Appareillage de freinage à fluide sous pression La présente invention concerne un appareillage de freinage à fluide sous pression, cet appareillage étant caractérisé en ce qu'il comprend une conduite générale normalement chargée, un réservoir de com mande, une communication de charge normalement ouverte reliant le réservoir à la conduite générale, et un dispositif de serrage rapide à valve, qui répond à une réduction de la pression de conduite générale dépassant un léger degré choisi, en dessous de sa charge normale complète,
en fermant d'abord ladite communication de charge et en effectuant ensuite une évacuation locale du fluide sous pression en dehors de la conduite générale de manière à produire une réduction de serrage rapide dans la pression de la conduite générale.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution de l'objet de l'invention.
La forme d'exécution de l'appareillage de frei nage représentée à la figure unique du dessin com prend un dispositif de commande de freinage à valve 1 sur chaque wagon équipé de freins. Ce dispositif à valve 1 comprend un support de conduites 2, auquel sont reliés la conduite générale habituelle 3, un réservoir de commande 4, un réservoir auxiliaire 5 et un cylindre de frein 6. Sur une face du support 2 est monté un carter 7 en plusieurs parties. Dans ce carter sont disposés un dispositif de serrage à valve 8, un dispositif de charge à valve 9, un dispo sitif de coupure de charge à valve 10 et un dispositif à valve 11 de réglage d'admission du cylindre de frein.
Dans le carter 7 se trouvent également un dispositif de serrage rapide à valve 12 et un dispositif à valve 13 assurant une réduction de pression de serrage rapide ; ces deux derniers dispositifs diffè- rent des dispositifs correspondants proposés jusqu'à présent, par certaines caractéristiques que l'on va décrire.
Le dispositif de serrage à valve 8 comprend deux butées mobiles coaxiales et espacées, qui sont dési gnées respectivement par les nombres de référence 14 et 15 ; ces deux butées mobiles sont reliées entre elles d'une manière non positive, mais de façon à coopérer, en formant ce que l'on appellera une série de butées , comme on le comprendra mieux en lisant la suite de la description.
La butée mobile 14 est soumise sur sa face inférieure à la pression régnant dans une chambre 16 communiquant cons tamment par un canal 17 avec le réservoir de com mande 4 ; la butée 14 est soumise sur sa face opposée à la pression régnant dans une chambre 18, qui est constamment ouverte par un orifice calibré de stabi lisation 19 sur un canal 20, ouvert lui-même norma lement sur la conduite générale 3 par une communi cation que l'on décrira plus loin.
La butée mobile 14 est reliée à la butée mobile 15, de manière à coopérer, par l'intermédiaire d'une tige de poussée 21, coaxiale et cylindrique, qui peut coulisser d'une manière étanche dans un alésage ménagé dans une cloison 22 du carter ; cette cloison sépare la chambre 18 d'une chambre 23 à l'air libre. La tige 21 est engagée par ses extrémités respecti vement contre les deux butées mobiles 14 et 15. Une chambre 24 se trouve, par rapport à la butée mobile 15, du côté opposé à la chambre 23 ; cette chambre 24 communique constamment avec le cylindre de frein 6 par l'orifice calibré de stabilisa tion 25, un canal 26, un orifice calibré 27 d'alimen tation du cylindre de frein et un canal 28 de cylindre de frein.
La butée mobile 15 est reliée à une valve de serrage 29, cylindrique et coaxiale. Cette valve s'étend à travers la chambre 24 et peut coulisser d'une manière étanche, à son extrémité saillante, dans un alésage 30 formé dans le carter et ouvert sur la chambre 24. Près de son extrémité saillante, la valve 29 possède un diamètre réduit, de manière à définir, en coopération avec l'alésage 30, une chambre annu laire 31 ; un orifice axial 32 s'étend vers l'intérieur à partir de cette extrémité saillante et communique constamment par des orifices radiaux avec une cavité annulaire et allongée 33 formée dans la valve 29, entre les extrémités de celle-ci.
Un ressort hélicoïdal 34 disposé dans la chambre 24 agit sur la butée mobile 15 et pousse la série de butées, par l'intermédiaire de la tige 21 prévue sur la butée mobile 14, vers la position représentée sur le dessin. Dans cette position, la butée 14 est en contact avec le ressort hélicoïdal et encagé 35, dis posé dans la chambre 16, mais ne le comprime pas et définit ainsi une position de desserrage de la valve 29. Dans cette position, une cavité annulaire et allongée 36, ménagée dans la valve 29, relie une branche du canal 20 à un canal 37 de conduite générale, qui communique constamment avec la con duite générale 3.
Dans cette position de la valve 29, la cavité 33 est en coïncidence avec un canal 38 d'échappement du cylindre de frein, canal qui s'ouvre constamment à l'air libre par un orifice calibré de desserrage 39, de telle sorte que le cylindre de frein 6 est alors ouvert à l'air libre par une branche du canal 26, la chambre 31, l'orifice 32, la cavité 33 et le canal d'échappement 38.
D'autre part, dans cette position de desserrage de la valve 29, l'extré mité saillante de celle-ci est éloignée d'une soupape 40, qui commande la communication du fluide sous pression entre la chambre 31 et une chambre 41 ouverte constamment sur le réservoir auxiliaire 5 par l'intermédiaire d'un canal 42 ; cette soupape 40 est normalement maintenue appuyée contre un siège annulaire par les effets combinés de la pression du réservoir auxiliaire et de la pression d'un ressort hélicoïdal de rappel 43 disposé dans la chambre 41 ; la soupape 40 empêche donc normalement la com munication entre la chambre 31 et la chambre 41.
Le dispositif de charge à valve 9 comprend une butée mobile désignée dans son ensemble par le nombre de référence 44. Cette butée mobile est soumise, d'un côté à la pression du fluide dans une chambre 45, et de l'autre côté à la pression d'un ressort hélicoïdal de rappel 46 monté dans une cham bre 47 à l'air libre. La butée mobile 44 est reliée à une valve de charge 48, coaxiale et cylindrique, qui s'étend à travers la chambre 47 et peut coulisser d'une manière étanche, près de son extrémité saillante, dans un alésage aligné 49 du carter.
Quand la pression dans la chambre 45 est infé rieure à une valeur très basse, de l'ordre par exemple de 0,07 kg/ce, le ressort 46 peut imposer à la valve 48 une position de charge représentée sur le dessin. Dans cette position, une cavité annulaire et allongée 50, formée dans la valve 48, établit la com- munication entre une branche du canal 17 du réser voir de commande et un canal 51 aboutissant au dispositif de coupure de charge à valve 10 ;
d'autre part, une cavité annulaire et allongée 52, formée également dans la valve 48, établit la communication entre une branche du canal 42 du réservoir auxiliaire et un canal 53, qui communique constamment avec une branche du canal 20 par l'intermédiaire de l'ori fice calibré habituel 54 de commande de charge lente du réservoir auxiliaire.
Le dispositif 10 de coupure de charge à valve comprend une butée mobile 55, qui est soumise d'un côté à la pression du fluide dans une chambre 56 communiquant constamment avec le réservoir de commande 4 par une branche du canal 17 ; cette butée mobile 55 est soumise sur son autre face à la pression d'un ressort hélicoïdal réducteur 57, monté dans une chambre 58 à l'air libre. La butée mobile 55 est reliée à une valve 59 de coupure de charge, coaxiale et cylindrique, qui peut coulisser d'une manière étanche dans un alésage 60 du carter.
Quand la pression du réservoir de commande régnant dans la chambre 56 est inférieure à une valeur choisie d'avance, de l'ordre par exemple de 4,55 kg/cm-, valeur déterminée par la force du ressort 57, ce ressort pousse la butée mobile 55 de manière à placer la valve 59 dans une position de non-coupure représentée sur le dessin. Dans cette position, une branche du canal 51, débouchant dans une chambre 61 adjacente à l'extrémité saillante de la valve 59, communique avec un canal 63 du carter, par l'intermédiaire d'un canal 62 ménagé dans la valve.
Le canal 63 communique constamment, par l'intermédiaire d'un orifice calibré 64 de commande de charge rapide du réservoir de commande, avec une chambre 65 creusée d'un côté d'un clapet de retenue 66 ayant la forme d'un disque et susceptible de permettre la charge du réservoir de commande ; ce clapet 66 est poussé vers une position de ferme ture par un ressort hélicoïdal 67 et par la pression du réservoir de commande régnant dans la chambre 65, en opposition avec la pression de conduite géné rale régnant dans une chambre 68 ouverte constam ment sur une branche du canal 37 de conduite générale.
Le clapet de retenue 66 empêche ainsi le fluide sous pression de revenir en arrière depuis le réservoir de commande 4 jusque dans la conduite générale 3 en passant par la chambre 61 et le canal 63, mais permet au contraire l'écoulement dans le sens inverse, comme on le comprendra plus claire ment en lisant la suite de la description.
Le dispositif à valve 11 de réglage d'admission du cylindre de frein comprend une butée mobile 69 soumise d'un côté à la pression régnant dans une chambre 70, qui communique constamment avec une branche du canal 28 de cylindre de frein par l'intermédiaire de l'orifice calibré à chicane 71 ; cette butée mobile 69 est soumise, sur sa face opposée, à la pression d'un ressort hélicoïdal régulateur 72 disposé dans une chambre 73 à la pression atmosphé- rique. La butée mobile 69 commande le fonctionne ment d'une tige de poussée 74, coaxiale et cylin drique, qui peut coulisser d'une manière étanche dans un alésage ménagé à travers une cloison 75 du carter ;
cette cloison sépare la chambre 70 d'une chambre 76 communiquant avec le cylindre de frein 6 par l'intermédiaire d'une branche du canal 28. Pour commander la communication du fluide sous pression entre la chambre 76 et une chambre 77 ouverte constamment sur une branche du canal 26, on utilise une soupape d'admission 78, de préférence en forme de disque ; cette soupape est poussée vers sa position de fermeture par un ressort hélicoïdal de rappel 79 disposé dans la chambre 77, de manière à empêcher ladite communication.
Quand la pression du cylindre de frein régnant dans la chambre 70 est inférieure à une valeur choisie, par exemple à 0,63 kg/cm2, le ressort 72 peut pousser effectivement la butée mobile 69 et la tige de poussée 74 jusqu'aux positions représentées sur le dessin.
Dans ces positions. la tige 74 bute contre la soupape d'admission 78 et la maintient ouverte, malgré la résistance du ressort 79, pour faire communiquer la chambre 77 avec la chambre 76 ; le fluide sous pression peut alors arriver avec un débit relativement rapide dans le cylindre de frein 6, en court-circuitant l'orifice calibré 27 de serrage, de manière à rattraper rapidement le jeu dans les timoneries de frein et, si on le préfère, de manière à appliquer les freins avec un degré mini mum choisi d'avance.
Le dispositif de serrage rapide à valve 12 com prend un diaphragme annulaire flexible 80, qui est serré convenablement sur son bord périphérique extérieur entre des sections du carter, et sur son bord intérieur entre des parties d'un assemblage 81 d'appui de diaphragme. Ce diaphragme 80 est sou mis, d'un côté à la pression du fluide dans une cham bre 82, qui communique constamment avec le réser voir auxiliaire 5 par une branche du canal 42 de réservoir auxiliaire, et de l'autre côté à la pression régnant dans une chambre 83, qui communique cons tamment avec la conduite générale 3 par une branche du canal 37 de conduite générale.
Une valve de ser rage rapide 84, coaxiale et cylindrique, faisant de préférence partie intégrante de l'un des éléments de l'assemblage 81 d'appui de diaphragme, s'étend à travers la chambre 83 et peut coulisser d'une manière étanche, près de son extrémité saillante, dans un alésage 85 du carter.
Quand la pression de conduite générale régnant dans la chambre 83 est sensiblement égale à la pres sion du réservoir auxiliaire régnant dans la chambre 82, un ressort hélicoïdal de rappel 86 disposé dans cette dernière chambre pousse effectivement la valve 84 jusqu'à une position normale représentée sur le dessin. Cette position est définie par le contact de l'assemblage 81 d'appui de diaphragme avec une butée 87 formée dans la paroi d'extrémité de la chambre 82.
Quand la valve de serrage rapide 84 se trouve dans sa position normale, son extrémité saillante découvre une branche du canal 51 et la fait com muniquer avec une chambre 88, qui est définie par le fond et la paroi latérale de l'alésage 85 ; cette chambre 88 est séparée d'une manière étanche de la chambre 83, en utilisant de préférence des bagues d'étanchéité appropriées du type torique qui sont portées par la valve 84. La chambre 88 communique constamment avec une branche du canal 20 par l'intermédiaire d'un canal 89 et d'un orifice calibré 90 de commande combinée de charge lente et de dissipation de surcharge du réservoir de commande, pour des raisons que l'on expliquera plus loin.
D'autre part, la valve 84 étant en position normale, une cavité annulaire allongée 91 formée dans cette valve et communiquant constamment avec la chambre 83 n'est pas en coïncidence avec un canal 92 débou chant dans la capacité habituelle 93 de serrage rapide ; ainsi, le fluide sous pression ne peut pas s'écouler de la conduite générale dans cette capacité.
Le dispositif 13 à valve assurant la réduction de pression de serrage rapide comprend un dia phragme annulaire et flexible 94, qui est serré d'une manière appropriée, sur son bord extérieur périphé rique entre des sections du carter, et sur son bord intérieur entre des éléments d'un assemblage 95 d'appui de diaphragme.
Le diaphragme 94 est sou mis sur une face à la pression du fluide régnant dans une chambre 96 communiquant constamment avec une branche du canal 17 du réservoir de commande ; ce diaphragme est soumis, sur sa face opposée, à la pression du fluide dans une chambre 97 en commu nication constante avec une branche du canal 20, qui s'ouvre lui-même normalement, par l'intermé diaire de la cavité 36 de la valve de serrage 29, sur le canal 37 de conduite générale.
Une valve cylin drique 98, faisant partie intégrante de l'un des élé ments de l'assemblage 95, est disposée coaxialement avec cet assemblage ; cette valve 98 s'étend à travers la chambre 97 et peut coulisser d'une manière étan che, près de son extrémité saillante, dans un alésage 99 du carter. Le fond et la paroi de l'alésage 99 coopèrent avec l'extrémité saillante de la valve 98 pour définir une chambre<B>100</B> constamment ouverte sur une branche du canal 92 de serrage rapide.
Un ressort hélicoïdal régulateur 101 disposé dans la chambre 97 agit sur le diaphragme 94 par l'intermédiaire de l'assemblage d'appui 95 de manière à pousser la valve 98 jusqu'à une position normale représentée sur le dessin. Cette position est définie par le contact d'une partie de cet assemblage avec une butée 102 formée sur la paroi d'extrémité de la chambre 96.
Quand la valve 98 est en position nor male, une cavité annulaire et allongée 103 creusée dans cette valve est en coïncidence avec deux orifices 104, 105, qui débouchent à travers la paroi de l'alésage 99 et qui communiquent tous les deux constamment avec une branche du canal 26 débou chant dans le cylindre de frein 6 ; cette cavité 103 communique constamment avec la chambre 100 par des orifices radiaux appropriés et par un alésage central ménagé dans la valve 98 ; une pièce 106 percée d'un orifice calibré de réduction continue de serrag6 rapide est montée dans cet alésage de la valve 98.
D'autre part, la valve 98 étant en posi tion normale, une autre cavité annulaire et allongée 107 formée dans cette valve relie un orifice de mise à l'air libre 108, ménagé dans le carter, à un canal 109, qui débouche dans une chambre 110 du dispo sitif de charge 111 actionné par la pression du fluide.
Le dispositif 111 comprend un diaphragme flexible 112, qui est serré convenablement le long de sa périphérie extérieure entre des sections du carter et qui est disposé coaxialement par rapport au dia phragme 94 et à la valve 98 du dispositif 13 à valve assurant la réduction de pression de serrage rapide . Ce diaphragme 112 est soumis, d'un côté à la pression du fluide dans la chambre 110, et de l'autre côté à la pression d'un ressort hélicoïdal 113 ;
ce ressort agit sur le diaphragme 112 par l'intermé diaire d'un organe coaxial 114 d'appui de dia phragme; il est disposé dans une chambre 115 à l'air libre ; une tige de poussée cylindrique 116, dis posée coaxialement par rapport aux diaphragmes 112, 94, peut coulisser d'une manière étanche dans un alésage d'une cloison 117 du carter ; cette cloison sépare la chambre 115 de la chambre 96. Le ressort 113 pousse le diaphragme 112 jusqu'à une position normale représentée sur le dessin et définie par le contact du diaphragme avec une butée appropriée formée dans la paroi d'extrémité de la chambre 110 ; il faut remarquer que cette position est réalisée quand la chambre 110 est vide de fluide sous pression.
Le diaphragme 112 étant dans cette position, aucune poussée n'est exercée par l'organe 114 d'appui de diaphragme sur la tige 116, de sorte que la valve 98 assurant la réduction de pression de serrage rapide peut se déplacer jusqu'à sa position nor male définie précédemment.
Un clapet de retenue 118 en forme de disque est interposé entre une branche du canal 26 et un canal 119 ouvert sur la chambre 110 du dispositif 11 ; ce clapet de retenue est disposé de manière à empêcher le fluide de s'écouler à partir du cylindre de frein 6 dans le canal 119 en passant par le canal 26, tout en permettant l'écoulement dans le sens inverse. Le clapet de retenue 118 est soumis, du côté exposé à la pression régnant dans le canal 26, à la force d'un ressort hélicoïdal de rappel 120, qui assure une fermeture positive de ce clapet.
La chambre 45 du dispositif 9 de charge à valve communique avec une branche du canal 26, de sorte que le fonctionnement de la valve de charge 48 est commandé par la pression dans le cylindre de frein. <I>Fonctionnement</I> L'appareillage de freinage étant vide de fluide sous pression, toutes ses parties, à l'exception du dispositif sélecteur à valve 121 qui est réglable à la main, occupent les positions représentées sur le des sin, par suite des pressions exercées par leurs res sorts respectifs, comme on le comprend d'après la description précédente.
On suppose que le dispositif à valve 121 se trouve dans la position marchan dises représentée sur le dessin ; dans cette position, ce dispositif 121 relie le canal 26 au canal 28 du cylindre de frein, uniquement par l'orifice calibré 27 d'alimentation du cylindre de frein, et il relie simul tanément le canal 38 d'échappement du cylindre de frein à l'atmosphère, uniquement par l'intermédiaire de l'orifice calibré d'échappement 39, de manière à placer le wagon de chemin de fer dans la condition voulue pour le service marchandises . <I>Charge initiale de l'appareillage de freinage</I> Pour charger initialement l'appareillage de frei nage sur le train, de même que pour le recharger en vue de desserrer les freins après une application de ceux-ci,
on fait passer comme d'habitude le robinet de mécanicien (non représenté) à une position de desserrage complet, de manière à faire arriver du fluide, à une pression relativement élevée, directe ment depuis le réservoir principal de la locomotive jusque dans la conduite générale 3 montée sur la locomotive ; ensuite, après un certain intervalle de temps variant suivant les conditions, on fait passer le robinet de mécanicien à une certaine position de desserrage, de manière à faire arriver le fluide dans la conduite générale avec une pression réduite, telle que 4,97 kg/cm , correspondant à la charge com plète, normale et désirée de la conduite générale.
Une partie du fluide sous pression fourni ainsi à la conduite générale 3 s'écoule, sur un wagon particulier, par une branche du canal 37 de conduite générale dans la chambre 83 du dispositif 12 de serrage rapide à valve.
Une autre fraction de ce fluide s'écoule par une autre branche du canal 37 dans la chambre 68 et ouvre le clapet de retenue 66 de charge du réservoir de commande, malgré la résistance du ressort 67, pour s'écouler ensuite à travers ce clapet, avec un débit commandé par l'orifice calibré 64 de commande de charge rapide du réservoir de commande ; ce fluide arrive ainsi dans le canal 63, puis passe par l'ouverture 62 de la valve de coupure de charge 59, en position de non-coupure ;
et traverse la chambre 61, le canal 51, la cavité 50 de la valve 48 en position de charge, et le canal 17 pour aboutir au réservoir de com mande 4 ; ce trajet que l'on vient de décrire définit une communication de charge rapide du réservoir de commande. Le fluide sous pression arrivant dans le canal 17 du réservoir de commande s'écoule éga lement dans la chambre 16 du dispositif 8 de serrage à valve, dans la chambre 56 du dispositif 10 de coupure de charge à valve, et dans la chambre 96 du dispositif à valve 13 assurant la réduction de pression de serrage rapide .
Pendant ce temps, le fluide sous pression s'écoule également à partir du canal 37, et par l'intermédiaire de "la cavité 36 de la valve de serrage 29, dans le canal 20, d'où il passe dans la chambre 18 du dispo sitif 8- de serrage à valve par l'intermédiaire d'un orifice calibré à chicane 19, et aussi dans la chambre 97 du dispositif à valve 13 assurant la réduction de pression de serrage rapide .
Le fluide s'écoule aussi par une autre branche du canal 20 dans une chambre 122, d'un côté du clapet de retenue 123, de préférence en forme de disque, servant à la charge du réservoir auxiliaire ;
ce fluide ouvre ce clapet 123, malgré la résistance d'un ressort héli coïdal de rappel 124 disposé dans une chambre <B>125,</B> et il s'écoule ensuite à travers ce clapet, avec un débit relativement rapide, puis arrive dans le réservoir auxiliaire 5 par l'intermédiaire d'une bran che du canal 42 de ce réservoir, en vue de charger rapidement celui-ci jusqu'à une pression inférieure d'environ 0,119 kg/cm2 à la pression de conduite générale, cette pression de charge étant déterminée par la force de rappel du ressort 124 ;
le trajet que l'on vient de décrire pour le fluide définit une com munication de charge rapide du réservoir auxiliaire. Une partie du fluide arrivant ainsi dans le canal 42 du réservoir auxiliaire s'écoule dans la chambre 82 du dispositif 12 de serrage rapide à valve, et aussi dans la chambre 41, d'un côté de la soupape 40 du dispositif 8 de serrage à valve.
En même temps, une partie du fluide alimentant le canal 20 à partir du canal 37 de conduite géné rale, comme on l'a expliqué ci-dessus, s'écoule par une branche du canas 20, avec un débit relativement lent commandé par l'orifice calibré 54 de charge lente du réservoir auxiliaire, à travers le canal 53 et la cavité 52 de la valve 48 en position de charge, pour arriver dans le canal 42 du réservoir auxiliaire ;
le trajet d'écoulement que l'on vient de décrire défi nit une communication de charge lente du réservoir auxiliaire Le fluide sous pression s'écoule également par une autre branche du canal 20, avec un débit relativement faible commandé par l'orifice calibré 90 de commande combinée de dissipation de surcharge et de charge lente du réservoir de commande, dans le canal 89, puis dans la chambre 88 du dispositif 12 de serrage rapide à valve ;
ce fluide franchit alors l'extrémité saillante de la valve 84 de serrage rapide en position normale pour arriver dans le canal 51, d'où il s'écoule, par l'intermédiaire de la cavité 50 de la valve 48 en position de charge, dans le canal 17 du réservoir de commande ; le trajet d'écoule ment que l'on vient de décrire définit une commu nication de dissipation de surcharge et de charge lente du réservoir de commande.
Cette communication de dissipation de surcharge et de charge lente du réservoir de commande est enclenchée par l'intermédiaire du dispositif 12 de serrage rapide à valve, de telle sorte qu'elle peut être commandée par ce dispositif aussi bien que par le dispositif 9 de charge à valve, comme on le com prendra parfaitement à la lecture du reste de la description.
Quand le réservoir de commande 4, et par con séquent la chambre 56 du dispositif à valve 10 de coupure de charge, ont été chargés jusqu'à une pression dépassant la valeur choisie d'avance et mentionnée ci-dessus, c'est-à-dire par exemple 4,55 kg/cm2, la butée mobile 55 est déplacée, malgré la résistance du ressort 57, et entraîne ainsi la valve 59 jusqu'à une position de coupure;
dans cette position, l'orifice 62 ne coïncide pas avec le canal 63, de sorte que la communication de charge rapide du réservoir de commande est fermée ; la charge ultérieure du réservoir de commande, jusqu'à égalisation de sa pression avec celle de la conduite générale, est effectuée uniquement par la communi cation de charge lente définie précédemment ;
cette communication comprend l'orifice calibré 90, les canaux 89, 51, la cavité 50 de la valve de charge 48 et le canal 17. D'autre part, quand le réservoir auxi liaire 5, et par conséquent la chambre 125, ont été chargés.
jusqu'à une pression inférieure d'une valeur moindre qu'une valeur donnée, par exemple 0,119 kg/ce, à celle de la conduite générale, le ressort 124 et la pression du réservoir auxiliaire régnant dans la chambre 125 ferment le clapet de retenue 123 de charge du réservoir auxiliaire, malgré l'opposition de la pression de conduite générale régnant dans la chambre 122, de manière à fermer la communication de charge rapide du réservoir auxiliaire;
la charge ultérieure du réservoir auxiliaire, jusqu'à une pression égale à celle de la conduite géné rale, s'effectue uniquement par la communication de charge lente, qui comprend l'orifice calibré 54, le canal 53, la cavité 52 de la valve de charge 48 et le canal 42.
Il faut remarquer que, pendant la charge initiale, le cylindre de frein 6 est maintenu à l'air libre par l'intermédiaire de la valve de serrage 29 et du canal 38 d'échappement du cylindre de frein; en consé- quence, la chambre 45 du dispositif 9 de charge à valve et la chambre 70 du dispositif 11 d'admission à valve sont maintenues évacuées par l'intermédiaire du cylindre de frein,
de manière à maintenir la valve 48 en position de charge et la valve d'admission 78 en position d'ouverture. D'autre part, pendant toute la charge initiale, la valve de serrage rapide 84 est maintenue dans sa position normale, parce que la pression du réservoir auxiliaire régnant dans la chambre 82 ne dépasse jamais la pression opposée de conduite générale régnant dans la chambre 83.
D'autre part, la valve 98 assurant la réduction de pression de serrage rapide reste en position normale pendant toute la charge initiale, parce que la pression du réservoir de commande régnant dans la chambre 96 ne dépasse jamais la pression opposée de conduite générale régnant dans la chambre 97 ;
en conséquence, la chambre 110 du dispositif de charge 111 est maintenue à l'échap pement par le canal 109, la cavité 107 de la valve 98 et l'orifice 108 de mise à l'air libre. Ainsi, à la fin de la charge initiale, tous les élé ments de l'appareillage de freinage, à l'exception de la valve 59 de coupure de charge, se trouvent dans leurs positions respectives représentées sur le dessin ;
la valve 59 se trouve en position de coupure, parce que la pression du réservoir de commande dépasse la valeur de 4,55 kg/cm2 choisie à titre d'exemple.
Dans le cas où une surcharge des réservoirs de commande se produit sur les wagons à l'avant du train, par suite de la pratique courante consistant à fournir initialement du fluide sous pression à la conduite générale 3 de la locomotive directement à partir du réservoir principal monté sur la locomo- tive, comme on l'a expliqué plus haut, cette sur charge se dissipe dans la conduite générale grâce à l'écoulement inverse s'effectuant à travers la com munication de charge lente du réservoir de com mande;
autrement dit, cet écoulement inverse passe par le canal 17, la cavité 50 de la valve de charge 48, le canal 51, la chambre 88, le canal 89, l'ori fice calibré 90, le canal 20, la cavité 36 de la valve de serrage 29, et enfin le canal 37 de conduite générale ; cet écoulement s'effectue avec un débit commandé par l'orifice calibré 90.
<I>Application des freins</I> Pour effectuer une application des freins, le mécanicien fait passer son robinet déjà mentionné dans la position de serrage, pour effectuer une réduc tion de pression dans la conduite générale de la locomotive jusqu'à une valeur choisie inférieure à la charge normale complète de cette conduite et correspondant sensiblement au degré de freinage désiré ;
ensuite, le mécanicien fait passer le robinet à une position de recouvrement, pour empêcher, d'une manière bien connue, une nouvelle réduction quelconque de la pression de conduite générale sur la locomotive.
Quand la pression de conduite générale régnant dans le canal 37, et par conséquent dans la chambre 83 du dispositif 12 de serrage rapide à valve d'un wagon particulier équipé de freins, a été dimi nuée d'une valeur choisie, par exemple jusqu'à 0,049 kg/cm2 en dessous de sa valeur normale de charge complète, et par conséquent en dessous de la pression du réservoir auxiliaire régnant dans la chambre 82, le diaphragme 80 se déforme, malgré la résistance du ressort 86, pour faire passer la valve 84 de serrage rapide à sa position de serrage rapide définie par le contact de l'assemblage d'appui 81 avec la paroi d'extrémité de la chambre 83.
Quand la valve de serrage rapide 84 est en position de serrage rapide, l'extrémité saillante de cette valve recouvre le canal 51, pour couper la communication entre celui-ci et le canal 89, et fermer ainsi la communication précédemment définie de charge lente du réservoir de commande, de manière à supprimer rapidement et positivement la communication entre le réservoir de commande et la conduite générale. Grâce à cette disposition,
on maintient à un minimum négligeable l'écoulement de retour du fluide sous pression depuis le réservoir de commande 4 et la chambre 16 du dispositif de serrage à valve 8 jusqu'à la conduite générale. D'autre part, la valve 84 de serrage rapide se trou vant dans cette position, le fluide sous pression s'échappe localement de la conduite générale 3 avec un débit important en passant par le canal 37, la cavité 91 et le canal 92, pour arriver dans la capa cité 93 de serrage rapide , de manière à produire dans la pression de conduite générale une réduction initiale, limitée et locale de serrage rapide .
Ensuite, le fluide continue à s'échapper de la con- duite générale 3 et à s'écouler dans le cylindre de frein 6, en passant par le canal 92, la chambre 100, l'orifice calibré 106 de réduction continue dé serrage rapide<B> </B> et la cavité 103 de la valve 98 assurant la réduction de pression de serrage rapide<B> ,</B> les orifices 104, 105, le canal 26, la chambre 77, la valve d'admission ouverte 78, la chambre 76 et le canal 28 du cylindre de frein ;
cet écoulement s'effectue avec un débit commandé par l'orifice calibré 106, jusqu'au moment où la pression de conduite générale a été réduite d'un degré choisi, par exemple jusqu'à environ 0,42 kg/cmL' en dessous de la pression du réservoir de commande régnant dans la chambre 96 ; cette valeur est déterminée par la force du ressort 101. A ce moment, le diaphragme 94 s'infléchit vers le bas pour faire passer la valve 98 à une position de coupure.
Dans cette position, la capacité 93 de serrage rapide est séparée du cylindre de frein 6, et la cavité 107 de la valve 98 relie les orifices 104, 105 au canal 109 pour four nir du fluide, à la pression du cylindre de frein, à la chambre 110 du dispositif de charge 11.1. La pression du fluide fourni ainsi à la chambre 110 déforme le diaphragme 112, malgré la résistance du ressort 113, et exerce une poussée, par l'inter médiaire de la tige 116, sur la valve 98 assurant la réduction de pression de serrage rapide , pour maintenir cette valve en position de coupure jus qu'à un certain stade du desserrage des freins et d'une manière que l'on expliquera plus loin.
Il faut remarquer que le clapet de retenue 118 empêche le fluide sous pression de passer du cylindre de frein 6 dans la chambre 110 en court-circuitant la valve 98, de sorte que le dispositif de charge 111 n'exerce pas de poussée sur cette valve tant qu'elle n'est pas dans sa position de coupure ; cette disposition évite d'une manière désirable un fonctionnement préma turé de la valve 98 qui pourrait autrement passer à sa position de coupure avant que la réduction con tinue et désirée de serrage rapide dans la pres sion de conduite générale n'atteigne la valeur sup posée de 0,42 kg/cm2.
Pendant ce temps, quand la pression de conduite générale régnant dans la chambre 18 a diminué d'un degré supérieur à un certain degré choisi d'avance, et égal par exemple à 0,21 kg/cm2 en dessous de la pression du réservoir de commande régnant dans la chambre 16, la série de butées mobiles entraîne la valve de serrage 29 jusqu'à une position d'appli cation des freins ;
ce degré choisi de la réduction de la pression de conduite générale est déterminé par exemple par la résistance offerte par le ressort 34 et équivalant à environ 0,14 kg/cm2 de la pression de conduite générale, par la résistance offerte par le ressort 43 et équivalant à environ 0,07 kg/cm2 de la pression de conduite générale, et par la pres sion du réservoir auxiliaire régnant dans la chambre 41 et agissant sur la soupape 40.
Dans la position d'application des freins de la valve de serrage 29, l'extrémité saillante de cette valve est appliquée d'une manière étanche contre la soupape 40 et maintient celle-ci ouverte, malgré la résistance du ressort 43, de façon à permettre au fluide de s'écouler du réservoir auxiliaire 5 dans le cylindre de frein 6 en passant par le canal 42, la chambre 41, la soupape 40 ouverte, la chambre 31, le canal 26, la valve d'admission ouverte 78, et enfin le canal 28 du cylindre de frein, et en court-circuitant l'orifice calibré 27 d'alimentation du cylindre de frein.
D'autre part, la valve de serrage 29 étant en posi tion d'application des freins, l'orifice 32, et par conséquent le canal 38 d'échappement du cylindre de frein, ne communiquent plus avec les chambres 31, 41, par suite de cette application étanche de la valve 29 contre la soupape 40 ; le canal 37 de conduite générale est alors maintenu en commu nication avec le canal 20 par l'intermédiaire de la cavité 36 de la valve 29.
Quand la pression du cylindre de frein, régnant dans la chambre 45 du dispositif 9 de charge à valve, dépasse la valeur de 0,07 kg/cm2 choisie à titre d'exemple, la butée mobile 44 entraîne la valve de charge 48 jusqu'à une position de coupure, mal gré la résistance du ressort 46. Dans cette position, la cavité 50 ne coïncide pas avec le canal 17, de manière à fermer la communication de charge lente du réservoir de commande ; de plus, la cavité 52 ne coïncide pas avec le canal 53, de manière à fermer la communication de charge lente du réser voir auxiliaire.
Il faut noter que la communication de charge rapide du réservoir de commande a été coupée par le fonctionnement du dispositif de cou pure de charge 10 à valve pendant la charge initiale, et que la communication de charge rapide du réser voir auxiliaire se ferme par le fonctionnement du clapet de retenue de charge 123, qui empêche le retour du fluide du réservoir auxiliaire dans la con duite générale.
Quand la pression du cylindre de frein régnant dans la chambre 70 du dispositif de réglage d'admis sion 11 à valve dépasse la valeur de 0,63 kg/cm2 choisie à titre d'exemple, la butée mobile 69 se déplace vers le haut, malgré la résistance du res sort 72, pour rappeler la tige 74 de manière que le ressort 79 puisse fermer la valve 78 de réglage d'admission ; ensuite, le fluide arrive dans le cylindre de frein 6, uniquement par l'orifice calibré 27 et avec un débit commandé par cet orifice.
Le fluide sous pression continue à arriver du réservoir auxiliaire 5 dans le cylindre de frein 6, en passant par la soupape ouverte 40 du dispositif 8 de serrage à valve, comme on l'a expliqué précédem ment, jusqu'au moment où la pression du cylindre de frein, qui se fait sentir dans la chambre 24 du dispositif 8 par le canal 26 et l'orifice calibré 25, a augmenté et a atteint une valeur sensiblement pro portionnelle au degré de réduction choisi effectué par le mécanicien dans la pression de conduite géné rale ;
ensuite, une nouvelle augmentation légère de la pression dans le cylindre de frein provoque un déplacement de la série de butées mobiles dans la direction de la chambre 16, et fait ainsi passer la valve de serrage 29 à une position de recouvrement, intermédiaire entre sa position de serrage et sa posi tion de desserrage.
Quand la valve de serrage 29 est en position de recouvrement, la soupape 40 est fermée par la pression du ressort 43, de manière à couper toute arrivée nouvelle de fluide dans le cylindre de frein 6, et l'extrémité saillante de la valve 29 est appliquée hermétiquement contre la soupape 40 de manière à couper absolument toute communication de l'orifice d'échappement 32 avec le canal 26 débouchant dans le cylindre de frein 6.
Par conséquent, quand la valve de serrage 29 est en position de recouvrement, le fluide est emprisonné dans le cylindre de frein 6 à une pression corres pondant sensiblement au degré choisi de la réduc tion de pression dans la conduite générale.
La communication de charge lente du réservoir de commande est commandée à la fois par le dispo sitif à valve 12 de serrage rapide et par le dispositif 9 de charge à valve. On remarque aussi que, après le début d'une application des freins, le dispositif à valve 12 de serrage rapide répond à une légère réduction de pression dans la conduite générale, descendant par exemple jusqu'à 0,049 kg/cm2 en dessous de la pression du réservoir auxiliaire,
en passant à une position de serrage rapide de manière à fermer la communication à charge lente, avant que la pression de conduite générale ne soit vidan gée dans la capacité 93 de serrage rapide , et dans le but d'effectuer, dans la pression de conduite générale, la réduction limitée habituelle de serrage rapide .
On voit également que, quand la pression du cylindre de frein dépasse la valeur de 0,07 kg/cm2 choisie à titre d'exemple, le dispositif 9 de charge à valve ferme la communication de charge lente du réservoir auxiliaire et ferme en outre la communi cation déjà fermée de charge lente du réservoir de commande, cette communication étant ainsi dou blement fermée.
<I>Desserrage des freins</I> Pour amorcer un desserrage des freins tout le long du train, le mécanicien envoie du fluide sous pression dans la conduite générale 3 de la locomo tive, comme on l'a déjà expliqué à propos de la charge initiale. L'augmentation de la pression de conduite générale dans la chambre 18 du dispositif 8 de serrage à valve, sur un wagon particulier, pro voque le déplacement de la série des butées mobiles correspondantes vers le bas ;
cette série de butées entraîne la valve de serrage 29 jusqu'à sa position de desserrage, afin de faire échapper le fluide du cylindre de frein 6 et de la chambre 24 dans l'at mosphère, en passant par l'orifice calibré 27, le canal 26, la chambre 31, l'orifice d'échappement 32, le canal 38 et l'orifice calibré d'échappement 39.
Pour effectuer un desserrage partiel ou gradué des freins, on augmente la pression de conduite générale à un degré correspondant au degré de desserrage désiré ; quand la pression du cylindre de frein régnant dans la chambre 24 a ainsi diminué à un degré correspondant à une augmentation choisie de la pression de conduite générale, la valve de serrage 29 revient à sa position de recouvrement.
Si on laisse au contraire la pression de conduite générale augmenter d'une manière continue jusqu'à sa charge normale et complète, la valve de serrage 29 reste en position de desserrage pour vidanger complètement le cylindre de frein par la commu nication que l'on vient de décrire.
Pendant ce temps, quand la pression de conduite générale augmente, le réservoir auxiliaire 5, et par conséquent la chambre 82 du dispositif 12 de ser rage rapide à valve, sont rechargés à partir du canal 20, avec sensiblement le même débit que celui-ci, par l'intermédiaire de la communication de charge rapide du réservoir auxiliaire comprenant le clapet de retenue 123 ; cependant, la pression du réservoir auxiliaire est inférieure d'une valeur égale par exemple à 0,119 kg/cm2 à la pression dans le canal 20, par suite de la force de rappel du ressort 124.
Quand la pression de conduite générale régnant dans la chambre 83 du dispositif 12 de serrage rapide à valve et aidée par la pression du ressort 86 surmonte l'action opposée exercée sur le diaphragme 80 par la pression du réservoir auxiliaire régnant dans la chambre 82, la valve 84 de serrage rapide est ramenée à sa position normale, pour couper la communication entre le canal 37 de conduite géné rale et la capacité 93 de serrage rapide et aussi pour ouvrir le canal 51 sur le canal 89.
Il faut remarquer que, malgré cette convection des canaux 51, 89, la communication de charge lente du réser voir de commande est néanmoins maintenue fermée par la valve de charge 48 (qui est encore en posi tion de coupure) de manière à empêcher le retour du fluide à travers cette communication depuis le réservoir de commande 4 jusqu'à la conduite géné rale, à un instant où la pression de conduite géné rale peut être considérablement inférieure à sa charge normale complète.
Quand la pression de conduite générale a été rétablie à une valeur inférieure d'environ 0,21 kg/ cm2 à la pression du réservoir de commande, la pression du cylindre de frein, régnant dans la chambre 110 du dispositif de charge 111 (par l'in- termédiaire de la cavité 107 de la valve 98 en posi tion de coupure et par l'intermédiaire des orifices 104, 105 comme on l'a fait remarquer), a été suffi samment diminuée pour permettre au ressort<B>113</B> de déplacer l'organe d'appui 114 vers le haut et de supprimer ainsi la poussée exercée par la tige 116 sur la valve 98 ;
à ce moment, le diaphragme 94 s'infléchit et entraîne la valve 98 vers le haut jus qu'à une position médiane qui est intermédiaire entre sa position de coupure et sa position normale. La valve 98 étant en position médiane, la cavité 107 de cette valve maintient la chambre 110 en commu nication avec le cylindre de frein 6 par l'orifice 104, et la pression dans la capacité de serrage rapide 93 s'échappe dans le cylindre de frein 6 par la chambre 100, l'orifice calibré 106, la cavité<B>103</B> de la valve 98 et l'orifice 105. L'évacuation, en dehors de la chambre 100, de la pression de la capacité 93<B> de</B> serrage rapide arrête dans sa position médiane la valve 98.
Si on laisse la pres sion de conduite générale augmenter davantage, la valve 98 passe alors à sa position normale, dans laquelle elle est représentée, pour vidanger la cham bre 110 du dispositif de charge 111 par la cavité 107 de cette valve et par l'orifice 108 de mise à l'air libre.
Quand la pression du cylindre de frein, se fai sant sentir par le canal 26 dans la chambre 45 du dispositif 9 de charge à valve, diminue en dessous de la faible valeur mentionnée précédemment, et supposée égale par exemple à 0,07 kg/cmz, le res sort 46 déplace la butée mobile 44 pour faire passer la valve de charge 48 à sa position de charge. Dans cette position, le canal 51 est relié au canal 1.7 du réservoir de commande, de manière à ouvrir la com munication de charge lente du réservoir de com mande ; d'autre part, le canal 53 est relié au canal 42 du réservoir auxiliaire, de manière à ouvrir la communication de charge lente du réservoir auxi liaire.
Au moment où la valve de charge 48 est ainsi entraînée jusqu'à sa position de charge, la pression de conduite générale se trouve à moins de quelques hectogrammes par cmÊ de sa charge normale com plète, et par conséquent à moins de quelques hecto grammes par cm de la pression du réservoir de commande.
L'écoulement inverse du réservoir de commande dans la conduite générale, en passant par la communication de charge lente du réservoir de commande (qui comprend le canal 17, la cavité 50, le canal 51, la chambre 88 du dispositif 12 de ser rage rapide à valve, le canal 89, l'orifice calibré 90 de commande combinée de dissipation de surcharge et de charge lente du réservoir de commande, et enfin le canal 20)
est ainsi négligeable par suite de la capacité très réduite de débit de cet orifice calibré 90 et aussi de la petite pression différentielle conti nuellement réduite régnant de part et d'autre de cet orifice. Puisque la pression du réservoir auxiliaire se trouve à 0,119 kg/cm en dessous de la pression de conduite générale, cette valeur étant choisie comme exemple, au moment où la valve de charge 48 passe en position de charge, par suite de la pres sion du ressort 124 sur le clapet de retenue de charge 123,
le réservoir auxiliaire 5 se charge à partir de la conduite générale et en passant par la communi cation de charge lente du réservoir auxiliaire (qui comprend le canal 20, l'orifice calibré 54, le canal 53, la cavité 52 de la valve de charge 48, et enfin le canal 42 du réservoir auxiliaire), jusqu'au moment où la pression du réservoir auxiliaire s'égalise avec celle de la conduite générale ;
il faut remarquer que le -débit restreint d'écoulement à travers l'orifice calibré 54 tend à maintenir la pression dans le canal 20 et contribue ainsi à diminuer le courant de retour allant du réservoir de commande dans la conduite générale en passant par la communication de charge lente du réservoir de commande.
Quand les freins ont été complètement desserrés, les différents éléments de l'appareillage de freinage se trouvent une fois de plus dans leurs positions respectives représentées sur le dessin, à l'exception de la valve de coupure de charge 59, qui se trouve en position de coupure ; tous les éléments se trou vent donc dans les positions qu'ils occupaient à la fin de la charge initiale.
On voit donc que l'appareillage de freinage décrit permet de commander en série une connexion d'écoulement restreint entre le réservoir de com mande et la conduite générale en utilisant à la fois le dispositif 12 de serrage rapide à valve et le dispo sitif 9 de charge à valve.
Quand une application des freins a été amorcée, le dispositif de serrage rapide à valve répond à une légère réduction de la pression de conduite générale, jusqu'en dessous de sa charge normale et complète, en fermant rapidement cette connexion d'écoulement avant qu'une réduction de serrage rapide ne soit effectuée dans la pression de conduite générale après cela, quand la pression du cylindre de frein dépasse une petite valeur choisie,
le dispositif de charge à valve agit de manière à fermer addition- nellement la connexion d'écoulement et à la main tenir fermée jusqu'à ce que la pression du cylindre de frein ait été réduite jusqu'en dessous de ladite petite valeur choisie pendant un desserrage des freins, bien que le dispositif de serrage rapide à valve passe entre temps à sa position normale.