Distributeur de fluide sous pression pour l'alimentation d'un cylindre de frein de véhicule ferroviaire La présente invention a pour objet un distribu teur de fluide sous pression pour l'alimentation d'un cylindre de frein de véhicule ferroviaire.
On connaît déjà des distributeurs. de fluide sous pression qui sont montés sur des véhicules à freiner (en particulier sur les wagons de chemin de fer) et qui permettent, à partir d'une conduite générale, d'un réservoir de commande et d'un robinet de commande dit robinet de mécanicien de réaliser le serrage ou le desserrage des freins de véhicule.
Le distributeur de fluide sous pression pour l'ali mentation du cylindre de frein de véhicule ferroviaire objet de l'invention est alimenté à partir d'un réser voir auxiliaire sous l'action des variations de pression dans une conduite générale et d'un réservoir de com mande.
Sur le dessin annexé, on a représenté, schémati quement et à titre d'exemple seulement, une forme de réalisation de l'objet de la présente invention. Sur ce dessin La fig. 1 représente cette forme de réalisation en coupe très schématique, étant précisé, que pour la commodité de la représentation, on a'représenté, dans le même plan, des coupes qui, en réalité, sont faites suivant des plans différents ;
la fig. 2 est une vue en plan correspondante<B>;</B> la fig. 3 est une coupe verticale suivant III-III de la fig. 2 et, la fig. 4 est une coupe partielle faite suivant IV-IV de la fig. 2.
Le distributeur représenté est destiné à être monté sur une locomotive et contient les organes habituels de tels distributeurs, à savoir en particulier un dispo sitif principal 2 qui commande l'admission de fluide sous pression à un cylindre de frein 3, ce distributeur étant relié, d'une part, à un réservoir de commande 4, à un réservoir auxiliaire 5, et à une conduite générale 6, les variations de pression dans cette dernière étant commandées par un robinet de mécanicien (non représenté), robinet de mécanicien ou de commande qui est placé sur la locomotive.
Comme à l'ordinaire, le dispositif principal 2 comporte un piston principal à diaphragme 7, associé à un second piston à diaphragme dit de limitation 8 et à un autre piston à diaphragme 9 sollicité par un ressort 10.
Entre les deux pistons à diaphragme 8 et 9, est prévue une tige tubulaire 11 susceptible de glisser dans le piston 7 et pouvant être entrainée par lui, tige tubulaire comportant à ses extrémités supérieure et inférieure des orifices faisant communiquer l'inté rieur de cette tige tubulaire avec des chambres dis posées à l'intérieur du distributeur 1. Le piston 9 est solidaire d'un dispositif à tiroir 12 dont l'extré mité supérieure est susceptible d'agir sur un clapet 13 permettant d'établir la communication entre le réservoir auxiliaire 5 et le cylindre de frein 3.
A ce dispositif principal 2 déjà connu est adjoint un détendeur 14 qui est formé par un piston à dia phragme 15, sollicité par un ressort 16 et dont la tige creuse est susceptible d'agir à sa partie inférieure sur un clapet 17, sollicité par un ressort 18 ; la chambre dans laquelle se trouve ce clapet est en communication par un conduit 19 avec la chambre 20 située au-dessus du piston 7 du dispositif principal.
Le détendeur 14 est également relié par un con duit 20, par l'intermédiaire d'un dispositif à étran glement 21,à une chambre 22 dans laquelle se trouve un clapet 23 susceptible d'être actionné par 1e piston à diaphragme 8 grâce à une tige creuse 24.
En outre, sur un conduit 25 allant du réservoir auxiliaire 5 à la chambre située au-dessus du clapet 13, se trouve placé un robinet 37 dont le boisseau comporte plusieurs orifices à diamètre variable. Ce même boisseau de robinet comporte une autre partie munie également de plusieurs orifices à diamètre dif férent qui est placée sur un conduit 26 partant du dispositif principal 2 (dans la partie comportant le tiroir 12) et débouchant à l'atmosphère en 27.
Comme on le voit également sur la fig. 1, le réservoir auxiliaire 5 peut être alimenté par le réser voir principal relié en 28 (non représenté) .par l'inter médiaire d'un clapet anti-retour 29.
De même, le conduit 25 est relié à la conduite générale 6 par l'intermédiaire d'un clapet anti- retour 30.
On va décrire maintenant, en se référant au des sin, le fonctionnement du distributeur qui vient d'être décrit.
<I>Chargement initial</I> La conduite générale 6 alimente la chambre 20 située au-dessus du piston à diaphragme 27 par la conduite 31. L'air de ladite conduite passant par le. conduit 19 parvient au détendeur 14. Celui-ci est en position d'alimentation (c'est-à-dire dans la position représentée sur la fig. 1) jusqu'à ce que la pression en fluide dans la chambre 32, située au-dessous du piston à diaphragme 15 soit suffisante pour vaincre l'effort antagoniste du ressort 16, laquelle peut être réglée, par exemple, à 4,7 kg/em2.
L'air passe, par le clapet ouvert 17, du conduit 19 au conduit 20 à travers l'orifice calibré 21 (qui est un orifice de réglage d'insensibilité) au-delà l'air passe par le clapet 23 ouvert (cette ouverture étant maintenue par l'action du piston 7 du dispositif prin cipal, piston qui est en position basse sous l'action combinée du ressort 10 et de l'air venant de la con duite générale 6 dans la chambre 20 par le conduit 31, cette pression de la conduite générale agissant sur ledit piston 7).
L'air de la conduite générale parvenant donc sous le dispositif principal par l'inter médiaire du détendeur 14, du clapet 23 et de la tige creuse 24, alimente le réservoir de commande 4 par un conduit 33 allant de ce réservoir de commande à une chambre située au-dessous du piston à dia phragme 7.
Le réservoir auxiliaire 5 est alimenté en air à travers le clapet 9 contrôlant le débit du réservoir principal branché en 28.
Lorsque le réservoir auxi liaire ne peut être alimenté à partir dudit réservoir principal, le conduit 31 peut assurer l'alimentation du réservoir auxiliaire 5 à travers le clapet 30 qui, par ailleurs, empêche le retour de l'air emmagasiné dans le réservoir auxiliaire 5 vers la conduite géné rale 6 lorsque la pression dans cette dernière est inférieure à celle qui règne dans le réservoir auxi liaire 5.
Le réservoir de commande 4 est donc alimenté, dans l'exemple choisi, à 4,7 kg/cm2 et le réservoir auxiliaire 5 à la pression du réservoir principal, ceci étant possible du fait que le dispositif principal com- porte, grâce au clapet 13, une limitation à un maxi mum de la pression dans le cylindre de frein 3 ; cette disposition permet de réduire le volume représenté par la capacité du réservoir auxiliaire 5.
<I>Serrage des freins</I> Si l'on crée une baisse de pression (par exemple supérieure à 0,2 kg/cni2) dans la conduite générale en agissant sur le robinet de mécanicien (non repré senté) le piston principal 7 soumis,, d'une part, comme il a été précédemment indiqué, à la pression, directe régnant dans la conduite générale, par l'intermédiaire du conduit 31 et, d'autre part, à une pression réglée par le détendeur 14 et régnant dans le réservoir de commande 4 monte et pousse, par l'intermédiaire de la tige creuse,
le piston à diaphragme 10 et le tiroir 12, ce qui a pour effet d'obturer l'échappement cen tral dudit tiroir.
Par ailleurs, l'extrémité supérieure de la pièce 12 vient prendre appui sur le clapet 13 et le soulève, ce qui assure l'admission au cylindre de frein 3 par le conduit 25 et un conduit 34 allant de ce cylindre de frein à la chambre située au-dessous du clapet 13, de l'air provenant du réservoir auxiliaire 5. Cet air parvient également dans la chambre de réaction qui se trouve au-dessus du piston à diaphragme 9, par un canal 35, la pression de l'air provenant du réser voir auxiliaire 5 s'exerce donc sur la face supérieure dudit piston à diaphragme 9.
On remarquera que l'alimentation du cylindre de frein 3 par le réservoir auxiliaire 5 ne peut s'effec tuer qu'en fonction d'une des trois positions occu pées par le robinet de changement de régime 37 en passant par l'un des trois orifices conditionnant ce changement.
On voit plus particulièrement sur les fig. 3 et 4 que le boisseau de ce robinet 37, lequel est commandé par une poignée de manoeuvre 36 (voir fig. 2) comporte trois orifices 37a,<I>37b, 37c,</I> de dia mètres différents pour la partie du boisseau située sur le trajet de la conduite 25 ainsi également que trois orifices de diamètres différents 37'a,<I>37'b, 37'c</I> pour la partie située sur le trajet de la conduite 26.
On pourra ainsi, en manoeuvrant à la main la poignée 36, donner au robinet 37 une position correspondant par exemple au réglage pour trains de marchandises (utilisation des orifices 37c, et 37'c à plus faible diamètre), -une position correspondant au réglage de trains, longs de voyageurs (utilisation par exemple des orifices à diamètre moyen<I>37b et 37'b</I> éventuelle ment combinés avec les orifices à faible diamètre 37c et 37'c) et une position correspondant au réglage pour trains courts de voyageurs (utilisation par exem ple des orifices à grand diamètre 37a et 37'a éven tuellement combinés avec les orifices à diamètre moyen 37b et 37'b).
Dans sa course ascendante, le piston principal 7 libère la tige creuse 24 et le clapet 23, celui-ci s'applique alors sur son siège et isole, dans ces con ditions, le réservoir de commande 4 de la conduite générale 6, de sorte que la pression s'élève dans le cylindre de frein 3.
Lorsque la pression est parvenue, par exemple, à 3,8 kg/cm2 dans la chambre située au-dessus du petit piston à diaphragme 9 cette pression s'exerçant sur ce piston contrebalance la pression exercée par le réservoir de commande 4 sur le piston de limita tion 8. Le piston 9 s'abaisse alors et laisse le clapet 13 revenir s'appuyer sur son siège annulaire. Le dispositif principal (piston 7 et piston 9) s'arrête alors et reste dans une position d'équilibre.
<I>Desserrage des freins</I> Pour desserrer les freins, on règle, comme d'habi tude, la valeur de la pression dans la conduite géné rale 6 au moyen du robinet de mécanicien (non représenté). Dans ces conditions, l'équilibre du dis positif principal est supprimé du fait de l'arrivée d'air sous pression dans la chambre 20.
Cette arrivée d'air provoque un abaissement du piston à diaphragme 7 suivi d'un abaissement du piston 9 et du tiroir 12, ce qui a pour effet de mettre le cylindre de frein 3 à l'atmosphère par les conduits 34 et 26 et les orifices du tiroir 12 ainsi que par les orifices (37'a,<I>37'b, 37'c)</I> de la partie du boisseau du robinet 37 située sur le trajet de la conduite 26 et servant de dispositif de changement de régime.
La pression au cylindre de frein 3 s'abaisse en même temps que dans la chambre située au-dessus du petit piston à diaphragme 9 et l'équilibre se réta blit dès que l'effort sur ce petit piston a diminué de la même valeur que celle de l'effort supplémentaire s'exerçant sur le piston 7 par suite de l'action de la pression provenant de la conduite générale.
Pour une pression de 4,7 kg/ce par exemple dans la conduite générale, l'équilibre se trouvera rompu le piston 7 étant soumis sur son autre face également à une pression de 4,7 kg/cm2 qui est la pression régnant dans le réservoir de commande 4, sera abaissé sous l'action du ressort 10 jusqu'à son point le plus bas.
Le cylindre de frein sera alors dans sa position complète de desserrage et le réservoir de commande 4 sera remis en liaison avec la conduite générale par le conduit 33 et par le circuit déjà mentionné quand on a décrit le chargement initial par l'inter médiaire du détendeur 24.
On peut observer que du fait de la limitation de pression du réservoir de commande 4 à 4,7 kg/cm2 par exemple, limitation due au détendeur 14 réglé à cette valeur, le distributeur sera insensible à toute surcharge, même pour ce qu'on appelle en matière de freinage de chemins de fer les à-coups: de pre mière .
Aucune surcharge ne pouvant intervenir, il est intéressant de remarquer que le distributeur décrit se comporte néanmoins comme un distributeur clas sique en particulier pour le cas de vérification de fuites de l'équipement de freinage d'un train.
En effet, si l'on réduit lentement la pression de la con duite générale 6 au rythme par exemple de 300 g/min, l'air du réservoir de commande s?échappe dans la conduite générale par la tige creuse 24, le clapet 3, l'orifice calibré 21, les conduits 20 et 19 et la chambre 20, ce qui montre que le distributeur est susceptible d'assurer ses fonctions à une pression de régime inférieure.