou vrant à l'air libre à travers un canal de des= serrage 45, un orifice calibré 46, un canal 47 et un orifice de mise à l'air libre 48.
La tige 19 est munie, de chaque côté de la chambre 44, d'une bague d'étanchéité 49 qui est en contact avec le carter pour empêcher les fui tes de fluide sous pression entre la chambre 44 d'une part, et les chambres 17 et 31 d'autre part. Une bague d'étanchéité analogue 50 est disposée de la même manière entre les cham bres 33 et 35 pour empêcher les fuites.
L'orifice 42 du canal 43 peut être fermé par le déplacement de la tige 19 venant en contact par un mouvement ascendant avec une soupape de retenue 51 disposée dans une chambre 52, qui est connectée au réservoir d'alimentation 3 par un canal 53, une chambre 54, une conduite 55.
Un ressort 56 monté dans la chambre 52 pousse constamment la sou pape 51 vers son siège et par conséquent vers sa position de fermeture, dans laquelle elle est représentée sur le dessin. Ainsi, le mouve ment de la tige 19 vers le haut, non seulement ferme le canal atmosphérique 42, mais encore établit également la communication entre le réservoir d'alimentation 3 et le cylindre de frein -4, comme on le verra plus en détail un peu plus loin.
Un clapet de retenue 57 est disposé dans la chambre 54 pour commander la charge du réservoir 3 par le fluide sous pression venant dé la conduite générale 2 en passant par le canal 22, la chambre 20, le canal 18 et la chambre 17 du bloc 5 de commande de frei nage, l'orifice calibré 58 et le canal 59 ; ce clapet 57 est poussé vers sa position d'applica tion sur son siège, position dans laquelle il est représenté, par un ressort 60 disposé dans la chambre 54.
Un clapet de retenue 61 est disposé dans une chambre 62 pour commander la charge du réservoir de commande 10 par du fluide sous pression venant de la conduite générale 2 et arrivant dans le canal 59 sous l'action du bloc de commande 5 comme on l'a expliqué plus haut ; de là, le fluide sous pression tra verse un orifice calibré 63 et franchit le cla pet de retenue 61 pour passer dans la cham bre 62, d'où il s'écoule à travers le canal 16 et la conduite 12 jusque dans le réservoir de commande 10.
Dans la chambre 62 est monté un ressort 64, qui pousse constamment le cla pet 61 vers sa position de fermeture, dans la quelle il est représenté sur le dessin.
Le dispositif 6 de serrage rapide comprend un diaphragme flexible 65 serré sur sa périphé rie entre deux sections du carter, avec lequel il définit d'un côté une chambre 66 communi quant constamment avec le réservoir de com mande 10 par le canal 16 et la conduite 12, et de l'autre côté une chambre 67 commu niquant par un canal 68 avec la chambre 17 du bloc de commande 5. Une tige 69 montée dans la chambre 66 et munie d'une plaque 70 prise dans la masse traverse une ouverture centrale du diaphragme 65 et se prolonge jusque dans la chambre 67, où une plaque 71 est vissée sur la tige 69 ; un écrou 72 est vissé par-dessus la plaque 71.
L'extrémité inférieure de la tige 69 est montée coulissante dans un alésage 73, qui s'ouvre à une extrémité sur la chambre 66 et à l'autre extrémité - sur l'atmosphère par un orifice 74 de mise à l'air libre<B>;</B> cet alésage 73 communique également sur le côté avec un canal 75 présentant un orifice étranglé et communiquant avec le canal 22. La tige 69 comporte une partie 76 de diamètre réduit qui sert à connecter la chambre 66 avec le canal 75 pour une certaine position de la tige, po sition dans laquelle elle est représentée sur le dessin<B>;</B> cette partie 76 peut ne plus être en regard du canal 75 quand la tige 69 se dé place vers le haut, comme on l'expliquera un peu plus loin.
L'extrémité inférieure de l'alé sage est séparé d'une- manière étanche de la chambre 66 au moyen d'une bague d'étan- chéité 77 montée sur la tige, au-dessous de la partie de diamètre réduit 76.
La tige 69 comporte, entre ses extrémités, une autre partie de diamètre réduit 78, qui forme avec les parois du carter une chambre 79 qui, comme on le voit sur le dessin, peut mettre en communication un canal 80 s'ou vrant sur la chambre 67 avec le canal 59. La tige 69 est munie; de part et d'autre de la chambre 79, de bagues supplémentaires d'étan chéité 77, dans le but d'éviter des. fuites vers cette chambre ou en dehors de cette chambre. Un ressort 180, qui pousse constamment la tige 69 vers le bas jusqu'au contact avec le carter, comme on le voit sur le dessin, est monté dans là chambre 67, entre une partie du carter et la plaque 71.
L'extrémité supérieure de la tige 69 coin- porte un orifice 81, qui constitue l'extrémité d'un canal longitudinal 82 se terminant à son autre extrémité par un orifice transversal 83 susceptible de venir en regard d'un orifice de mise à l'air libre 84, quand la tige se trouve dans la position représentée sur le dessin.
L'extrémité supérieure de la tige fait saillie dans une chambre 85 sur laquelle s'ouvre un canal 86 aboutissant au réservoir de serrage rapide 11 par l'intermédiaire de la conduite 13 et communiquant également avec le dispositif de réglage 7. L'orifiçe 81 peut être fermé par l'application étanche de l'extrémité supérieure de la tige 69 sur la face d'une soupape de retenue 87 disposée dans une chambre 88 sur laquelle s'ouvre le canal 22 ; cette soupape 87 est poussée par un ressort 89, de manière à s'appliquer sur son siège et à fermer ainsi la communication entre la chambre 88 et la chambre 85.
Comme on le verra plus en détail dans ce qui va suivre, la tige 69, quand elle se déplace vers le haut en surmontant la force du ressort 180, sous l'action d'une réduction de la pres sion du fluide dans la chambre 67, coupe la communication entre la chambre 85 et l'at mosphère et relie la conduite générale 2 au réservoir de serrage rapide 11 par l'intermé diaire du canal 22, de la chambre 85, du ca nal 86 et de la conduite 13. En même temps, la chambre 79 s'est déplacée de manière à ne plus être en regard du canal 80 et coupe ainsi l'arrivée du fluide sous pression de la con duite générale 2 dans le réservoir de comman de 10. .
Le dispositif de réglage 7 comprend un diaphragme 90 serré sur sa périphérie entre deux sections du carter, avec lequel il définit d'un côté une chambre. 91 ouverte à l'air libre par un orifice 92, et de l'autre côté une cham bre 93 qui peut être connectée à un canal 94 du carter. Le centre du diaphragme 90 est ser ré sur une tige coulissante 95 au moyen d'une plaque 96 faisant partie intégrante de la tige et disposée dans la chambre 93,\ d'une deuxiè me plaque 97 et d'un écrou 98 qui est vissé sur la tige dans la chambre 91.
Une soupape 99 est montée dans la chambre 93 pour com mander l'écoulement du fluide sous pression entre le canal 94 et la chambre 93 ; cette sou pape est disposée dans une cavité 100 formée dans la plaque 96 ; cette plaque est munie d'une bague à déclic 101 introduite dans une gorge pratiquée dans la paroi latérale de la cavité 100, près de l'ouverture de celle-ci, de manière que la soupape 99 soit éloignée de son siège par cette bague quand le diaphragme 90 se déforme vers le haut.
Un poussoir 102, qui traverse une ouverture de guidage percée dans le carter, peut coulisser dans cette ou verture, se prolonge jusque dans une chambre 103 ouverte sur le canal 36 et engage d'autre part par son extrémité supérieure la face in férieure de la soupape 99. Une soupape 104 est montée dans la chambre<B>103</B> et peut être actionnée par 1a tige 102, malgré la force op posée d'un ressort 105 qui tend constamment à la pousser vers sa position de fermeture ; dans cette position, la communication du canal 36 avec le cylindre de frein 4, par l'intermé diaire du canal 38 et de la chambre 103, est fermée.
Les fuites de fluide sous pression en tre les canaux 38 et 94 sont empêchées par une bague d'étanchéité 106 entourant la tige 102 et engageant- le carter de la manière ha bituelle.
La tige 95 présente également deux parties 107 et 108 de diamètre réduit et écartées l'une de l'autre; ces deux parties, qui se trouvent dans un alésage 109 du carter pour guider la tige coulissante 95, forment respectivement avec cet alésage deux chambres 110 et<B>111.</B> La chambre 110 est reliée à la chambre 93 par un canal longitudinal 112 formé dans la tige 95 et peut être reliée à la chambre 91 par un canal 113, comme on le voit sur la fig. 1.
La tige 95 étant dans la position re présentée sur le dessin, la chambre 111 com munique avec la chambre 93 par le canal 94, et la communication est établie entre la cham bre 93 et la chambre 103, sur laquelle s'ouvre le canal 38 du cylindre de frein par l'intermédiaire d'un canal 114 et d'un ori fice calibré 115. Un ressort de commande 116 est monté dans la chambre 91, entre une partie du carter et la plaque 97, de manière à main tenir normalement la tige 95 dans la position représentée, position dans laquelle la soupape 104 est maintenue éloignée de son siège par le ressort 116 agissant par l'intermédiaire de la tige 102 et la soupape 99 est maintenue fermée par son contact avec la plaque 96.
Le dispositif 9 d'échappement des réser voirs comprend une soupape 117 montée dans une chambre 118 du carter, sur laquelle s'ou vre la conduite 55 aboutissant au réservoir d'alimentation 3, et une soupape 119 montée dans une chambre 120 reliée au réservoir de commande 10 par le canal 16. Un ressort 121 disposé dans la chambre 118 pousse élasti- quement la soupape 117 contre son siège, en fermant ainsi la communication avec une cham bre 122 par un orifice 123 ; cette chambre 122 communique avec l'atmosphère par plu sieurs orifices 124 d'une poignée 132.
De même, un ressort 125 disposé dans la chambre 120 pousse élastiquement la soupape<B>119</B> con tre son siège, en fermant ainsi la communica tion qui pourrait s'effectuer avec la chambre atmosphérique 122 par l'intermédiaire d'un orifice 126.
Dans la chambre 122, un levier 127 est monté pivotant à une extrémité sur un goujon 128 fixé dans le carter et comporte sur un côté deux tiges 129, 130 susceptibles d'enga- ger respectivement les soupapes 117 et 119 pour les ouvrir quand le levier tourne dans le sens des aiguilles d'une montre en surmontant la force opposée d'un ressort 131 disposé dans la chambre 122.
Cette rotation du levier 127 dans le sens des aiguilles d'une. montre peut être réalisée en faisant pivoter la poignée 132 dans une direction quelconque autour de son extrémité supérieure, qui est constituée par une collerette circulaire 133 appuyée dans une cavité du carter ; cette collerette est poussée vers la position dans laquelle elle est repré sentée, par la force du ressort 131 agissant par l'intermédiaire du levier 127 sur un bossage 134, qui est formé sur le levier du côté op posé au ressort et qui s'appuie sur la colle rette 133.
Dans un premier stade du pivotement de la poignée 132, le levier 127 tourne dans le sens des aiguilles d'une montre autour du gou jon 128 en ouvrant la soupape 119 ; le fluide sous pression du réservoir de commande 10 peut alors s'écouler dans l'atmosphère par la conduite 12, le canal 1,6, la chambre 120, la soupape 119, la chambre 122 et enfin les ori fices 124. Au cours d'un second stade, la poi gnée 132 continuant à pivoter dans la même direction ouvre la soupape 117 ; le fluide sous pression du réservoir d'alimentation 3 s'écoule alors dans l'atmosphère à travers la conduite et le canal 55, la chambre 122 et les orifices 124.
Quand la pression dans le réservoir de commande 10, et par conséquent dans la chambre 15, est tombée au-dessous de celle de la chambre- 17, les freins sont desserrés de la même manière que si on avait augmenté la pression dans la chambre 17 en y faisant ar river le fluide sous pression de la conduite générale 2.
Le dispositif sélecteur de service 8 peut être réglé à la main pour réaliser différents taux de serrage et de desserrage des freins sur un wagon, suivant le service auquel le wagon est affecté, c'est-à-dire suivant qu'il s'agit d'un train de marchandises, d'un train ordinaire de voyageurs ou d'un train express.
Le dispositif sélecteur comprend à cet effet un valve rota tive 135 pouvant prendre trois positions dif- férentes , correspondant respectivement aux trains de marchandises, aux trains ordinaires de voyageurs et aux trains express ; on peut faire tourner cette valve 135, de manière à l'amener à volonté dans ces trois positions dif férentes, au moyen d'une poignée 136 ac tionnée à la main et connectée à la valve par l'intermédiaire d'une tige 137. La valve ro tative 135 est contenue dans une chambre 138 dans laquelle débouche constamment le canal 36.
Des canaux de serrage 139, 140 sont re liés au siège de la valve rotative 135 ; ces ca naux sont également connectés au canal 38 du cylindre de frein par l'intermédiaire respec tivement des orifices calibrés 141 et 142 ; les canaux de desserrage 45 et 144 sont aussi re liés respectivement au siège de la valve rota tive et à l'atmosphère par l'orifice calibré 46, le canal 47 et l'orifice de mise à l'air libre 48.
Le dispositif sélecteur 8 étant en position pour le service marchandises , les canaux 139, 140, 45 et 144 sont tous recouverts par la valve rotative 135 ; dans ces conditions, le taùx de serrage des freins est commandé uni quement par l'orifice calibré 37 et le taux de desserrage est commandé uniquement par l'ori fice calibré 46.
Dans la position passagers de la valve rotative 135, une cavité 147 de cette valve établit une communication entre les canaux 36 et 140, de sorte que l'orifice calibré 142 est connecté en parallèle avec l'ori fice calibré 37 de serrage marchandises , les débits combinés de ces deux orifices cali brés pouvant commander efficacement le taux de serrage des freins pour le service passa gers . Quand le dispositif sélecteur 8 se trou ve en position de service express , une ca vité 148 de la.
valve rotative 135 connecte le canal 36 avec le canal 139, de sorte que l'ori fice 141 est relié en parallèle avec l'orifice 37 de serrage marchandises pour commander le taux de serrage pour le service express . Dans les deux positions de service passa gers et de service express , une cavité 149 de la valve rotative 135 relie les canaux 45 et 144, de sorte qu'un orifice calibré 145 est re lié en parallèle avec l'orifice calibré 46 de desserrage marchandises afin de régler le taux de desserrage des freins dans le service passagers et le service express .
<I>- FONCTIONNEMENT</I> Quand l'installation de freinage ne con tient pas de fluide sous pression, toutes ses parties occupent forcément les positions dans lesquelles elles sont représentées sur le dessin, à l'exception du dispositif sélecteur de service 8 réglable à la main<B>;</B> on supposera que ce dis positif se trouve dans la position marchan dises représentée sur le dessin.
<I>Charge initiale de l'installation de</I> freinage <I>;</I> Pour charger initialement l'installation de freinage sur un train, de même que pour re charger l'installation dans le but d'effectuer un desserrage des freins après un serrage, on déplace ordinairement le robinet courant du mécanicien (non représenté) d'abord jusqu'à une position de desserrage pour faire arriver le fluide à une pression relativement élevée di rectement du réservoir principal ordinaire de la locomotive dans la conduite générale 2 par tant de celle--ci, puis on le déplace;
après un certain intervalle de temps variant suivant les conditions, jusqu'à une position de marche pour réduire la pression -du fluide arrivant dans la conduite générale jusqu'à une valeur normale à laquelle on désire la maintenir. La pression dans la conduite générale 2, sur les quinze premiers wagons du train par exemple, augmente donc initialement jusqu'à une va leur supérieure à la valeur normale, cette sur charge dans la conduite générale étant maxima sur le wagon accouplé à la locomotive et al lant en diminuant de wagon en wagon vers l'arrière et tout le long du train à partir de la locomotive ;
la durée mentionnée ci-dessus pen dant laquelle on laisse en position de desser rage le robinet du mécanicien doit être limi tée de manière à empêcher la surcharge de l'installation de freinage sur les wagons où la conduite générale est momentanément sur chargée.
Quand le fluide sous pression est fourni à la conduite générale 2, comme on l'a expli qué ci-dessus, ce fluide passe dans le canal 22 et se rend ensuite dans la chambre à diaphrag me 17 du bloc de commande 5, en passant par la chambre 20 et le canal 18. Le fluide ar rivant dans la chambre 17 s'écoule principale ment, par l'intermédiaire du canal 68, dans la chambre 67 du dispositif de serrage rapide 6. De là, il peut s'écouler dans le réservoir de commande 10 en passant par le canal 80, la chambre 79, le canal 59, l'orifice calibré 63, le clapet de retenue 61 et la conduite 12.
Le fluide venant ainsi du dispositif de serrage ra pide 6 et passant dans le canal 59 peut égale ment s'écouler à travers un canal étranglé 150 dans un canal 151, et de là se rendre dans le réservoir d'alimentation 3 en passant par le clapet de retenue 57, le canal et la conduite 55.
A partir de la chambre 17, le fluide s'écoule également à travers l'orifice calibré 58 dans le canal<B>151,</B> d'où il traverse le clapet de re tenue 57 pour passer dans la chambre 54 ; de là, il peut arriver dans le réservoir 3 en pas sant par 1e canal et la conduite 55. L'orifice 58 est relativement plus étroit que le canal étran glé 150, de sorte que la charge principale du réservoir 3 s'effectue par le canal 150 et que la charge finale s'effectue principalement par l'orifice 58.
Le canal 75 est un canal de stabi lisation destiné à permettre l'écoulement du fluide sous pression avec un débit restreint dans l'une ou l'autre direction entre la con duite générale 2 et le réservoir de commande 10 ; ce canal 75 sert également à dissiper la surcharge dans le réservoir 10 et à empêcher l'application indésirable des freins qui pour rait résulter de petites fluctuations produites dans la pression de la conduite générale par une action irrégulière pendant la charge.
Pendant la charge initiale de la conduite générale 2, la pression dans la conduite géné rale, supérieure à la normale et réalisée sur les wagons voisins de la locomotive, commence à se propager à partir de la chambre 20 et à travers le canal 18 jusque dans la chambre 17 et augmente ainsi la pression dans cette cham bre assez rapidement pour créer sur le dia phragme 14 une force qui déplace la tige 19 vers le bas, à partir de la position représen tée sur le dessin, en surmontant la pression op- posée du ressort 28, afin d'empêcher la sur charge du réservoir d'alimentation 3 et du réservoir de commande 10, comme on l'expli quera en détail un peu plus loin.
Lorsque le diaphragme 14 se déplace ainsi vers le bas, la tige 19 bloque l'orifice par le quel le canal 22 débouche dans la chambre 20 et le canal 22 est alors coupé de la chambre 20 sur les wagons voisins de la locomotive. Cepen dant, le fluide sous pression ainsi fourni à la chambre 17 s'échappe rapidement à travers l'orifice calibré de charge 58 dans le réser voir d'alimentation 3, ainsi que dans le canal 16 en passant par le canal 68, la chambre 67, le canal 80, la chambre 79 du dispositif de serrage rapide 6, le canal 59, l'orifice calibré de charge 63 et enfin le clapet 61 ; ce fluide passe ensuite dans le réservoir de commande 10 et dans la chambre à diaphragme 15.
Sous cette action, les pressions dans les chambres 17 et 15 de part et d'autre du diaphragme 14, tendent à s'égaliser et il en résulte que le res sort 28 ramène progressivement le diaphragme et la tige 19 dans leurs positions normales de charge représentées sur le dessin ; dans ces positions, la charge continue, comme on l'a ex pliqué plus haut, jusqu'à ce que l'installation soit chargée en fluide sous pression. à une pres sion normale.
Le bloc 5 de commande se trouvant en po sition de desserrage et le dispositif sélecteur 8 étant en position de service marchandises , comme on le voit sur le dessin, le cylindre de frein 4 est ouvert à l'air libre par le canal 38, l'orifice calibré 37, le canal 36, la chambre 35 du bloc de commande 5, le canal 43 de la tige 19, la chambre 44, le canal 45, l'orifice calibré 46, le canal 47 et l'orifice de mise à l'air libre 48 ; il en résulte que les freins du véhicule sont desserrés.
<I>Serrage des f</I>reins Quand on désire serrer les freins, on pro voque une réduction de pression dans la con duite générale 2 d'une manière connue, à l'aide du robinet de mécanicien monté sur la locomo tive. Quand la pression a été réduite dans la conduite générale comme on vient de l'indi- quer, le clapet de retenue 57 empêche le retour en arrière du fluide sous pression à partir du réservoir l'alimentation 3 et le clapet de rete nue 61 empêche le retour en arrière du fluide sous pression à partir du réservoir de com mande 10 vers la conduite générale, bien qu'il se produise un léger écoulement momentané à partir du réservoir de commande 10 à tra vers le canal 75,
mais cet écoulement n'a au cune conséquence pendant le fonctionnement considéré ici. Il en résulte que la pression dans la conduite générale 2, sur le premier wagon d'un train, diminue rapidement en même temps que sur la locomotive ; quand .elle a diminué par exemple de 0,028 kg/ce, cette diminu tion de pression se fait sentir efficacement dans la chambre 17 du bloc de commande 5 et par conséquent dans la chambre à diaphrag me 67 du dispositif de serrage rapide 6 par rapport à la pression du réservoir de com mande 10 agissant dans la chambre 66 ; il se produit ainsi, sur les faces opposées du dia phragme 65, une différence de pression suffi sante pour déformer ce diaphragme;
en sur montant l'action opposée du ressort 180, et pour déplacer la tige 69 vers une position de serrage rapide définie par le contact entre l'écrou 72 et le carter.
Dans cette position de serrage rapide de la tige 69, la chambre 79 n'est pas en regard du canal 80, qui ne se trouve donc plus relié au canal 59 ;l'orifice transversal 83 n'est plus en regard de l'orifice 84 de mise à l'air libre ; l'orifice 81 se ferme par contact avec la sou pape de retenue 87, qui est actionnée et pous sée jusqu'à sa position d'ouverture malgré l'action opposée du ressort 89 ;
la pression de la conduite générale s'établit alors par l'inter médiaire de la chambre 85, du canal 86 et de la conduite 13, dans le réservoir de serrage ra pide 11 et s'échappe dans l'atmosphère par l'alésage 109 et par un orifice de mise à l'air libre 152 percé dans le dispositif de réglage 7. Ainsi, le fluide sous pression de la conduite générale 2 s'échappe temporairement dans l'at mosphère par le canal 22, la chambre 88, la soupape de retenue 87, la chambre 85, le ca nal 86, l'alésage 109 et l'orifice de mise à l'air libre 152.
Comme on le verra un peu plus loin d'une manière plus approfondie, cet échappe ment de la conduite générale dans l'atmosphère continue jusqu'au moment où le dispositif de réglage 7 est actionné en réponse à la pression fournie au cylindre de frein 4 par le bloc de commande 5 sous l'action de la réduction de pression dans la conduite générale.
On voit maintenant que le dispositif de serrage rapide .6 fonctionne, en réponse à une très légère diminution de pression dans la con duite générale 2, pour ouvrir la conduite géné rale à l'atmosphère, dans le but de réaliser un échappement local rapide du fluide en de hors de la conduite générale.
La réduction de pression ainsi effectuée dans la conduite géné rale hâte la réduction de pression sur le wagon suivant équipé de freins, et le dispositif de serrage rapide 6 fonctionne, comme on vient de l'expliquer, pour ouvrir un orifice local d'échappement de la conduite générale et hâ ter la réduction légère de pression sur le wa gon suivant équipé de freins, et ainsi de suite d'une installation de freinage à une autre ins tallation suivante tout le long du train ; la ré duction de pression se transmet le long du train, même si celui-ci comprend à certains interval les un ou plusieurs wagons non équipés de freins ou équipés de freins ne fonctionnant pas.
Il faut remarquer que, puisqu'il n'y a pas lieu pour les dispositifs de commandé de frei nage utilisés en Europe de distinguer dans la réduction de pression de la conduite générale différents taux de service et de secours comme aux Etats-Unis d'Amérique, la réduction de serrage rapide effectuée dans la pression de la conduite générale par le fonctionnement du dispositif de serrage rapide 6 peut être aussi rapide qu'on le désire ;
de ce fait, et puisqu'une très faible différence de pression suffit pour actionner le dispositif de serrage rapide, on peut réaliser un taux désiré quelconque du fonctionnement en série des dispositifs de ser rage rapide le long d'un train.
Quand la pression dans la conduite géné rale a été diminuée par l'action du dispositif de serrage rapide 6, comme on vient de l'expli quer, une réduction correspondante de pression s'effectue dans la chambre 17 du bloc de com mande 5, et quand la pression dans cette chambre devient assez faible, la pression du réservoir de commande s'exerçant dans la cham bre 15 peut déformer le diaphragme 14 vers le haut, en surmontant la pression réduite de la conduite générale, jusqu'à ce que la tige 19 engage la soupape 51, et peut l'amener, en sur montant ensuite la pression supplémentaire du ressort 56 de la chambre 52, jusqu'à une po sition de serrage définie par le contact de l'écrou 41 de la chambre 33 avec le carter.
On désire que le diaphragme 14 s'inflé- chisse vers le haut, comme on vient de l'expli quer, quand la pression de conduite générale dans la chambre 17 est réduite par exemple à 0,14 ou 0,21 kg/cm2 au-dessous de la pres sion du réservoir de commande régnant dans la chambre 15.
Cependant, si le diaphragme ne se déplace pas vers le haut à la suite d'une telle réduction de la pression dans la con duite générale, la pression dans la conduite gé nérale 2-et dans la chambre 17 continue à di minuer, par rapport à la pression du réservoir de commande régnant dans la chambre 15, par suite du fonctionnement du dispositif de ser rage rapide 6, jusqu'au moment où une diffé rence suffisante s'établit entre les pressions op posées agissant sur le diaphragme pour assu rer ce mouvement.
Il est donc évident que l'échappement positif et local de serrage rapide du fluide sous pression en dehors de la conduite générale, sous l'action du dispositif de serrage rapide 6, assure le mouvement du diaphragme 14 sur un wagon équipé de freins, même si ce wagon est disposé à l'arrière d'un groupe de deux ou plusieurs wagons non équi pés de freins ou équipés de freins ne fonction nant pas.
Quand le diaphragme 14 se déplace ainsi en réponse à une réduction de pression de la conduite générale dans la chambre 17, la tige 19 et le diaphragme 30 qui lui est fixé se déplacent avec le diaphragme 14 jusqu'à ce que cette tige engage la surface de la sou pape 51 ; il résulte de cet engagement que la communication se ferme entre le canal 36 du cylindre de frein et le canal de desserrage 45.
Quand la différence entre les pressions oppo- sées agissant sur le diaphragme 14 a été en suite réduite davantage et suffisamment pour surmonter la pression du ressort 56, la sou pape 51 s'ouvre en reliant le réservoir d'ali- mentation 3, par l'intermédiaire de la cham bre 52 dans laquelle débouche le canal 53, de la chambre 54, du canal et de la conduite 55, à la chambre 35 reliée au cylindre de frein 4 par le canal 36,
qui est relié lui-même à la con duite 38 du cylindre de frein par la chambre 103 et par une communication en parallèle passant par l'orifice calibré 37 et un canal 153, avec le dispositif sélecteur 8 dans la position marchandises représentée sur le dessin ; en suite; le fluide sous pression du réservoir d'ali mentation 3 s'écoule dans le cylindre de frein 4 pour effectuer le serrage des freins.
Le fluide sous pression alimentant ainsi le canal 38 du cylindre de frein s'écoule égale ment, par l'intermédiaire de l'orifice calibré 115 et du canal 114, dans la chambre 111 du dispositif de réglage 7, d'où il passe à travers le canal 94 jusqu'au siège de la soupape 99, qui est maintenue fermée par la pression du ressort 116 agissant sur la plaque 97 et sur la tige 95 solidaire de cette plaque.
Le débit de l'orifice calibré 115 est calculé de telle ma nière, par rapport à la communication avec le cylindre de frein, que le taux d'accroissement de la pression régnant dans le canal 94 et agis sant sur la soupape 99 correspond au taux d'établissement de la pression dans le cylindre de frein 4.
Quand la pression dans le canal 94, et en même temps dans le cylindre de frein 4, a ainsi augmenté jusqu'à une certaine valeur égale par exemple à 0,7 kg/cm2, cette pression agissant sur la face inférieure de la soupape 99 surmonte la pression opposée du ressort<B>116</B> et ouvre par conséquent cette soupape, en permettant ainsi au fluide sous pression du ca nal 94 de s'écouler dans la chambre 93 et d'agir vers le haut sur le diaphragme 90.
Puis que la surface efficace du diaphragme 90 est beaucoup plus grande que celle de la soupape 99, l'ouverture de cette soupape fournit une force tellement supérieure à la force opposée du ressort 116 que le diaphragme et la tige 95 passent avec une action de déclic à leur posi- tion supérieure, dans laquelle le canal atmos phérique 112 débouchant dans la chambre 93 est fermé et la chambre 111 relie la chambre 93, par l'intermédiaire du canal 94, au canal de serrage rapide 86.
Ce mouvement de la tige 95 vers le haut permet au ressort 105 de fer mer la soupape-- 104, après quoi l'arrivée du fluide sous pression dans le cylindre de frein 4 est limitée au débit de l'orifice calibré 37.
Quand le fluide sous pression arrive dans le cylindre de frein 4, comme on vient de l'ex pliquer, il s'écoule également à travers le pas sage étranglé 34 pour établir effectivement sa pression dans la chambre à diaphragme 33, où cette pression agit en opposition à la pres sion du réservoir de commande agissant dans la chambre 15 sur le diaphragme 14, et en opposition à la pression supplémentaire du. ressort 28.
En supposant que la réduction de la pression dans la conduite générale effectuée à l'aide du robinet de mécanicien est limitée à un degré choisi quelconque, quand la pres sion établie dans le cylindre de frein 4 et dans la chambre 33 a augmenté suivant une relation déterminée en fonction du degré de réduction de pression dans la chambre 17, la pression du cylindre de frein agissant dans la chambre 33 déplace vers le bas les diaphragmes 30 et 14 reliés par la tige 19 jusqu'à une position de recouvrement et de serrage , dans la quelle la soupape 51 est fermée de nouveau, mais l'orifice 42,
à l'extrémité de la tige 19, n'est pas découvert pour empêcher le fluide de continuer à arriver dans cette chambre et dans le cylindre de frein; de manière à limi- ter ainsi la pression dans le cylindre de frein conformément à la réduction de pression dans la conduite générale. La position de serrage et de recouvrement de la tige 19 est ainsi définie par l'engagement de la soupape 51 avec son siège, engagement qui limite l'action du ressort 56.
Si le mécanicien désire augmenter le ser rage des freins, il produit une nouvelle réduc tion de pression dans la conduite générale 2 suivant l'augmentation de serrage qu'il désire. En réponse à la diminution de pression qui en résulte dans la chambre 17, le diaphragme 14 et le diaphragme 30 qui en est solidaire se déplacent vers le haut pour actionner la tige 19 et ouvrir la soupape 51 ;
à ce moment, le fluide sous pression arrive de nouveau dans le cylindre de frein 4 et dans la chambre 33, et quand la pression a augmenté dans ceux-ci conformément au degré de réduction de pres sion dans la conduite générale, l'ensemble des diaphragmes déplace de nouveau la tige 19 vers sa position de serrage et de recouvre ment de manière à fermer la soupape 51 et à couper ainsi l'arrivée du fluide sous pres sion dans le cylindre de frein et dans la cham bre 33.
En réduisant ainsi par échelons, comme on le désire, la pression de la conduite géné rale, on peut obtenir dans le cylindre de frein 4 des augmentations proportionnées de pres sion afin de réaliser un degré de freinage quel conque désiré ;
on peut également, si on le désire, réduire la pression de la conduite géné rale en une seule fois et obtenir ainsi une aug mentation correspondante du degré d'applica tion des freins. La pression du fluide dans le réservoir d'alimentation 3 dépasse celle du cylindre de frein. quand on a effectué un frei nage que l'on peut considérer comme maxi mum;
si l'on effectue au contraire dans la conduite générale une réduction exagérée de la pression, ou si on laisse par exemple échap per entièrement dans l'atmosphère la pression de la conduite générale, la pression dans le ré servoir d'alimentation 3 s'établit dans le cylin dre de frein 4 et dans la chambre 33, mais puisque le diaphragme 30 est plus petit que le diaphragme 14, ceci se produit sans créer sur le diaphragme 30 une force suffisante pour dé placer l'assemblage des diaphragmes et la tige 19 en dehors d'une position pour laquelle la soupape 51 reste ouverte.
On voit maintenant clairement, d'après la description précédente, qu'on peut graduer le serrage des freins en plusieurs échelons dési rés quelconques, ou qu'on peut au contraire freiner d'une manière continue. Il faut noter également que la fermeture de la soupape 104 du dispositif de réglage 7 réduit le taux d'ap plication des freins au débit de l'orifice cali bré 37.
La soupape 104 se ferme pour une pression du cylindre de frein 4 juste suffi sante pour déplacer le piston du cylindre de frein jusqu'à sa position de serrage, mais in suffisante pour produire un freinage effectif, de manière à empêcher un certain mou nuisi ble dans les attelages du train.
Par conséquent, l'emploi du dispositif de réglage 7 permet de déplacer rapidement le piston du cylindre de frein jusqu'à sa position de freinage de ma nière à ne pas retarder l'obtention d'un ser rage effectif des freins ; ce serrage est obtenu par l'arrivée subséquente du fluide sous pres sion uniquement à travers l'orifice calibré 37, qui commande alors le taux de freinage effec- tif et qui fournit un taux suffisamment uni forme de serrage sur toute la longueur du train - pour ralentir celui-ci ou l'arrêter complète ment sans chocs indésirables.
Une application des freins proportionnée à la réduction de pression dans la conduite générale est donc obtenue quand le bloc de commande 5 se trouve dans sa position de serrage et de recouvrement ; cependant, s'il se . produit une fuite de fluide sous pression en dehors du cylindre de frein 4, la diminution de pression qui résulte dans celui-ci produit une réduction analogue de la pression dans la chambre à diaphragme 33 et par conséquent une diminution de la force s'opposant à la pression du réservoir de commande agissant dans la chambre 15 ; quand cette réduction de pression devient suffisante, la pression dans la chambre 15 déplace progressivement vers le haut l'assemblage des diaphragmes.
La tige 19 se déplaçant avec l'assemblage des dia phragmes commence finalement à ouvrir la soupape 51 et permet au fluide sous pression de s'écouler du réservoir 3 dans le cylindre de frein 4 et dans la chambre à diaphragme 33. La soupape 51 s'ouvre ainsi progressivement, jusqu'au moment où le débit d'arrivée du flui de dans le cylindre de frein et dans la chambre 33 devient suffisant pour compenser la fuite du fluide en dehors de cette chambre et pour empêcher une nouvelle réduction de pression dans la chambre 33 ;
le mouvement de l'as semblage des diaphragmes cesse alors dans une position, pour laquelle la pression du fluide dans le cylindre -de frein sera maintenue con tre une chute nouvelle.
Si un serrage des freins est maintenu pen dant un temps suffisant et si les fuites du cy lindre de frein 4 sont telles que la pression dans le réservoir 3 tombe jusqu'à celle du cy lindre de frein, ce qui empêcherait de main tenir la pression dans celui-ci à partir du ré servoir 3, mais si on désire d'autre part mainte nir la pression dans le cylindre 4, on prévoit une communication comportant l'orifice cali bré 58 pour relier la chambre 17 au canal 151 du réservoir 3 ;
à travers cette communication, le fluide sous pression du cylindre de frein 4 peut être maintenu à la même pression à partir de la conduite générale 2, grâce à l'écoule ment se produisant à partir de la chambre 17 et à travers l'orifice calibré 58, le canal 151, le clapet de retenue 57 et la chambre 54 jus que dans le canal 53 du réservoir d'alimenta- tion, et de là jusque dans le cylindre de frein 4.
Le débit de l'orifice calibré <B>58</B> est limité en fonction des fuites admissibles du cylindre de frein ; ce débit doit par conséquent être assez faible pour ne pas produire une purge de la conduite générale, dans le cas où se produi rait dans le cylindre de frein une fuite plus importante; ce qui empêcherait une réponse rapide du dispositif de commande correspon dant et des dispositifs de commande des autres wagons du train à une modification de pres sion provoquée par le mécanicien dans la con duite générale.
On remarquera que l'orifice calibré 58 est en parallèle avec la communica tion normale de charge passant par le disposi tif de serrage rapide 6 et qu'il agit par consé quent avec ce dernier pour charger initialement le réservoir 3, comme on l'a expliqué plus haut, aussi bien que pour le charger après une application des freins, comme on l'expli quera ci-dessous, mais cet effet est négligeable par suite du débit relativement faible de cet orifice calibré 58. <I>Desserrage des</I> freins Pour effectuer le desserrage et pour re charger l'installation de freinage avec du fluide sous pression, on fait arriver celui-ci dans la conduite générale 2, et dé là dans la cham bre 20, d'où il s'écoule dans la chambre 17 en passant par le canal 18 de la tige 19.
Quand la pression dans la chambre 17 a augmenté suffisamment, cette pression agissant sur une face du diaphragme 14 et la pression du cy: lindre de frein régnant dans la chambre 33 et agissant sur le diaphragme 30 créent sur l'as semblage des diaphragmes une force qui dé passe la force opposée créée par la pression du réservoir de commande dans la chambre 15 et agissant sur la face opposée du diaphragme 14 ; il en résulte que l'assemblage des dia phragmes se déplace vers le bas.
Si cet assem blage 'se trouve dans la position de serrage, son déplacement initial entraîne la tige 19 jus qu'à sa position de recouvrement et de ser rage ; dans le cas contraire, tout déplace ment part de cette position dès qu'une diffé rence suffisante est réalisée entre les forces opposées pour déplacer la tige 19 vers le bas et découvrir .ainsi l'orifice 42 à l'extrémité su périeure de cette tige.
Cet orifice 42 étant découvert, le fluide sous pression contenu dans le cylindre de frein 4 s'écoule dans l'atmosphè re parles les canaux 38 et 153, l'orifice calibré 37, le canal 36, la chambre 35 du. bloc de commande 5, l'orifice 42, le canal 43, la cham bre 44, le canal 45, l'orifice calibré 46; le ca nal 47 et l'orifice de mise à l'ait libre 48.
Comme on l'a expliqué précédemment à propos de la charge initiale de l'installation de freinage, la pression du fluide dans la conduite générale 2 augmente plus rapidement sur les wagons voisins de la locomotive que sur les wagons qui en sont éloignés. En conséquence, si un wagon est voisin de la locomotive et si la pression du fluide dans sa chambre 17 aug mente suffisamment, par rapport à l'échappe ment de cette chambre vers le réservoir 3, pour produire, avec la pression du cylindre de frein agissant dans la chambre 33 sur le diaphragme 30, une force dirigée vers le bas qui dépasse la force du ressort 28 à laquelle s'ajoute la pression du réservoir de commande agissant sur le diaphragme 14,
l'assemblage des dia phragmes se déplace vers le bas pour permet tre la fermeture du canal 22 et la restriction qui en résulte du débit du fluide arrivant dans la chambre 17, de manière à compenser le taux d'augmentation de pression dans cette cham bre en opposition à la pression régnant dans la chambre 15 et agissant sur le diaphragme 14 et à limiter ainsi la recharge du réservoir 3.
Le canal 22 peut même être fermé complète ment près de l'extrémité avant du train; la pression dans la chambre 17 ne change pas alors sensiblement, tandis que l'assemblage des diaphragmes se déplace progressivement vers le haut sous l'action de la pression du ré servoir de commande dans la chambre 15, pendant que la pression opposée du cylindre de frein dans la chambre 33 diminue progres sivement.
Même quand la surcharge de la conduite générale sur la locomotive est termi née, si la pression réalisée dans la chambre 17, malgré l'échappement de celle-ci vers le ré servoir 3, réalise une force capable de surmon ter la pression opposée de la chambre 15, l'as semblage des diaphragmes se déplace vers le bas pour permettre au canal 22 de se fermer autant qu'il est nécessaire pour limiter le taux d'augmentation de pression de la chambre 17 'conformément au débit relativement faible qui rétablit la pression du réservoir d'alimenta tion par l'intermédiaire de l'orifice calibré 58.
L'effet de la fermeture plus ou moins com plète du canal 22, pour rétablir la pression dans le réservoir 3, est par conséquent déterminé, à la tête du train, de manière à limiter le pré lèvement de fluide sous pression dans la con duite générale et à accélérer l'écoulement du fluide vers l'arrière du train,
dans le but de faire passer les dispositifs de commande de freinage de l'arrière du train à leur position de desserrage et d'y recharger également les ré servoirs d'alimentation 3.
Quand le fluide sous pression est ainsi évacué du cylindre de frein 4, la pression dans la chambre 33 est diminuée d'une manière correspondante, et dans le cas où le réta blissement de la pression de la conduite géné rale dans la chambre 17 est limité à un de gré déterminé quelconque, la pression du cyhn- dre de frein continue à décroître jusqu'au mo ment où son effet dans la chambre 33 et sur le diaphragme 30 est si réduit, par rapport à l'augmentation de la pression de la conduite générale, dans la chambre 17,
que la pression du réservoir de commande régnant dans la chambre 15 et agissant sur le diaphragme 14 déplace vers le haut l'assemblage des diaphrag mes et la tige 19 jusqu'à une position de des serrage et de recouvrement définie par le contact avec la soupape 51. Dans cette position de la tige 19, la communication est fermée entre le cylindre de frein 4 et le canal de des serrage 45, de manière à limiter la réduction de pression dans le cylindre 4 conformément à l'augmentation de pression dans la conduite générale 2.
On peut faire baisser la pression dans le cylindre de frein 4, de la manière que l'on vient de décrire, en autant d'échelons que l'on désire, en augmentant d'une manière appropriée et par échelons la pression dans la conduite générale 2 ; si on augmente au contraire la pression dans la conduite générale 2 d'une manière con tinue, on obtient un échappement correspon dant et continu<B>du</B> fluide sous pression en de hors du cylindre de frein. Quand la pression dans la conduite générale 2, et par conséquent dans la chambre à diaphragme 17, a augmenté finalement jusqu'à ne plus être qu'à 0,14 ou 0,21 kg/cm2 de la pression normale,
qui rè gne effectivement dans le réservoir de com mande 10 et qui agit dans la chambre 15 sur le diaphragme 14 en opposition à la pression de la conduite générale régnant dans la cham bre 17, l'assemblage des diaphragmes est main tenu dans la position de desserrage représen- tee sur le dessin, tandis que la pression dans le cylindre de frein 4 et la chambre à dia phragme 33 diminue finalement jusqu'à la pression atmosphérique et que le réservoir d'alimentation 3 se recharge complètement jus qu'à la pression de la conduite générale.
Le fluide sous pression arrivant dans la chambre 17 s'écoule à travers le canal 68 jusque dans la chambre 67 du dispositif de serrage rapide 6. Quand l'augmentation résul tant de la pression de la chambre 67 supprime la différence de pression agissant sur le dia phragme 65, le ressort 180 déforme le dia- phragme vers 1e bas, entraîne ainsi la tige 69 vers le bas en lui faisant quitter le contact avec la soupape de retenue 87 et découvre ainsi l'orifice 81,
en permettant au fluide sous pres sion du réservoir de serrage rapide 11 et de la chambre 93 reliée à celui-ci de s'écouler à travers la conduite 13 et le canal 86 jusque dans la chambre 85, et de là de passer dans l'atmosphère par le canal 82 et l'orifice d'éva cuation 83.
Quand la pression dans la cham bre 93 est diminuée au point de devenir ineffi- cace, par exemple jusqu'à une valeur de 0,245 Kg/cm2, la pression du ressort 116 du dispositif de réglage 7 déplace la 'tige 95 et le poussoir 102 vers le bas, en ouvrant la sou pape 104 qui fait communiquer le canal 36 avec le canal 38, et en fermant la soupape 99 qui coupe la communication entre le canal 94 d'une part, la chambre 93 et le canal 112 d'au tre part, ce dernier étant maintenant ouvert sur l'orifice de mise à l'air libre 92 comme on le voit sur le dessin.
En même temps, la chambre 111 se déplace vers le bas dans l'alé sage 109, en déconnectant le canal 86 de ser rage rapide du canal 94 et en reliant le canal 86 à l'atmosphère par l'alésage 109 et l'orifice de . mise à l'air libre 152, le réservoir 11 de serrage rapide étant mis à l'air libre par la conduite 13. En même temps, la chambre 111 relie le canal 94 au canal 114, qui est relié par l'orifice calibré 115 au canal 38, relié lui- même à l'atmosphère par le bloc de comman de 5 comme on l'a expliqué précédemment.
On remarquera que le fluide sous pression n'est pas évacué du réservoir 11 de serrage rapide tant que la pression de la conduite gé nérale n'est pas approximativement égale à la pression du réservoir de commande. Ce main tien de la pression dans le réservoir 11, jus qu'à ce que la pression de la conduite géné rale soit rétablie, empêche par conséquent le déclenchement indésirable d'une réduction de serrage rapide dans la pression de la conduite générale et l'augmentation de freinage produc trice de chocs qui en résulterait, si le mécani cien désire, pendant le desserrage, appliquer de nouveau les freins à un degré plus élevé;
et s'il diminue par conséquent la pression dans la conduite générale et fait passer le dispositif 6 à sa position de serrage rapide. Le réservoir 11 étant encore chargé de fluide sous pression, l'échappement du fluide sous pression de la conduite générale ne se produit .pas. Dans la position basse du diaphragme 65 et de la tige 69, le fluide sous pression arrivant dans la chambre 67 à partir du bloc de com mande 5 s'écoule dans le canal 80; la chambre 79, le canal 59, le clapet de retenue 57, le canal et la conduite 55, et parvient dans le ré servoir 3 de la même manière qu'au moment de la charge initiale de l'installation.
Le fluide sous pression alimentant: ainsi le canal 59 peut également s'écouler à travers l'orifice calibré 63 le clapet de retenue 61 et la chambre 62, et de là suivre le canal 16 et la conduite 12 pour arriver dans le réservoir de commande 10. Le canal 22 de conduite générale est main tenant relié au canal 16 et au réservoir de com mande 10 par l'intermédiaire du canal 75 à orifice calibré, de la partie de diamètre ré duit 76, et de la chambre 66, qui est toujours ouverte sur le canal 16- et sur le réservoir de commande 10 par l'intermédiaire de la con duite 12.
Comme on le voit facilement d'après la description précédente, si l'on veut utiliser pour un service voyageurs un wagon mu ni de cette installation de freinage, on tourne le dispositif sélecteur 8 jusqu'à la position passagers , pour laquelle la communica tion comprenant l'orifice calibré 142 est ou verte de manière qu'après le fonctionnement du dispositif de réglage 7 en réponse à une pression choisie dans le cylindre de frein 4, le fluide sous pression alimente le cylindre de frein avec un débit égal aux débits combinés' des orifices 37 et 142, afin de réaliser le taux de serrage désiré correspondant au service passagers ;
pour le service marchandi ses au contraire, c'est l'orifice calibré- 37 qui intervient effectivement. Dans le cas où l'on veut utiliser le wagon pour le service express , on tourne le sélecteur 8 jusqu'à la position express , pour laquelle la com munication comprenant l'orifice calibré 141 est reliée en parallèle avec celle comprenant l'orifice calibré 37, de manière à réaliser le taux de serrage correspondant à ce service. Dans les positions passagers et express du sélecteur 8,
les canaux 45 et 144 sont con nectés, en établissant la communication com prenant l'orifice calibré 145 en parallèle avec la communication de desserrage marchandi ses comprenant l'orifice calibré 46, de ma nière à réaliser dans ces deux types de service un desserrage plus- rapide que dans le service marchandises , où l'orifice calibré 46 est seul en jeu.
Les débits combinés de desserrage des orifices calibrés 145 et 46 peuvent dépas ser le débit de serrage marchandises de l'orifice calibré 37 ; c'est pourquoi, pour pou voir commander effectivement le taux de des serrage dans les services passagers et ex press , la soupape 104 du dispositif de ré glage 7 est éloignée de son siège par la pres sion du cylindre de frein régnant dans le canal 38, quand la pression est évacuée de la cham bre 103 pour ouvrir la communication court- circuitant l'orifice calibré 37.
Quelle que soit la position du sélecteur 8, le fonctionnement de l'installation de freinage, en réponse à une réduction ou une augmenta tion de pression dans la conduite générale 2, est le même par ailleurs que celui décrit précé demment.
On voit maintenant que le dispositif de commande de freinage du type à desserrage gradué, qui utilise un réservoir de commande comme étalon pour doser le degré d'applica- tion des freins en fonction de la réduction de pression dans la conduite générale, fournit également une application des freins aussi uni forme que possible tout le long d'un train, avec un intervalle.de temps minimum entre les dé buts du serrage à l'avant et à l'arrière du train,
et avec un intervalle de temps minimum pour chaque wagon entre le commencement de la réduction de pression dans la conduite générale et l'obtention d'un freinage effectif ; ce dispo sitif maintient également la pression du cylin dre de frein, malgré les fuites normales, en pré levant de l'air dans le réservoir d'alimentation 3 et également dans la conduite générale 2 quand ' les pressions se sont égalisées dans le réservoir d'alimentation et le cylindre de frein.
Le dispositif permet une recharge approxi mativement uniforme de l'installation de frei nage et le desserrage des freins tout le long du train. .D'autre part, l'installation de freinage convient particulièrement bien aux trains com prenant un certain nombre de wagons non équipés de freins ou équipés de freins ne fonc tionnant pas ; même dans ces trains, l'instal lation décrite assure les résultats mentionnés plus haut.
Pressurized fluid braking installation The present invention relates to a pressurized fluid braking installation, for example for railways.
The aim of the invention is to provide a braking installation with graduated release, comprising a quick-release device for positively transmitting in a minimum of desired time a reduction in pressure from the brake pipe from one braked wagon to another. wagon braked alongside a train comprising wagons not equipped with brakes, and to positively ensure the operation of the various control devices for braking the wagons.
The appended drawing represents, by way of example, an embodiment of the installation, object of the invention.
Fig. 1 is a schematic and largely sectioned view of the pressurized fluid braking installation constituting this embodiment.
Fig. 2 is a developed and schematic view of a valve service selector device shown in section in FIG. 1. <I> DESCRIPTION </I> As seen in fig. 1, the braking installation comprises a brake control valve device 1 capable of operating in response to a pressure reduction effected in a general pipe 2, in order to control the arrival of a pressurized fluid from from a supply reservoir 3 to a brake cylinder 4, in order to apply the brakes on a wagon;
this device 1 is also capable, in response to the charging of this general pipe by pressurized fluid, of charging the supply tank and at the same time causing the pressurized fluid to be evacuated outside the brake cylinder.
The control device 1 comprises a housing which contains a brake control unit 5, a valve device 6 for quick release, a valve device 7 for adjusting the brake cylinder admission, a device. valve 8 service selector, and a valve device 9 for exhaust from the tanks; to this housing are respectively connected a control tank 10 and a quick clamping tank 11 by means of the respective pipes 12 and 13.
The control unit 5 comprises a diaphragm 14 clamped on its periphery between two sections of the casing defining on one side a chamber 15 connected to the control reservoir 10 by a channel 16 and the pipe 12, and on the other side a chamber 17 which is connected, by a channel 18 drilled in a sliding rod 19, to a chamber 20 located at the lower end of a bore 21, in which the lower end of the sliding rod 19 is guided.
The chamber 20 is normally connected to the general pipe 2 by a channel 22 formed in the casing; this connection can be interrupted by covering the rod 19 in the event that an excess of fluid pressure occurs in the chamber 17. A plate 23 forms an integral part of the rod 19 in the chamber 17, and the rod protrudes. runs down, as seen in the figure, through a central opening in diaphragm 14, into chamber 15, where it is screwed into another plate 24, a locking nut 25 tightening the central part of the diaphragm between the two plates 23 and 24.
The lower end of the rod 19 is surrounded by a ring 26, which makes a sealed contact with the wall of the bore 21, so as to prevent leakage of pressurized fluid between the chambers 15 and 20. The end lower part of the rod 19 is also surrounded by a stop member 27 and by a spring 28 contained in the chamber 15; this spring maintains the stopper member in contact with the plate 24, so as to define the normal position of the diaphragm 14, and the stopper member limits downward movement of the diaphragm 14 by contact with a shoulder ment 29 formed in the housing.
The block 5 of the braking control device also comprises a diaphragm 30 clamped at its periphery between two sections of the housing to define, on one side a chamber 31 open to the air through an orifice 32, and on the other side a chamber 33 opening through a constricted passage 34 onto a chamber 35 connected to the brake cylinder 4 by a channel 36, a calibrated orifice 37, a channel and a duct 38.
The diaphragm 30 is clamped in its central part on the rod 19, on one side by means of a plate 39 forming an integral part of this rod and arranged in the chamber 31, on the other side by means of a plate 40 and a locking nut 41, which are disposed in the chamber 33, the nut being screwed onto a part of the rod 19 which extends through a central opening of the diaphragm.
As can be seen in the drawing, the chamber 35 can also be connected to the open air by an orifice 42 provided in the upper end of the rod 19, and by a longi tudinal channel 43 pierced in this rod and ending in a chamber 44 formed in the casing between the chambers 17 and 33, this chamber opening to the open air through a de = clamping channel 45, a calibrated orifice 46, a channel 47 and an adjustment orifice open air 48.
The rod 19 is provided, on each side of the chamber 44, with a sealing ring 49 which is in contact with the housing to prevent leaks of pressurized fluid between the chamber 44 on the one hand, and the chambers. 17 and 31 on the other hand. A similar seal ring 50 is similarly disposed between chambers 33 and 35 to prevent leakage.
The orifice 42 of the channel 43 can be closed by the movement of the rod 19 coming into contact by an upward movement with a check valve 51 disposed in a chamber 52, which is connected to the supply tank 3 by a channel 53, a chamber 54, a pipe 55.
A spring 56 mounted in the chamber 52 constantly pushes the valve 51 towards its seat and therefore towards its closed position, in which it is shown in the drawing. Thus, the movement of the rod 19 upwards not only closes the atmospheric channel 42, but also establishes communication between the supply reservoir 3 and the brake cylinder -4, as will be seen in more detail below. little further.
A check valve 57 is disposed in the chamber 54 to control the charge of the reservoir 3 by the pressurized fluid coming from the general pipe 2 passing through the channel 22, the chamber 20, the channel 18 and the chamber 17 of the block 5 brake control, the calibrated orifice 58 and the channel 59; this valve 57 is pushed towards its position of application on its seat, the position in which it is shown, by a spring 60 disposed in the chamber 54.
A check valve 61 is disposed in a chamber 62 for controlling the charge of the control tank 10 with pressurized fluid coming from the general pipe 2 and arriving in the channel 59 under the action of the control unit 5 as is the case. explained above; from there, the pressurized fluid passes through a calibrated orifice 63 and passes the retaining valve 61 to pass into the chamber 62, from where it flows through the channel 16 and the pipe 12 into the tank. command 10.
In the chamber 62 is mounted a spring 64, which constantly pushes the pet valve 61 towards its closed position, in which it is shown in the drawing.
The quick-clamping device 6 comprises a flexible diaphragm 65 clamped on its periphery between two sections of the casing, with which it defines on one side a chamber 66 constantly communicating with the control tank 10 through the channel 16 and the pipe. 12, and on the other side a chamber 67 communicating by a channel 68 with the chamber 17 of the control unit 5. A rod 69 mounted in the chamber 66 and provided with a plate 70 taken in the mass passes through a central opening of the diaphragm 65 and extends into the chamber 67, where a plate 71 is screwed onto the rod 69; a nut 72 is screwed over the plate 71.
The lower end of the rod 69 is slidably mounted in a bore 73, which opens at one end to the chamber 66 and at the other end - to the atmosphere through an orifice 74 for venting < B>; </B> this bore 73 also communicates on the side with a channel 75 having a constricted orifice and communicating with the channel 22. The rod 69 has a portion 76 of reduced diameter which serves to connect the chamber 66 with the channel 75 for a certain position of the rod, the position in which it is shown in the drawing <B>; </B> this part 76 can no longer be opposite the channel 75 when the rod 69 moves upwards, as will be explained a little later.
The lower end of the bore is sealed from chamber 66 by means of a seal ring 77 mounted on the stem, below the reduced diameter portion 76.
The rod 69 comprises, between its ends, another portion of reduced diameter 78, which forms with the walls of the casing a chamber 79 which, as can be seen in the drawing, can put in communication a channel 80 opening onto the chamber 67 with the channel 59. The rod 69 is provided; on either side of the chamber 79, additional sealing rings 77, in order to avoid. leaks to or out of this room. A spring 180, which constantly pushes the rod 69 downwards until contact with the housing, as seen in the drawing, is mounted in the chamber 67, between a part of the housing and the plate 71.
The upper end of the wedge-rod 69 carries an orifice 81, which constitutes the end of a longitudinal channel 82 terminating at its other end in a transverse orifice 83 capable of coming opposite a setting orifice. free air 84, when the rod is in the position shown in the drawing.
The upper end of the rod protrudes into a chamber 85 onto which opens a channel 86 leading to the quick-release reservoir 11 via the conduit 13 and also communicating with the adjustment device 7. The orifice 81 can be closed by the sealed application of the upper end of the rod 69 on the face of a check valve 87 disposed in a chamber 88 onto which the channel 22 opens; this valve 87 is pushed by a spring 89, so as to rest on its seat and thus close the communication between the chamber 88 and the chamber 85.
As will be seen in more detail in what follows, the rod 69, when it moves upwards overcoming the force of the spring 180, under the action of a reduction in the pressure of the fluid in the chamber 67 , cuts off the communication between the chamber 85 and the atmosphere and connects the general pipe 2 to the quick-clamping tank 11 via the channel 22, the chamber 85, the channel 86 and the pipe 13. In at the same time, the chamber 79 has moved so as to no longer be facing the channel 80 and thus cuts off the arrival of the pressurized fluid from the general duct 2 into the control tank of 10..
The adjustment device 7 comprises a diaphragm 90 clamped on its periphery between two sections of the housing, with which it defines on one side a chamber. 91 open to the air through an orifice 92, and on the other side a chamber 93 which can be connected to a channel 94 of the housing. The center of the diaphragm 90 is clamped on a sliding rod 95 by means of a plate 96 which is an integral part of the rod and disposed in the chamber 93, a second plate 97 and a nut 98 which is screwed on. on the rod in chamber 91.
A valve 99 is mounted in chamber 93 to control the flow of pressurized fluid between channel 94 and chamber 93; this valve is placed in a cavity 100 formed in the plate 96; this plate is provided with a snap ring 101 inserted into a groove made in the side wall of the cavity 100, near the opening thereof, so that the valve 99 is moved away from its seat by this ring when the diaphragm 90 deforms upwards.
A pusher 102, which passes through a guide opening drilled in the casing, can slide in this or verture, extends into a chamber 103 open to the channel 36 and, on the other hand, through its upper end, engages the lower face of the valve 99. A valve 104 is mounted in the chamber <B> 103 </B> and can be actuated by the rod 102, despite the opposed force of a spring 105 which constantly tends to urge it towards its closed position; in this position, the communication of the channel 36 with the brake cylinder 4, via the channel 38 and the chamber 103, is closed.
Leakage of pressurized fluid between channels 38 and 94 is prevented by a sealing ring 106 surrounding rod 102 and engaging the housing in the usual manner.
The rod 95 also has two parts 107 and 108 of reduced diameter and spaced apart from each other; these two parts, which are located in a bore 109 of the casing to guide the sliding rod 95, respectively form with this bore two chambers 110 and <B> 111. </B> The chamber 110 is connected to the chamber 93 by a channel longitudinal 112 formed in the rod 95 and can be connected to the chamber 91 by a channel 113, as seen in FIG. 1.
The rod 95 being in the position shown in the drawing, the chamber 111 communicates with the chamber 93 through the channel 94, and communication is established between the chamber 93 and the chamber 103, onto which the channel 38 opens. of the brake cylinder via a channel 114 and a calibrated orifice 115. A control spring 116 is mounted in the chamber 91, between a part of the housing and the plate 97, so as to hold normally the rod 95 in the position shown, the position in which the valve 104 is kept away from its seat by the spring 116 acting through the rod 102 and the valve 99 is kept closed by its contact with the plate 96.
The tank exhaust device 9 comprises a valve 117 mounted in a chamber 118 of the casing, on which the line 55 opens leading to the supply tank 3, and a valve 119 mounted in a chamber 120 connected to the tank. control 10 through channel 16. A spring 121 disposed in chamber 118 resiliently pushes valve 117 against its seat, thus closing communication with a chamber 122 through orifice 123; this chamber 122 communicates with the atmosphere through several orifices 124 of a handle 132.
Likewise, a spring 125 disposed in the chamber 120 elastically pushes the valve <B> 119 </B> against its seat, thus closing the communication which could take place with the atmospheric chamber 122 by means of an orifice 126.
In the chamber 122, a lever 127 is pivotally mounted at one end on a stud 128 fixed in the housing and comprises on one side two rods 129, 130 capable of respectively engaging the valves 117 and 119 to open them when the lever rotates clockwise overcoming the opposing force of a spring 131 disposed in chamber 122.
This rotation of the lever 127 clockwise. watch can be produced by rotating handle 132 in any direction around its upper end, which is formed by a circular collar 133 resting in a cavity of the housing; this collar is pushed towards the position in which it is represented, by the force of the spring 131 acting by means of the lever 127 on a boss 134, which is formed on the lever on the op side posed to the spring and which is supported on glue rette 133.
In a first stage of the pivoting of the handle 132, the lever 127 rotates clockwise around the stud 128 opening the valve 119; the pressurized fluid from the control tank 10 can then flow into the atmosphere through line 12, channel 1,6, chamber 120, valve 119, chamber 122 and finally through orifices 124. During a second stage, the handle 132 continuing to pivot in the same direction opens the valve 117; the pressurized fluid from the supply tank 3 then flows into the atmosphere through the pipe and the channel 55, the chamber 122 and the orifices 124.
When the pressure in the control reservoir 10, and therefore in chamber 15, has fallen below that of chamber 17, the brakes are released in the same manner as if the pressure in chamber 17 had been increased. by letting the fluid under pressure from the general pipe 2.
The service selector device 8 can be adjusted by hand to achieve different rates of application and release of the brakes on a wagon, depending on the service to which the wagon is assigned, i.e. depending on whether it is of a freight train, a regular passenger train or an express train.
The selector device comprises for this purpose a rotary valve 135 which can take three different positions, corresponding respectively to freight trains, to ordinary passenger trains and to express trains; this valve 135 can be rotated so as to bring it at will into these three different positions, by means of a handle 136 actuated by hand and connected to the valve by means of a rod 137. The rotary valve 135 is contained in a chamber 138 into which the channel 36 constantly opens.
Clamping channels 139, 140 are connected to the seat of the rotary valve 135; these channels are also connected to the channel 38 of the brake cylinder via the calibrated orifices 141 and 142 respectively; the release channels 45 and 144 are also linked respectively to the seat of the rotary valve and to the atmosphere by the calibrated orifice 46, the channel 47 and the venting orifice 48.
The selector device 8 being in position for the goods service, the channels 139, 140, 45 and 144 are all covered by the rotary valve 135; under these conditions, the brake application rate is controlled only by the calibrated orifice 37 and the release rate is controlled only by the calibrated orifice 46.
In the passenger position of the rotary valve 135, a cavity 147 of this valve establishes communication between the channels 36 and 140, so that the calibrated orifice 142 is connected in parallel with the calibrated orifice 37 for clamping the goods, the The combined flow rates of these two calibrated orifices can effectively control the brake application rate for passenger service. When the selector device 8 is in the express service position, a capacity 148 of the.
Rotary valve 135 connects the channel 36 with the channel 139, so that the port 141 is connected in parallel with the goods clamping port 37 to control the clamping rate for express service. In both passenger service and express service positions, a cavity 149 of the rotary valve 135 connects the channels 45 and 144, so that a calibrated orifice 145 is connected in parallel with the calibrated orifice 46 for releasing goods in order to adjust the brake release rate in passenger service and express service.
<I> - OPERATION </I> When the braking installation does not contain fluid under pressure, all its parts necessarily occupy the positions in which they are shown in the drawing, with the exception of the service selector device 8 adjustable by hand <B>; </B> it will be assumed that this positive device is in the goods position shown in the drawing.
<I> Initial load of the braking installation </I> <I>; </I> To initially load the braking installation on a train, as well as to re-load the installation in order to perform after releasing the brakes after application, the engineer's running valve (not shown) is ordinarily moved first to a release position to bring the fluid to a relatively high pressure directly from the locomotive's ordinary main reservoir in the main pipe 2 by so much of it, then it is moved;
after a certain time interval varying according to the conditions, up to an operating position to reduce the pressure -du fluid arriving in the general pipe to a normal value at which it is desired to maintain it. The pressure in the brake pipe 2, on the first fifteen wagons of the train for example, therefore initially increases to a value greater than the normal value, this overload in the brake pipe being maximum on the wagon coupled to the locomotive and going down from car to car backwards and all the way down the train from the locomotive;
the period mentioned above during which the engineer's valve is left in the release position must be limited so as to prevent overloading of the braking system on wagons where the brake pipe is momentarily overloaded.
When the pressurized fluid is supplied to the general line 2, as explained above, this fluid passes through the channel 22 and then goes into the diaphragm chamber 17 of the control unit 5, passing through through chamber 20 and channel 18. The fluid entering chamber 17 flows mainly, through channel 68, into chamber 67 of quick-release device 6. From there it can flow in the control tank 10 passing through the channel 80, the chamber 79, the channel 59, the calibrated orifice 63, the check valve 61 and the line 12.
The fluid thus coming from the fast clamping device 6 and passing through the channel 59 can also flow through a constricted channel 150 into a channel 151, and from there to the supply tank 3 passing through the check valve 57, channel and pipe 55.
From the chamber 17, the fluid also flows through the calibrated orifice 58 into the channel <B> 151, </B> from where it passes through the check valve 57 to pass into the chamber 54; from there it can enter the tank 3 by passing through the channel and the line 55. The orifice 58 is relatively narrower than the closed channel 150, so that the main charge of the tank 3 takes place through the port. channel 150 and that the final charge takes place mainly through the orifice 58.
The channel 75 is a stabilization channel intended to allow the flow of the pressurized fluid with a restricted flow rate in one or the other direction between the general duct 2 and the control reservoir 10; this channel 75 also serves to dissipate the overload in reservoir 10 and to prevent unwanted application of the brakes which could result from small fluctuations produced in brake pipe pressure by irregular action during charging.
During the initial load of brake pipe 2, the pressure in the brake pipe, higher than normal and realized on the cars adjacent to the locomotive, begins to propagate from chamber 20 and through channel 18 into chamber 17 and thus increases the pressure in this chamber quickly enough to create a force on diaphragm 14 which moves rod 19 downward from the position shown in the drawing, overcoming the opposing pressure of the spring 28, in order to prevent the overload of the supply tank 3 and of the control tank 10, as will be explained in detail a little later.
When the diaphragm 14 thus moves downwards, the rod 19 blocks the orifice through which the channel 22 opens into the chamber 20 and the channel 22 is then cut from the chamber 20 on the neighboring cars of the locomotive. However, the pressurized fluid thus supplied to the chamber 17 escapes rapidly through the calibrated charging orifice 58 in the supply tank 3, as well as in the channel 16 passing through the channel 68, the chamber 67, the channel 80, the chamber 79 of the quick-clamping device 6, the channel 59, the calibrated charging orifice 63 and finally the valve 61; this fluid then passes into the control reservoir 10 and into the diaphragm chamber 15.
Under this action, the pressures in the chambers 17 and 15 on either side of the diaphragm 14 tend to equalize and the result is that the res comes out 28 gradually brings the diaphragm and the rod 19 back to their normal load positions. shown in the drawing; in these positions, the charge continues, as explained above, until the installation is charged with pressurized fluid. at normal pressure.
The control unit 5 being in the released position and the selector device 8 being in the goods service position, as can be seen in the drawing, the brake cylinder 4 is opened to the air through channel 38, l 'calibrated orifice 37, channel 36, chamber 35 of control unit 5, channel 43 of rod 19, chamber 44, channel 45, calibrated orifice 46, channel 47 and setting orifice open air 48; as a result, the vehicle brakes are released.
<I> Tightening of the kidneys </I> When it is desired to apply the brakes, a reduction in pressure is brought about in the general pipe 2 in a known manner, using the engineer's cock mounted on the locomotive . When the pressure has been reduced in the brake pipe as just indicated, the check valve 57 prevents the back flow of pressurized fluid from the reservoir to the supply 3 and the check valve 61 prevents the return of the pressurized fluid from the control tank 10 back to the brake pipe, although a slight momentary flow occurs from the control tank 10 through the channel 75,
but this flow has no consequence during the operation considered here. As a result, the pressure in the general pipe 2, on the first car of a train, decreases rapidly at the same time as on the locomotive; when it has decreased, for example by 0.028 kg / cc, this pressure reduction is effectively felt in the chamber 17 of the control unit 5 and consequently in the diaphragm chamber 67 of the quick-clamping device 6 with respect to the pressure of the control reservoir 10 acting in the chamber 66; there is thus produced, on the opposite faces of the diaphragm 65, a pressure difference sufficient to deform this diaphragm;
by over mounting the opposite action of the spring 180, and to move the rod 69 to a quick tightening position defined by the contact between the nut 72 and the housing.
In this position of rapid tightening of the rod 69, the chamber 79 is not opposite the channel 80, which is therefore no longer connected to the channel 59; the transverse orifice 83 is no longer opposite the orifice 84 venting; the orifice 81 closes by contact with the retaining valve 87, which is actuated and pushed to its open position despite the opposite action of the spring 89;
the pressure of the general pipe is then established through the intermediary of the chamber 85, the channel 86 and the pipe 13, in the rapid clamping tank 11 and escapes into the atmosphere through the bore 109 and by a vent 152 pierced in the adjustment device 7. Thus, the pressurized fluid of the general pipe 2 temporarily escapes into the atmosphere through the channel 22, the chamber 88, the check valve 87, chamber 85, channel 86, bore 109, and vent 152.
As will be seen a little later in more detail, this escape from the brake pipe into the atmosphere continues until the moment when the adjusting device 7 is actuated in response to the pressure supplied to the brake cylinder 4. by the control unit 5 under the action of the pressure reduction in the general pipe.
It can now be seen that the quick clamping device .6 operates, in response to a very slight decrease in pressure in the general duct 2, to open the general duct to the atmosphere, with the aim of achieving rapid local exhaust of the gas. fluid out of out of the brake pipe.
The reduction in pressure thus effected in the general pipe hastens the reduction in pressure on the next wagon fitted with brakes, and the quick-release device 6 operates, as has just been explained, to open a local exhaust port of driving and hastening the slight reduction in pressure on the next wa gon equipped with brakes, and so on from one braking system to another following installation along the train; the pressure reduction is transmitted along the train, even if the train includes at certain intervals one or more wagons not fitted with brakes or fitted with non-functioning brakes.
It should be noted that, since there is no need for the brake control devices used in Europe to distinguish in the reduction of brake pipe pressure different levels of service and emergency as in the United States of America, the quick-clamp reduction effected in the brake pipe pressure by the operation of the quick-clamp device 6 can be as rapid as desired;
therefore, and since a very small pressure difference is sufficient to actuate the quick-clamping device, any desired rate of series operation of the quick-clamping devices along a train can be achieved.
When the pressure in the general pipe has been reduced by the action of the quick clamping device 6, as explained above, a corresponding reduction in pressure takes place in the chamber 17 of the control unit 5, and when the pressure in this chamber becomes low enough, the pressure of the control tank exerted in the chamber 15 can deform the diaphragm 14 upwards, overcoming the reduced pressure of the brake pipe, until the rod 19 engages the valve 51, and can bring it, by then increasing the additional pressure of the spring 56 of the chamber 52, up to a clamping position defined by the contact of the nut 41 of the chamber 33 with the crankcase.
It is desired that the diaphragm 14 bends upwardly, as just explained, when the pipe pressure in the general pipe in the chamber 17 is reduced, for example to 0.14 or 0.21 kg / cm2 at the -below the pressure of the control reservoir in chamber 15.
However, if the diaphragm does not move upward as a result of such a reduction in the pressure in the main pipe, the pressure in the main pipe 2 and in the chamber 17 continues to decrease, compared with to the pressure of the control reservoir prevailing in the chamber 15, following the operation of the quick-clamping device 6, until a sufficient difference is established between the opposing pressures acting on the diaphragm to ensure this movement.
It is therefore obvious that the positive and local outlet for rapid clamping of the pressurized fluid outside the main pipe, under the action of the quick clamping device 6, ensures the movement of the diaphragm 14 on a wagon equipped with brakes, even if this wagon is arranged at the rear of a group of two or more wagons not fitted with brakes or fitted with brakes which do not work.
When diaphragm 14 thus moves in response to a reduction in pipe pressure in chamber 17, rod 19 and the diaphragm 30 attached to it move with diaphragm 14 until this rod engages the surface. of the pope 51; it results from this engagement that the communication closes between the channel 36 of the brake cylinder and the release channel 45.
When the difference between the opposing pressures acting on the diaphragm 14 has subsequently been reduced further and sufficiently to overcome the pressure of the spring 56, the valve 51 opens by connecting the supply tank 3, through the 'intermediate the chamber 52 into which the channel 53 opens, the chamber 54, the channel and the pipe 55, to the chamber 35 connected to the brake cylinder 4 by the channel 36,
which is itself connected to the pipe 38 of the brake cylinder by the chamber 103 and by a parallel communication passing through the calibrated orifice 37 and a channel 153, with the selector device 8 in the goods position shown in the drawing ; en suite; the pressurized fluid from the supply reservoir 3 flows into the brake cylinder 4 in order to apply the brakes.
The pressurized fluid thus supplying the channel 38 of the brake cylinder also flows, via the calibrated orifice 115 and the channel 114, into the chamber 111 of the adjusting device 7, from where it passes to through the channel 94 to the seat of the valve 99, which is kept closed by the pressure of the spring 116 acting on the plate 97 and on the rod 95 integral with this plate.
The flow rate of the calibrated orifice 115 is calculated in such a way, with respect to the communication with the brake cylinder, that the rate of increase in the pressure prevailing in the channel 94 and acting on the valve 99 corresponds to the rate build-up of pressure in the brake cylinder 4.
When the pressure in the channel 94, and at the same time in the brake cylinder 4, has thus increased to a certain value equal for example to 0.7 kg / cm2, this pressure acting on the underside of the valve 99 overcomes the opposing pressure of the spring <B> 116 </B> and therefore opens this valve, thus allowing the pressurized fluid from channel 94 to flow into chamber 93 and act upward on the diaphragm 90.
Since the effective area of diaphragm 90 is much larger than that of valve 99, the opening of this valve provides such a force greater than the opposing force of spring 116 that the diaphragm and rod 95 click through with a click action. in their upper position, in which the atmospheric channel 112 opening into the chamber 93 is closed and the chamber 111 connects the chamber 93, via the channel 94, to the quick-clamping channel 86.
This movement of the rod 95 upwards allows the spring 105 to close the valve 104, after which the flow of pressurized fluid into the brake cylinder 4 is limited to the flow rate of the calibrated orifice 37.
When the pressurized fluid arrives in the brake cylinder 4, as just explained, it also flows through the constricted step 34 to effectively build up its pressure in the diaphragm chamber 33, where this pressure acts in opposition to the pressure of the control reservoir acting in the chamber 15 on the diaphragm 14, and in opposition to the additional pressure of the. spring 28.
Assuming that the reduction in brake pipe pressure effected by means of the engineer's valve is limited to any chosen degree, when the pressure established in brake cylinder 4 and chamber 33 has increased in a relationship determined as a function of the degree of pressure reduction in chamber 17, the pressure of the brake cylinder acting in chamber 33 moves diaphragms 30 and 14 connected by rod 19 downwards to a position of overlap and clamping, in which the valve 51 is closed again, but the orifice 42,
at the end of the rod 19, is not uncovered to prevent the fluid from continuing to arrive in this chamber and in the brake cylinder; so as to thereby limit the pressure in the brake cylinder in accordance with the pressure reduction in the brake pipe. The tightening and covering position of the rod 19 is thus defined by the engagement of the valve 51 with its seat, which engagement limits the action of the spring 56.
If the mechanic wishes to increase the tightening of the brakes, he produces a new pressure reduction in the brake pipe 2 according to the increase in tightening that he wishes. In response to the resulting decrease in pressure in chamber 17, diaphragm 14 and diaphragm 30 integral with it move upward to actuate rod 19 and open valve 51;
at this time, the pressurized fluid flows back into the brake cylinder 4 and into the chamber 33, and when the pressure has increased therein in accordance with the degree of pressure reduction in the brake pipe, the set of diaphragms again move the rod 19 to its clamping and covering position so as to close the valve 51 and thus cut off the arrival of the pressurized fluid in the brake cylinder and in the chamber 33.
By thus reducing in stages, as desired, the pressure of the general pipe, it is possible to obtain in the brake cylinder 4 proportional increases in pressure in order to achieve any degree of braking desired;
it is also possible, if desired, to reduce the pressure in the main pipe at once and thus obtain a corresponding increase in the degree of application of the brakes. The pressure of the fluid in the supply reservoir 3 exceeds that of the brake cylinder. when braking has been carried out which can be considered as the maximum;
if, on the contrary, an exaggerated reduction in pressure is carried out in the general pipe, or if, for example, the pressure of the general pipe is allowed to escape completely into the atmosphere, the pressure in the supply tank 3 s' establishes in the brake cylinder 4 and in the chamber 33, but since the diaphragm 30 is smaller than the diaphragm 14, this occurs without creating on the diaphragm 30 sufficient force to displace the diaphragm assembly and the rod 19 outside a position for which the valve 51 remains open.
It can now be seen clearly, from the preceding description, that the application of the brakes can be graduated in any desired step, or that, on the contrary, it is possible to brake continuously. It should also be noted that closing the valve 104 of the adjustment device 7 reduces the rate of application of the brakes to the flow rate of the calibrated orifice 37.
Valve 104 closes at pressure from brake cylinder 4 just sufficient to move the piston of the brake cylinder to its clamped position, but not sufficient to produce effective braking, so as to prevent some harmful slack. in the train's couplings.
Consequently, the use of the adjusting device 7 makes it possible to move the piston of the brake cylinder rapidly to its braking position so as not to delay obtaining effective clamping of the brakes; this tightening is obtained by the subsequent arrival of the pressurized fluid only through the calibrated orifice 37, which then controls the effective braking rate and which provides a sufficiently uniform rate of tightening over the entire length of the train - to slow it down or stop it completely without unwanted shocks.
Application of the brakes proportionate to the reduction in pressure in the brake pipe is therefore obtained when the control unit 5 is in its tightening and covering position; however, if he does. produces leakage of pressurized fluid out of the brake cylinder 4, the resulting decrease in pressure therein produces a similar reduction in the pressure in the diaphragm chamber 33 and therefore a decrease in the force opposing it. the pressure of the control reservoir acting in the chamber 15; when this pressure reduction becomes sufficient, the pressure in the chamber 15 gradually upwardly moves the diaphragm assembly.
The rod 19 moving with the diaphragm assembly finally begins to open the valve 51 and allows pressurized fluid to flow from the reservoir 3 into the brake cylinder 4 and into the diaphragm chamber 33. The valve 51 s 'thus opens gradually, until the moment when the flow rate of the fluid entering the brake cylinder and into the chamber 33 becomes sufficient to compensate for the leakage of the fluid outside this chamber and to prevent a further reduction in pressure in room 33;
the movement of the diaphragm assembly then ceases in a position, for which the pressure of the fluid in the brake cylinder will be maintained against a further drop.
If brake application is maintained for a sufficient period of time and the leaks from brake cylinder 4 are such that the pressure in reservoir 3 drops to that of the brake cylinder, which would prevent the pressure from being maintained. in the latter from the tank 3, but if it is also desired to maintain the pressure in the cylinder 4, a communication is provided comprising the orifice calibrated 58 to connect the chamber 17 to the channel 151 of the tank 3 ;
through this communication, the pressurized fluid of the brake cylinder 4 can be maintained at the same pressure from the brake pipe 2, thanks to the flow occurring from the chamber 17 and through the calibrated orifice 58, channel 151, check valve 57 and chamber 54 to channel 53 of the feed reservoir, and thence to brake cylinder 4.
The flow rate of the calibrated orifice <B> 58 </B> is limited according to the admissible leaks from the brake cylinder; this flow rate must consequently be low enough not to produce a bleeding of the general pipe, in the event that a greater leak occurs in the brake cylinder; which would prevent a rapid response of the corresponding control device and of the control devices of the other wagons of the train to a change in pressure caused by the engineer in the general driving.
It will be noted that the calibrated orifice 58 is in parallel with the normal charge communication passing through the quick-clamping device 6 and that it therefore acts with the latter to initially charge the tank 3, as we have seen. explained above, as well as to load it after applying the brakes, as will be explained below, but this effect is negligible due to the relatively low flow rate of this calibrated orifice 58. <I> Release of the </ I> brakes To release and to re-charge the braking system with pressurized fluid, this is made to arrive in the main pipe 2, and thence in the chamber 20, from where it flows in the chamber 17 passing through the channel 18 of the rod 19.
When the pressure in the chamber 17 has increased sufficiently, this pressure acting on one face of the diaphragm 14 and the pressure of the brake cylinder prevailing in the chamber 33 and acting on the diaphragm 30 create a force on the assembly of the diaphragms. which passes the opposite force created by the pressure of the control reservoir in the chamber 15 and acting on the opposite face of the diaphragm 14; as a result, the assembly of diaphragms moves downward.
If this assembly 'is in the clamping position, its initial movement drives the rod 19 to its covering and clamping position; otherwise, any movement starts from this position as soon as a sufficient difference is made between the opposing forces to move the rod 19 downwards and thus discover the orifice 42 at the upper end of this rod .
This orifice 42 being uncovered, the pressurized fluid contained in the brake cylinder 4 flows into the atmosphere through the channels 38 and 153, the calibrated orifice 37, the channel 36, the chamber 35 of the. control unit 5, orifice 42, channel 43, chamber 44, channel 45, calibrated orifice 46; the channel 47 and the clearing hole 48.
As explained previously with regard to the initial load of the braking installation, the pressure of the fluid in the brake pipe 2 increases more rapidly on the wagons adjacent to the locomotive than on the wagons which are far from it. Consequently, if a wagon is close to the locomotive and if the pressure of the fluid in its chamber 17 increases sufficiently, with respect to the exhaust of this chamber towards the reservoir 3, to produce, with the pressure of the brake cylinder acting in the chamber 33 on the diaphragm 30, a force directed downwards which exceeds the force of the spring 28 to which is added the pressure of the control reservoir acting on the diaphragm 14,
the assembly of the diaphragms moves downwards to allow the closure of the channel 22 and the resulting restriction of the flow rate of the fluid arriving in the chamber 17, so as to compensate for the rate of pressure increase in this chamber in opposition to the pressure prevailing in the chamber 15 and acting on the diaphragm 14 and thus to limit the refill of the reservoir 3.
Channel 22 can even be closed completely near the front end of the train; the pressure in the chamber 17 does not then change appreciably, as the diaphragm assembly gradually moves upwards under the action of the pressure of the control tank in the chamber 15, while the opposite pressure of the cylinder of brake in chamber 33 gradually decreases.
Even when the overload of the brake pipe on the locomotive is over, if the pressure produced in chamber 17, despite the latter escaping to tank 3, achieves a force capable of overcoming the opposite pressure of the locomotive. chamber 15, the diaphragm assembly moves downward to allow channel 22 to close as much as necessary to limit the rate of pressure rise of chamber 17 'in accordance with the relatively low flow rate which restores the pressure. pressure of the feed tank via the calibrated orifice 58.
The effect of the more or less complete closing of the channel 22, to restore the pressure in the reservoir 3, is consequently determined, at the head of the train, so as to limit the withdrawal of pressurized fluid in the duct. general and to accelerate the flow of fluid towards the rear of the train,
in order to move the brake control devices from the rear of the train to their released position and also to recharge the supply tanks 3.
When the pressurized fluid is thus discharged from the brake cylinder 4, the pressure in the chamber 33 is correspondingly reduced, and in the event that the restoration of the pressure of the general line in the chamber 17 is limited at any given rate, the pressure of the brake cylinder continues to decrease until such time as its effect in chamber 33 and on diaphragm 30 is so reduced, relative to the increase in pressure of the brake cylinder. general conduct, in room 17,
that the pressure of the control tank prevailing in the chamber 15 and acting on the diaphragm 14 moves the diaphragm assembly and the rod 19 upwards to a tightening and overlapping position defined by the contact with the valve 51. In this position of the rod 19, the communication is closed between the brake cylinder 4 and the clamping channel 45, so as to limit the reduction in pressure in the cylinder 4 in accordance with the increase in pressure in the pipe. general 2.
The pressure in the brake cylinder 4 can be lowered, in the manner just described, in as many steps as is desired, by increasing the pressure in the pipe in an appropriate manner and in steps. general 2; if, on the contrary, the pressure in the general pipe 2 is increased in a continuous manner, a corresponding and continuous discharge of <B> of </B> fluid under pressure is obtained from the brake cylinder. When the pressure in the pipe 2, and therefore in the diaphragm chamber 17, finally increased until it was only 0.14 or 0.21 kg / cm2 of the normal pressure,
which actually prevails in the control reservoir 10 and which acts in the chamber 15 on the diaphragm 14 in opposition to the pressure of the general pipe prevailing in the chamber 17, the diaphragm assembly is held in the position of release shown in the drawing, while the pressure in the brake cylinder 4 and the diaphragm chamber 33 finally decreases to atmospheric pressure and the supply tank 3 is fully recharged to the pressure. general conduct.
The pressurized fluid arriving in the chamber 17 flows through the channel 68 into the chamber 67 of the quick-release device 6. When the resulting increase in the pressure in the chamber 67 eliminates the pressure difference acting on the valve. diaphragm 65, spring 180 deforms the diaphragm downward, thereby driving rod 69 downward, causing it to leave contact with check valve 87 and thereby uncover port 81,
allowing pressurized fluid from the quick-release reservoir 11 and chamber 93 connected thereto to flow through line 13 and channel 86 into chamber 85, and from there to pass into the chamber. atmosphere through channel 82 and exhaust port 83.
When the pressure in chamber 93 is reduced to the point of becoming ineffective, for example to a value of 0.245 Kg / cm2, the pressure of the spring 116 of the adjuster 7 moves the rod 95 and the pusher 102. downwards, by opening the valve 104 which communicates the channel 36 with the channel 38, and by closing the valve 99 which cuts off the communication between the channel 94 on the one hand, the chamber 93 and the channel 112 of another be part, the latter being now open on the vent 92 as seen in the drawing.
At the same time, chamber 111 moves downward into bore 109, disconnecting quick-release channel 86 from channel 94 and connecting channel 86 to atmosphere through bore 109 and orifice. of. vent 152, the quick-release reservoir 11 being vented through line 13. At the same time, chamber 111 connects channel 94 to channel 114, which is connected through calibrated orifice 115 to channel 38, itself connected to the atmosphere by the control block of 5 as explained previously.
It will be noted that the pressurized fluid is not discharged from the quick-release reservoir 11 as long as the pressure of the general pipe is not approximately equal to the pressure of the control reservoir. This maintenance of the pressure in the reservoir 11, until the head line pressure is restored, therefore prevents the unwanted initiation of a rapid squeeze reduction in the head line pressure and increase in braking which produces shocks which would result if the mechanic desires, during release, to reapply the brakes to a greater degree;
and if it consequently decreases the pressure in the general pipe and causes the device 6 to pass to its quick clamping position. Since the reservoir 11 is still loaded with pressurized fluid, the escape of the pressurized fluid from the general pipe does not occur. In the low position of the diaphragm 65 and of the rod 69, the pressurized fluid arriving in the chamber 67 from the control unit 5 flows into the channel 80; the chamber 79, the channel 59, the check valve 57, the channel and the pipe 55, and arrives in the tank 3 in the same way as at the time of the initial charge of the installation.
The pressurized fluid supplying: thus the channel 59 can also flow through the calibrated orifice 63 the check valve 61 and the chamber 62, and from there follow the channel 16 and the pipe 12 to arrive in the control tank 10. The brake pipe channel 22 is now connected to channel 16 and control reservoir 10 through the calibrated orifice channel 75, the reduced diameter portion 76, and chamber 66, which is. always open on the channel 16- and on the control tank 10 via the pipe 12.
As can easily be seen from the preceding description, if it is desired to use a wagon fitted with this braking system for a passenger service, the selector device 8 is turned to the passenger position, for which the communication comprising the calibrated orifice 142 is or green so that after the operation of the adjustment device 7 in response to a selected pressure in the brake cylinder 4, the pressurized fluid supplies the brake cylinder with a flow rate equal to the combined flow rates 'orifices 37 and 142, in order to achieve the desired tightening rate corresponding to passenger service;
for the merchant service, on the contrary, it is the calibrated orifice 37 which actually intervenes. If the wagon is to be used for express service, the selector 8 is turned to the express position, for which the communication comprising the calibrated orifice 141 is connected in parallel with that comprising the calibrated orifice. 37, so as to achieve the tightening rate corresponding to this service. In the passenger and express positions of selector 8,
the channels 45 and 144 are connected, establishing the communication comprising the calibrated orifice 145 in parallel with the merchandising release communication comprising the calibrated orifice 46, so as to achieve in these two types of service more loosening - fast than in the freight service, where the calibrated orifice 46 is the only one involved.
The combined release rates of calibrated ports 145 and 46 may exceed the cargo clamping flow rate of calibrated port 37; this is why, in order to effectively control the tightening rate in passenger and ex press services, the valve 104 of the adjustment device 7 is moved away from its seat by the pressure of the brake cylinder prevailing in the channel 38 , when the pressure is released from chamber 103 to open the communication bypassing the calibrated orifice 37.
Whatever the position of the selector 8, the operation of the braking installation, in response to a reduction or an increase in pressure in the general pipe 2, is otherwise the same as that described above.
It is now seen that the graduated release type brake controller, which uses a control reservoir as a standard to measure the degree of brake application as a function of the brake pipe pressure reduction, also provides a application of the brakes as uniform as possible throughout a train, with a minimum time interval between the start of tightening at the front and rear of the train,
and with a minimum time interval for each wagon between the beginning of the pressure reduction in the brake pipe and the achievement of effective braking; this device also maintains the pressure of the brake cylinder, despite normal leaks, by taking air from the supply tank 3 and also from the general pipe 2 when the pressures have equalized in the tank d power supply and brake cylinder.
The device allows an approximately uniform recharging of the braking system and the release of the brakes throughout the train. .On the other hand, the braking system is particularly suitable for trains comprising a certain number of wagons not fitted with brakes or fitted with brakes which do not work; even in these trains, the installation described ensures the results mentioned above.