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Appareillage de freinage utilisant un fluide sous pression.
La présente invention concerne les appareillages de. freinage à fluidé sous pression et plus particulièrement ceux du type dans lequel le degré'de serrage et de desserrage des freins est commandé respectivement suivant l'amplitude de la réduction et du rétablissement de la pression dans une conduite générale par rapport une pression de référence dans un ré- servoir de'commande.
Les,appareillages de ce type peuvent comprendre., sur chaque wagon équipé de freins, un dispositif de serrage rapide à valve comportant un diaphragme flexible soumis respectivement sur ses deux faces opposées à la pression dans la conduite gé- nérale et à la pression dans un réservoir auxiliaire, ce diaphrag-
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me commande le mouvement d'un tiroir susceptible, dans une certaine condition, de venir en contact avec une soupape de retenue et de l'ouvrir ensuite malgré l'opposition de la pression du réservoir auxiliaire et d'un ressort agissant sur cette soupape.
Ce diaphragme est sollicité vers une position normale, mais il peut, en réponse à une légère réduction de pression dans la conduite générale en dessous de la pression du réservoir auxiliaire, se déplacer en deux stades successifs jusqu'à une position de serrage rapide. Pendant le premier stade, le diaphragme se déforme et déplace le tiroir sur une certaine distance, de manière à relier la conduite générale, à une capacité de serrage rapide (qui est alors en communication avec l'atmosphère par un orifice calibré), et en vue d'amorcer une nouvelle réduction locale de la pression de conduite générale sur .le wagon correspndant;
de cette manière, non seulement on réalise la propagation d'une onde de réduction de pression vers l'arrière, à travers la conduite générale des wagons intermédiaires non équi- pés de freins, jusqu'au wagon suivant équipé de freins et ainsi jusqu'à l'arrière du train d'une manière bien connue, mais on obtient également une réduction de pression de conduite générale suffisante pour actionner un dispositif de serrage à valve sur le wagon correspondant, afin de-,fournir du fluide sous pression du réservoir auxiliaire à un cylindre de frein correspondant et d'appliquer'les freins.
Pendant le second stade, qui commence quand la pression de conduite générale a été ainsi suffisamment réduite pour que le diaphragme, en se déformant davantage,- ouvre la sou- pape de retenue par l'intermédiaire du tiroir, la pression de conduite générale continue à diminuer grâce au tiroir et, en outre, le fluide sous pression venant du réservoir auxiliaire franchit la soupape de retenue ouverte pour arriver dans une capa- cité correspondante de temporisation et dans un dispositif de charge à valve, dans le but de faire passer ce dispositif d'une position de charge à une position de coupure, de manière à couper la communication de la conduite générale avec le réservoir de com-
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mande et le réservoir auxiliaire, en empêchant ainsi le retour du fluide de ces réservoirs vers la conduite générale.
Les appareillages de freinage de ce type général sont utilisés en Europe, où il est courant de modifier dans un train le pourcentage des wagons équipés de freins, suivant la vitesse désirée et le type du service à exécuter par le train; il faut remarquer que, quand ce pourcentage est diminué, chaque disposi- tif de serrage rapide doit effectuer une réduction de pression dans un volume proportionnellement plus grand de la conduite générale, et il en résulte que le taux de réduction "de serrage rapide" dans la conduite générale est diminué dans des proportions. correspondantes, par suite des dimensions fixes de l'orifice cali- bré et de la capacité de serrage rapide qui ont été mentionnées plus haut.
Ainsi, il peut arriver que, dans un train comportant un faible pourcentage de wagons équipés de freins, le taux de ré- duction "de serrage rapide dans la conduite générale soit si - faible, par rapport au taux de la diminution de pression du ré- servoir auxiliaire, diminution causéo par l'écoulement mentionné plus haut vers la capacité de temporisation, le dispositif de , charge et le cylindre de frein, que le diaphragme se déforme vers sa position normale et déplace ainsi le tiroir, en provoquant la fermeture de la soupape de retenue, avant qu'une quantité suffi- santé de fluide sous pression ait été dirigée à partir du réservoir auxiliaire vers le dispositif'de charge pour faire passer celui-ci en position de coupure;
dans cette condition, le fluide sous pres- sion s'écoule du réservoir de commande et du réservoir auxiliaire vers la conduite générale; il 'en résulte que la pression obtenue
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..> dans le cylindre de frein est inférieure à celle qui devrait cor- respondre au degré choisi de réduction de pression dans la conduite générale, ce qui est naturellement indésirable.
Le but principal de l'invention est donc de réaliser un appareillage de freinage, du type indiqué ci-dessus, qui comporte
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un nouveau dispositif grâce auquel, après l'amorçage d'une appli- cation des freins, le dispositif de serrage rapide se déplace jusque une position de serrage rapid,e et reste dans cette posi- tion pendant un temps suffisant pour"que le dispositif de charge coupe la communication de la conduite générale avec le réservoir de commande et le réservoir auxiliaire, même quand cet appareilla- ge est utilisé sur un train comportant un faible pourcentage de wagons équipés de freins.
Pour atteindre ce but, l'appareillage conforme à l'inven- tion comprend une capacité qui est chargée avec un débit restreint à partir d'une source de fluide, telle que le réservoir auxiliaire, et qui est capable, quand le diaphragme de serrage rapide passe en position de serrage rapide et provoqua l'ouverture de la sou- pape --'Le retenue, de fournir à la capacité de temporisation et au dispositif de charge une quantité de fluide sous Torsion suffi- sante pour faire passer ce dernier dispositif en position de cou- pure,, sans réduire d'une manière appréciable la pression du ré- servcir auxiliaire agissant'sur une face du diaphragme.
D'autres buts et avantages de l'invention apparaîtront au cours de la description plus détaillée qui va suivre ; cettedescription se réfère au dessin annexé, dont l'unique figure est une vue schématique d'une partie de l'appareillage de freinage conforme à l'invention.
DESCRIPTION
Puisque l'appareillage de'freinage de. la présente inven- tion peut être dans son,ensemble analogue, au point de vue struc- ture et fonctionnement, au type représenté et décrit dans la demande de'brevet français déposée par la demanderesse le 14 Juin
1954, pour "Equipement de freinage à fluide sous pression" on a limité la description et le dessin aux caractéristiques jugées essentielles à la compréhension de l'invention et aux caractéris- tiques qui diffèrent de celles de l'appareillage décrit dans cettb demande de brevet.
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Cornue on le voit sur le dessin, l'appareillage de freinage comprend la conduite générale habituelle 1, qui s'étend tout le long du train et dans laquelle on peut modifier la pression du fluide d'une manière connue, en manipulant le robinet habituel du mécanicien (non représenté) sur la locomotive.
Sur chaque wagon équipé de freins, se trouve un disposi- tif de commande de freinage 2 à valve, qui peut répondre.à une ré- duction choisie de pression dans la conduite générale 1, par rap- port à la pression dans un réservoir de commande 3, en fournis- sant du fluide à une pression correspondante à un cylindre de frein 5, à partir d'un réservoir auxiliaire 4, et en effectuant ainsi un degré correspondant de serrage des freins sur le wagon.
Ce dispositif de commande de freinage 2 peut également, en réponse à un degré quelconque d'augmentation de la pression de conduite générale, par rapport à la pression dans le réservoir de commande, faire échapper du cylindre de frein 5 le fluide, sous pression sui- vant un degré proportionné, et en même temps (ceci ne concerne pas l'invention) ouvrir le réservoir auxiliaire 4 et le réservoir de commande 3 sur la conduite'générale 1, quand le cylindre de frein est vide de fluide, de manière à égaliser la pression dans ces ré- servoirs et dans la conduite générale de la manière habituelle.
Le dispositif.de commande de freinage 2 comprend un sup- port de conduites 6, auquel on peut relier la conduite générale 1, le réservoir de commande 3, le réservoir auxiliaire 4, et le cylindre de frein 5; sur une face de ce support, on peut monter un carter 7 en plusieurs parties. Les différentes parties comprises dans le carter 7 sont: un dispositif de serrage ou commande gra- duée à valve 8, un dispositif de serrage rapide à valve 9, un dispositif à valve 10 de réglage de l'admission dans le cylindre de frein et un dispositif de charge à valve 11.
Le dispositif de commande graduée 8 peut être du type ro- présenté et décrit dans la demande de brevet français-déposée par la demanderesse le 23 Février 1955.pour nAppareillage de freinage
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à fluide sous pression", ce dispositif 8 comprend essentiellement deux diaphragmes flexibles 12 et 13, qui sont écartés l'un de l'autre et disposés coaxialement; ces deux diaphragmes sont re- liés l'un.à l'autre par l'intermédiaire d'assemblages 14, 15, solidaires respectivement des diaphragmes, et d'écrous 16, 17; entre ces assemblages 14, 15 sont disposés coaxialement un tiroir cylindrique 18, faisant de préférence partie intégrante de l'as- semblage 14, et une tige de poussée 19, qui s'appuie respective- menu à ses extrémités opposées contre le tiroir 18 et l'assemblage 15 ;
entre ses extrémités, la tige 19 est montée coulissante, d'une manière étanche, dans un alésage traversant une cloison 20 du carter. Le diaphragme 12 est soumis, sur sa face inférieure (en regardant le dessin)-, à la pression du fluide dans une chambre 21 communiquant constamment avec le réservoir de commande 3 par un canal 22; sur sa face opposée, le diaphragme 12 est soumis à la pression du fluide dans une chambre 23 qui, à l'exception d'une condition particulière n'intéressant pas la présente invention, communique avec la conduite générale 1 par l'intermédiaire d'une cavité annulaire et allongée 24, prévue dans le tiroir 18, et d'un canal de conduite générale 25.
Le diaphragme 13 est soumis, sur sa face supérieure (en regardant le dessin), à la pression régnant dans une chambre 26 communiquant constamment avec le cylindre de frein 5 par un canal 87, l'orifice calibré habituel de stabilisa- tion 28, un canal 29'et l'orifice calibré habituel 30 d'alimenta-, tion du cylindre de frein ; sur sa face opposée, le diaphragme 13 est soumis à la pression atmosphérique régnant dans une chambre 31 mise à l'air libre par un orifice 32 du carter.
Quand la pression de-conduite générale régnant dans la chambre 23 est sensiblement égale à la pression du réservoir de commande'régnant dans la chambre 21, le tiroir 18 occupe une position normale ou position de desserrage des freins, qui est représentée sur le dessin, du fait qu'un ressort hélicoidal 33 disposé dans la charubre 26 agit sur l'ensemble des deux diaphragmer
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ce ressort 33 pousse l'assemblage 14 jusqu'au contact avec un ressort hélicoïdal 34, mais sans comprimer celui-ci, qui est retenu par un support mobile 35 prévu dans la chambre 21.
Le tiroir 18 se trouvant en position de desserrage, une cavité annu- laire et allongée 36, prévue dans le tiroir, relie un canal 37, communiquant constamment avec le cylindre de frein 5, à l'orifice calibré habituel 38 d'échappement du cylindre de frein, de sorte que le desserrage des freins s'effectue progressivement suivant . le débit commandé par cet orifice calibré.
Quand une réduction de la pression de conduite générale se fait sentir dans le canal 25 et par conséquent dans la chambre 23, l'ensemble des deux diaphrag- mes se déplace dans la direction de la chambre 26 pour faire pas- ser le tiroir 18 à sa position de serrage des freins, dans cette position, la cavité 36 est disposée de manière à couper la commu- nication entre le canal 37 du cylindre de frein et l'orifice calibré
38 et à relier ce canal 37 à un (anal 39 constamment ouvert sur le réservoir auxiliaire 4 ; ainsi,le fluide sous pression du réservoir auxiliaire peut s'écouler par les canaux 39, 37 et 29, avec le dé- bit commandé par l'orifice calibré 30, jusque dans le cylindre de frein 5, afin de serrer les freins suivant un degré correspondant à la réduction choisie de pression dans la conduite générale.
En- suite, la pression-au cylindre de frein régnant dans la chambre 26 ' . et agissant sur- le diaphragmer, avec l'aide du ressort 33 et de la pression réduite de conduite générale régnant dans la cham- bre 23 et agissant sur le diaphragme 12, déplace l'ensemble des diaphragmes, malgré la résistance opposée par la pression du ré- servoir de commande régnant dans la chambre 21, de manière à amener le tiroir 18 à une position de recouvrement, dans laquelle le canal 37 ne communique plus, ni avec le canal 39, ni avec l'orifice calibré 38; il en résulte que le fluide s'accumule dans le cylindre de frein 5 à la pression désirée.
Le dispositif de serrage rapide 9 comprend de préférence un diaphragme flexible 40, qui est serré d'une manière appropriée
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entre deux orties du carter 7 et qui est relié, par l'intermédiai- re d'un assemblage 41, solidaire de ce diaphragme, et d'un écrou 42, à un tiroir cylindrique 45 susceptible de coulisser dans un alésage 44. Le diaphragme 40 est soumis, sur sa face adjacente au tiroir 43, à la pression régnant dans une chambre 45 communi- quant constamment avec la conduite générale 1 par une dérivation du canal de conduite générale 25. Le diaphragme 40 est s.oumis sur sa face opposée à la pression régnant dans une chambre 46, qui com- munique constamment avec le réservoir auxiliaire 4 par une dériva- tion du canal 39.
L'extrémité libre du tiroir 43 peut buter contre une ex- trémité d'une tige coaxiale de commande 47; cette tige est guidée d'une manière étanche et peut coulisser dans un alésage traver- sant une cloison 48 du carter; cette cloison sépare une chambre 49 d'une chambre 50. La chambre 49 est comprise entre le fond de l-'alésage 44 et l'extrémité libre et adjacente du tiroir 43; la chambre 50 communique constamment par un canal 51 avec une capa- cité de temporisation 52, qui est mise normalement à l'air libre comme on l'expliquera plus loin.
A son extrémité opposée, la tige 47 peut s'appliquer contre une soupape de retenue 53, ayant de pré- férence la forme d'un disque.,, cette soupape commande la communica- tion de la chambre 50 avec une chambre 54, qui est chargée, comme on l'expliquera plus loin, par du fluide sous pression venant du réservoir auxiliaire 4.. Pour empêcher normalement le fluide sous , pression de passer entre les chambres 50 et 54, un ressort héli- ' coldal 55 monté dans la chambre 54 pousse la soupape de retenue 53 contre son siège annulaire 56 constitué par une nervure entourant la chambre 50.
La chambre 49-communique constamment avec la cham- bre 45 par un canal interne 49a et une cavité annulaire 57, qui sont formés tous les deux dans le tiroir 43, de sorte que les pres- sions opposées agissant sur le diaphragme 40 s'exercent effective- ment sur des surfaces égales et ne sont pas affectées par la sur- face de la section du tiroir.
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Quand la pression de conduite générale dans la chambre 45 est sensiblement égale à la pression du réservoir auxiliaire dans la chambre 46,un ressort hélicoïdal 58 monté dans la chambre 45 et agissant sur l'assemblage 41 fait passer le tiroir 43 dans sa position normale représentée sur le dessin. Le tiroir 43 étant dans cette position, la soupape de retenue 53 est fermée par Inaction du ressort 55 et la cavité 57 n'est pas en regard d'un canal 59 dont on va parler à présent.
Après une légère réduction de pression, égale par exemple à 0,049 kg/cm2, dans la conduite générale et par conséquent dans la chambre 45,le diaphragme 40 se déforme, malgré la résistance du ressort 58, pour faire passer le tiroir 43 à une position de serrage rapide définie par le contact de l'assemblage 41 avec une surface de butée 60 constituée par une partie du carter 7 défi- nissant la chambre 45. Ce mouvement du tiroir 43 jusqu'à sa posi- tion de serrage rapide s'effectue en deux stades successifs.
D'abord, la cavité 57 relie la chambre 45 au canal 59 pour faire écouler le fluide sous pression par le canal de conduite générale
25, la chambre 45 et le canal 59, jusqu'à une capacité 61 de ser- rage rapide, dans le but de réaliser dans la conduite générale une nouvelle réduction locale "de serrage rapide"; ensuite, quand la pression de conduite générale dans la chambre 45 a été ainsi ré- , duite jusqu'à un.degré suffisant pour surmonter la résistance com- ,binée du ressort 55 et-de la pression du réservoir auxiliaire agissant dans la chambre 54 sur la soupape de retenue 53, le dia- phragme 40 se déforme davantage et permet à l'extrémité libre du tiroir 43 d'ouvrir la soupape 53 par l'intermédiaire de la tige 47.
La soupape 53 étant ainsi ouverte, le fluide sous pression s'écou- le par les chambres 54, 50 et par le canal 51 dans la capacité de temporisation 5, puis par l'intermédiaire d'une communication décrite plus loin, dans une chambre de pression 61a du dispositif de charge 11, afin que celui-ci coupe la communication de la con- duite générale 1 avec le réservoir'de commande 3 et le réservoir auxiliaire 4 comme on l'expliquera plus loin.
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Le dispositif de réglage 10 comprend un diaphragme flexible 62 serré,, près de sa périphérie extérieure, entre deux parties du carter 7 et relié, par l'intermédiaire d'un assemblage solidaire 63 et d'un écrou 64, à un tiroir cylindrique 65 susceptible de cou- lisser dans un alésage coaxial 66 du carter. Sur la face du dia- phragme 62 adjacente au tiroir 65 se trouve une chambre 67 mise à l'air libre par un orifice 68; sur la face opposée de ce dia- phragme se trouve une chambre 69 qui, dans une certaine condition définie plus loin, peut être reliée à une chambre 7U communiquant elle-même avec le cylindre de frein 5 par un canal 71 et un orifi- ce calibré de stabilisation 72.
Pour commander la communication du fluide sous pression entre les chambres 69, 70, on prévoit une soupape 73, de préfé- rence du type à disque, qui peut s'appliquer contre une nervure 74 constituant un siège annulaire de soup@pe; cette nervure est - formée par une partie saillante du carter entourant la chambre 70.
Une tige de commande 75 est maintenue en position de butée contre la face inférieure (en regardant le dessin) de la soupape 73 par un ressort hélicoïdal 76, qui est disposé dans la chambre 70 et agit sur un siège annulaire de ressort 77 porté par ¯la tige 75. La tige 75 estguidée d'une manière étanche, entre ses extrémités, par les parois d'un alésage, à l'intérieur duquel elle peut coulisser; cet alésage traverse une cloison 78, qui sépare la chambre 70 d'une chambre 79 communiquant constamment avec le cylindre de frein
5 par un canal 80; la tige 75 s'étend jusque dans la chambre 79 ;
son extrémité inférieura peut venir en contact avec une soupape de réglage 81 en forme de disque et peut décoller celle-ci de son siège annulaire 82 en surmontantla résistance d'un ressort héli- coidal 83 monté dans une chambre 84; cette chambre est interposée entre le canal 37 et une dérivation du canal 29; la soupape de réglage 81 est prévue pour commander le passage du fluide sous pression entre les chambres 84 et 79.
Un ressort hélicoïdal de réglage 85 monté dans la chambre
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67 agit sur l'assemblage 63, de manière à amener en contact avec la face supérieure (en regardant le dessin) de la soupape 73 un embout 86 fixé coaxialement sur cet assemblage et faisant sail- lie en dessous de celui-ci, dans le but de maintenir normalement cette soupape fermée et de maintenir d'autre part là soupape de réglage 81 en position ouverte (représentée sur le dessin) par l'intermédiaire de la soupape 73 et de la tige 75.
Dans cette con- dition, le tiroir 65, relié positivement à l'assemblage 63, est disposé de telle façon qu'une cavité annulaire 87 formée dans ce tiroir relie la capacité de temporisation 52 à un canal 88, dont une branche aboutit à la chambre de pression 61a du dispositif de charge 11 et dont une autre branche communique, par l'intermédiaire d'un orifice calibré 89 de retardement de charge, avec le canal
29 aboutissant au cylindre de frein 5; une autre cavité annulaire
90, prévue dans le tiroir 65, relie une dérivation du canal 59 à un canai 91, qui communique avec le canal 29 par l'intermédiaire de l'orifice calibré habituel 92 de réduction "de serrage rapide";
une troisième cavité annulaire 93 du tiroir 65 relie la chambre 67 à un canal interne 94, qui aboutit'à la chambre 69, par l'intermé- diaire du tiroir 65, de l'assemblage 63 et de l'embout 86, de ma- nière à mettre la chambre 69 à l'air libre par l'intermédiaire de la chambre atmosphérique 67.
Ainsi,.la soùpape de:réglage 81 est ouverte et le tiroir
65 établit les communications que l'on vient de décrire, toutes les fois que la soupape 73 est fermée, c'est-à-dire quand la pression du cylindre de frein dans la chambre'70 est inférieure à' une valeur choisie, telle que 0,7 kg/cm2, qui est déterminée sen- siblement par la force donnée au-ressort de réglage 85.
La soupape de réglage 81 étant ainsi ouverte, le fluide sous pression arrivant dans la chambre de réglage 84, à partir du réservoir auxiliaire 4, en passant par le canal 39, la cavité 36 du tiroir du dispositif 8 de commande graduée et le canal 37, s'écoule par la soupape 81 ouverte dans la chambre 79, puis passant
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par le canal 80 s'écoule dans le cylindre de frein 5 on vue de rattraper rapidement le jeu dans les timoneries de frein, d'une manière bien connue; une partie de ce fluide s'écoule également à partir de la chambre 84 dans la chambre 61a du dispositif de charge 11, par l'intermédiaire des dérivations du canal 29, de l'orifice calibré 89 et du canal 88, ainsi que dans le cylindre de frein avec le débit commandé par l'orifice calibré 30.
Quand la pression dans la'chambre 70 augmente, par suite de l'écoulement que l'on vient de décrire, jusqu'à une valeur su- périeure à la valeur choisie mentionnée ci-dessus, la soupape 77 s'ouvre malgré la résistance du ressort 85, qui agit sur cette soupape par l'intermédiaire de l'assemblage 63 et de l'embout
86; pendant cette ouverture de la soupape 77, la tige 75 se dé- place vers le haut, sous l'action du ressort 76 et permet à la soupape de réglage 81 de passer en position de fermeture sous l'action du ressort 83.
Dans cette condition, le cylindre de frein se charge ensuite uniquement par le canal 29 avec un débit comman- dé par l'orifice calibré 30; d'autre part, les cavités 87, 90 et
93 du tiroir 65 sont disposées de manière à supprimer les communi- cations décrites précédemment, afin d'accumuler le fluide sous pression dans la capacité de temporisation 52 et dans la capacité . de serrage rapide'61 jusqu'au moment où la soupape de réglage 81 passe en position d'ouverture, pendant la phase finale d'un des- serrage des freins,-comme on l'expliquera ultérieurement.
Le dispositif de charge à valve 11 comprend essentiellement un diaphragme flexible 95, qui est serré d'une manière appropriée le long de son bord extérieur.entre des parties du carter 7, et qui sépare la chambre de pression 61a d'une chambre 96 ouverte à l'air libre par un orifice 97. Le diaphragme 95 est relié par un organe solidaire 98 à un tiroir cylindrique 99, qui fait de préfé- rence partie intégrante de l'organe 98 et peut coulisser dans un alésage 100 ouvert à une extrémité sur la chambre 96.
Un ressort hélicoidal 101 monté dans la chambre 96 et
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agissant sur l'organe 33 solidaire du diaphragme pousse le tiroir
99 vers une position de charge représentée sur le dessin. Le tiroir 99 occupe cette position quand la chambre de pression 61a est sensiblement vide de fluide sous pression. Dans cette position, une cavité annulaire 102 du tiroir 99 relie une dérivation du canal 22 du réservoir de commande à une certaine communication de charge ; cettecommunication peut comprendre un canal 103 ouvert par un orifice calibré 104 sur une dérivation du canal de conduite générale 25, de manière à permettre à la pression du réservoir de commande 3 de s'égaliser avec celle de la conduite générale 1 sui- vant un débit commandé par l'orifice calibré 104.
L'extrémité libre du tiroir découvre une dérivation du canal 39 du réservoir auxiliai- re et la fait communiquer avec une autre communication de charge, qui peut être constituée par un canal 105 ouvert par un orifice calibré 106 sur une autre dérivation du canal de conduite générale, de manière à charger le réservoir auxiliaire 4 avec du fluide de la conduite générale. Ces communications de charge peuvent être, si on le préfère, du type représenté et décrit dans'la demande de brevet français déposée par la demanderesse le 14 Juin 1954, déjà citée plus haut.
Au contraire, quand la chambre de pression 61a est char- gée en fluide à uné pression dépassant quelques centaines de grammes par cm2, par suite de l'écoulement décrit précédemment du fluide sous pression 'traversant la soupape ouverte 53 et le dispo- sitif de réglage 10, le diaphragme 95 se 'déforme, , malgré la ré- sistance du ressort 101, pour faire passer le'tiroir 99 à une po- sition de coupure; dans 'cette position, les canaux 103, 105 sont coupés respectivement des canaux 22, 39 afin de maintenir le fluide sous pression dans le réservoir de commande 3 et d'empêcher la Pression du 'réservoir auxiliaire 4 de s'épuiser en passant dans la conduite générale.
Puisque la chambre 61a communique avec le canal 29 du cylindre de frein par 1 intermédiaire du canal 88 et de 1-lori- fice calibré 89 de retardement de charge, la pression du cylindre de
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frein maintient cette chambre chargée, après que la. soupape de ré- glage 81 s'est fermée et que le tiroir 65 a coupé la communication entre la capacité de temporisation 52 et le canal 88, pendant une application des freins, comme on l'a expliqué précédemment.
Après un desserrage ultérieur des freins, la chambre de pression 61a est maintenue chargée par le canal 29 du cylindre de frein jusqu'au mo- ment où la pression de celui-ci a diminué au point de provoquer l'ouverture de la soupape de réglage 81; ensuite, le fluide accu- mulé précédemment dans la capacité de temporisation 52 est évacué dans la chambre 61a pour retarder le mouvement du tiroir de char- ge 99 vers sa position de charge (et cela pour des raisons n'in- téressant pas la présente invention), jusqu'au moment où ce fluide a été complètement évacué, avec un débit commandé par l'o- rifice calibré de retardement 89, dans le cylindre de frein 5 mis à l'air libre.
Dans l'appareillage tel qu'on l'a décrit jusqu'ici, quand le cylindre de frein 5 est vide de fluide sous pression,le tiroir
18 du dispositif de serrage de service 8 se trouve en position de desserrage, le tiroir 43 du dispositif de serrage rapide 9 est en . position normale, la soupape de réglage 81 ,,'du dispositif 10 est en position d'ouverture, et-le tiroir 99 du, dispositif de charge il est en position de charge comme l'a montré la description précéden= te.
A la suite d'une réduction de pression, dépassant la valeur - - supposée de 0,049 Kg/cm2, dans le canal de conduite générale 25 et par conséquent dans la chambre 45, le dispositif de serrage rapide
9 intervient pour évacuer localement le fluide sous pression du canal 25, en le faisant'passer par la chambre 45, la cavité 57, le ' - canal 59 et la capacité de serrage rapide 61, de manière à effectuer dans la conduite générale 1 une réduction "de serrage rapide".
Il faut remarquer que cette capacité 61 est alors ouverte à l'air libre par une communication d'évacuation définie par une autre dérivation du canal 59, la cavité 90 du dispositif de réglage 10,
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l'orifice c@libé 92 de réduction "de serrage rapide;, le canal 29, l'orifice calibré 30 d'alimentation, du cylindre de frein, et le cylindre de frein 5, qui communique lui-même avec l'atmosphère par le canal 80, la chambre 79 du dispositif de réglage 10, le canal
37, la cavité 36 du dispositif de serrage de service 8 et enfin l'orifice calibré 38 d'échappement du cylindre de frein.
Quand la capacité de serrage rapide 61 se charge ainsi, le fluide continue à s'échapper du canal de conduite générale 25 par cette communica- tion d'évacuation, avec le débit commandé par l'orifice calibré 38, jusqu'au moment où la pression de conduite générale dans le canal
25, et par conséquent dans la chambre 23 du dispositif de serrage de service 8, est suffisamment diminuée pour permettre au tiroir 18 de ce dispositif de passer en position de serrage, afin de four- nir du fluide sous pression à partir du réservoir auxiliaire 4 au cylindre de frein 5, par l'intermédiaire du canal 39, de la cavité
36 du tiroir 18 et du canal 37, comme on l'a expliqué précédemment.
En même temps, le courant de fluide venant du canal 25 de conduite générale et arrivant dans la capacité de serrage rapide
61, ainsi que dans le cylindre de frein 5, à l'air libre, par . l'intermédiaire'de l'orifice calibré 92 de réduction "de serrage rapide", comme on l'a déjà ,expliqué, effectue une nouvelle réduc- tion de pression dans la chambre 45 du dispositif de serrage rapide
9, en provoquant une nouvelle déformation du diaphragme 40 pour terminer le passage'du'tiroir 43 à sa position de serrage rapide définie précédemment et pour ouvrir la soupape de'retenue 53 par l'intermédiaire de la tige 47;
le fluide sous pression peut alors s'écouler par les chambres 54, 50 et le canal 51 dans la capacité de temporisation 52, puis par la cavité 87 du dispositif de réglage 10 dans le canal 88, d'où il passe dans la chambre de pression 61a du dispositif de charge 11 pour que'celui-ci coupe la communication de la conduite générale 1 avec le réservoir de commande 3 et le réservoir auxiliaire 4, comme on l'a expliqué plus haut.
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On comprend donc que, si l'appareillage, tel qu'il a été décrit jusqu'à présent, est utilisé dans un train comportant un pourcentage relativement faible de wagons équipés de freins, les différents dispositifs de serrage rapide 9 (qui doivent effectuer une réduction "de serrage rapide" dans un volume total de la con- duite générale correspondant à celui compris entre des wagons adja- cents équipés de freins et comprenant par conséquent le volume "mort" de conduite générale sur tous les wagons intermédiaires non équipés de freins) peuvent être incapables, par suite du débit fixe de l'orifice calibré 92 de réduction "de serrage rapide" et par suite des dimensions fixes de la capacité 61 de serrage rapide,
d'effectuer dans la conduite générale et dans la chambre 45 une réduction "de serrage rapide" avec un'débit plus grand que celui avec lequel la pression opposée du réservoir auxiliaire, régnant dans la chambre 46, se dissipe par suite du courant de fluide allant du réservoir auxiliaire 4 dans la capacité de temporisation 52-et dans le dispositif de charge 11, en passant par la soupape ouverte
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53 et par le dispositif de réglage 10, et aussi dans le cylindre de frein 5 par l'intermédiaire du dispositif de serrage de service 8, comme on l'a déjà expliqué.
Si la réduction de serrage rapide dans la conduite générale ne dépasse pas la vitesse d'échappement de la pression du réservoir auxiliaire, le diaphragme 40 du dis- positif de serrage rapide 9 se déforme, sous l'action du ressort
58 et de la pression prépondérante régnant dans la chambre 45, et permet au tiroir 43 de passer de sa position dé serrage rapide à sa position normale; ce tiroir permet ainsi à la soupape 53 de se fermer sous l'action du ressort 55, et il en résulte que le courant de fluide sous pression allant à la capacité de temporisation 52 et à la chambre.6la du dispositif de charge 11 est coupé.
Par consé- quent, si cette fermeture se produit avant que la pression du flui- de dans la capacité 52, le canal 88 et la chambre 61a ait atteint une valeur suffisante pour faire passer en position de coupure le
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I.L"l.rvc/j:1" de cm.;iarc7c c la prlci'::JÜIl1 du réservoir a.uilz4ixo tundent à S'cjàéiii-L:1 avec la pression réduite de la conduite générale, dans cette condi- tion, la réduction qui en résulte dans la pression du réservoir de
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COI!1J:lbnde, régnant dans la chambre M du dispositif de serrrgc de service 8, modifie le fonctionnement de celui-ci de manière à
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empêcher l'e'tablist;eJ;l.;:nt dans lE cylindre de frein 5 d'une pression directement proportionnelle au degré choisi de la réduction de la pression de conduite générale.
Quand, comme en durope., le pourcentage des wagons équipes de freins varie dans un train en fonction de conditions particu- lières de charge, de terrain, de vitesse désirée, etc.. il est donc désirable de prévoir dans l'appareillage de freinage un dispositif permettant de faire passer rapidement en position de coupure le tiroir 99 du dispositif de charge 11 avant le début d'une applica- tion des freins, même si le train ne comprend qu'un faible pour- centage de v.-agons équipés de freins.
A cet effet, et conformément à l'invention, le dispositif de commande de freinage 2 comprend une capacité 107, qui peut être charges en fluide sous pression à partir d'une source de fluide, de préférence à partir du réservoir auxiliaire 4, avec un débit res- treint commande par un orifice calibré 108 intercalé entre cette capacité et une dérivation du canal 39 du réservoir auxiliaire.
La capacité 107 communique constamment par un canal 109 avec la chambre 54 dU dispositif de serrage rapide 9; elle possède le volume voulu pour pouvoir, après l'ouverture de la soupape 53 que l'on a décrite précédemment,;fournir le fluide sous pression nécessaire-pour charger la capacité de temporisation 52, ainsi que la chambre de pression 61a du dispositif de charge 11, afin de per-
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mettre à celui-ci de couper, cornue on l'a dujà e.l1ic¯ur.:, .1.:1 COr.::1U- nïC":1,1<'n entre 1. conduite générale 1 d'une part, lu r:czvc.ir de COf1Jn'rJ(lu Z et 3e xv:aervo3r c.nxi7.i4i.ra 4 <1,1.<itr< part.
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restreindre le taux de charge de la capacité 107 juste assez pour empêcher un échappement sensible du réservoir auxiliaire 4 pendant que la capacité 52 et la chambre 61a sont chargées par l'intermé- diaire de la soupape 53; la pression dans-le réservoir auxiliaire est maintenue à la valeur appropriée, par rapport à la pression de conduite générale et malgré cette charge restreinte, par ,un écou- lenient compensateur s'effectuant, 'soit par le dispositif de charge
11 (comme par exemple quand les freins sont desserrés), soit par le dispositif de serrage 8 (comme pendant une application des freins);
ce dernier dispositif commande une communication (non représentée) de charge du réservoir auxiliaire, qui a été décrite et représentée complètement dans la demande de brevet français dé-. posé par la Demanderesse le 23 Février 1955, citée plus haut, et qui ne concerne pas la présente invention.
On voit maintenant que l'appareillage de freinage conforme à l'invention comprend une capacité 107 susceptible d'être chargée en fluide sous pression à partir d'une source de fluide avec un dé- bit restreint, par exemple à partir du réservoir auxiliaire 4, prin- cipalement pendant que le tiroir de serrage rapide 43 se trouve en position normale; cette capacité 107 peut ensuite, quand le tiroir est passé en position-de serrage rapide et après l'ouverture qui en résulte de la soupape de retenue 53, fournir le fluide sous pres- sion nécessaire pour-charger la capacité 52 et la chambre de pression 61a du dispositif de charge 11 sans imposer un drainage sensible à la source'de fluide.
On voit aussi que l'appareillage comporte un moyen, grâce auquel le dispositif de serrage.-rapide 9 se déplace positivement jusque une position de serrage rapide et reste dans cette posi- tion pendant un temps suffisant pour permettre au dispositif de charge 11 de passer en position de coupure, comme on l'a expliqué plus haut, même si l'appareillage est utilisé sur un train com- portant un faible pourcentage de wagons équipes de freins.
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Braking equipment using pressurized fluid.
The present invention relates to equipment. pressurized fluid braking and more particularly those of the type in which the degree of tightening and releasing of the brakes is controlled respectively according to the magnitude of the reduction and restoration of the pressure in a brake pipe with respect to a reference pressure in a control tank.
Apparatus of this type may comprise, on each wagon fitted with brakes, a valve quick-clamping device comprising a flexible diaphragm subjected respectively on its two opposite faces to the pressure in the general pipe and to the pressure in a auxiliary tank, this diaphragm
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I control the movement of a slide which, under a certain condition, comes into contact with a check valve and then opens it despite the opposition of the pressure of the auxiliary tank and of a spring acting on this valve.
This diaphragm is biased towards a normal position, but it can, in response to a slight reduction in pressure in the brake pipe below the pressure of the auxiliary tank, move in two successive stages to a quick clamping position. During the first stage, the diaphragm deforms and moves the spool a certain distance, so as to connect the brake pipe, with a quick clamping capacity (which is then in communication with the atmosphere through a calibrated orifice), and in view of initiating a further local reduction of the brake pipe pressure on the corresponding wagon;
in this way, not only is the propagation of a pressure reduction wave backwards, through the brake pipe of the intermediate wagons not fitted with brakes, to the next wagon fitted with brakes and thus up to at the rear of the train in a well known manner, but a reduction in brake pipe pressure sufficient to actuate a valve clamping device on the corresponding wagon in order to supply pressurized fluid from the auxiliary tank is also obtained to a corresponding brake cylinder and apply the brakes.
During the second stage, which begins when the general line pressure has thus been reduced enough so that the diaphragm, by deforming further, - opens the check valve through the spool, the general line pressure continues to rise. decrease thanks to the spool and, in addition, the pressurized fluid coming from the auxiliary tank passes through the open check valve to arrive in a corresponding delay capacity and in a valve charging device, in order to pass this device from a charging position to a cut-off position, so as to cut off communication between the general pipe and the fuel tank
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control and the auxiliary tank, thus preventing the return of fluid from these tanks to the brake pipe.
Braking devices of this general type are used in Europe, where it is common practice to vary the percentage of wagons fitted with brakes in a train, depending on the desired speed and the type of service to be performed by the train; it should be noted that when this percentage is decreased, each quick-clamping device must effect a pressure reduction in a proportionately larger volume of the brake pipe, and as a result the rate of "quick-clamp" reduction in the general conduct is diminished in proportions. correspondingly, due to the fixed dimensions of the calibrated orifice and the rapid clamping capacity which were mentioned above.
Thus, it may happen that, in a train with a small percentage of wagons equipped with brakes, the rate of reduction "of quick release in the brake pipe is so - low, compared to the rate of reduction in pressure of the brake. - auxiliary booster, decrease caused by the flow mentioned above towards the timing capacity, the load device and the brake cylinder, that the diaphragm is deformed towards its normal position and thus moves the spool, causing the closing of the the check valve, before a sufficient quantity of pressurized fluid has been directed from the auxiliary reservoir to the charge device to transfer the latter to the off position;
in this condition, the pressurized fluid flows from the control tank and from the auxiliary tank to the general pipe; it follows that the pressure obtained
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..> in the brake cylinder is less than that which should correspond to the chosen degree of pressure reduction in the brake pipe, which is naturally undesirable.
The main object of the invention is therefore to provide a braking device, of the type indicated above, which comprises
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a new device whereby, after the initiation of an application of the brakes, the quick-release device moves to a quick-release position, and remains in that position for a time sufficient for "the device load cut off communication of the brake pipe with the control tank and the auxiliary tank, even when this equipment is used on a train with a small percentage of wagons equipped with brakes.
To achieve this object, the apparatus according to the invention includes a capacity which is charged with a restricted flow rate from a source of fluid, such as the auxiliary reservoir, and which is capable, when the clamping diaphragm The quick-release valve moved to the quick-tightening position and caused the valve to open - 'The retainer, to supply the timing capacity and the charging device with a quantity of fluid under Torsion sufficient to pass the latter device. in the cut-off position, without appreciably reducing the pressure of the auxiliary reservoir acting on one face of the diaphragm.
Other objects and advantages of the invention will become apparent from the more detailed description which follows; This description refers to the appended drawing, the only figure of which is a schematic view of part of the braking equipment according to the invention.
DESCRIPTION
Since the braking equipment of. the present invention may be in its entirety similar, from the point of view of structure and operation, to the type shown and described in the French patent application filed by the applicant on June 14.
1954, for "Pressurized Fluid Braking Equipment" the description and the drawing have been limited to the characteristics considered essential for an understanding of the invention and to the characteristics which differ from those of the apparatus described in this patent application. .
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Retort can be seen in the drawing, the braking apparatus comprises the usual general pipe 1, which extends all along the train and in which the pressure of the fluid can be modified in a known manner, by manipulating the usual valve engineer (not shown) on the locomotive.
On each wagon fitted with brakes, there is a brake control device 2 with valve, which can respond to a chosen reduction of pressure in the brake pipe 1, compared to the pressure in a reservoir of control 3, supplying fluid at a corresponding pressure to a brake cylinder 5, from an auxiliary reservoir 4, and thereby effecting a corresponding degree of application of the brakes on the wagon.
This brake control device 2 can also, in response to any degree of increase in the brake pipe pressure, relative to the pressure in the control reservoir, release the brake cylinder 5 the fluid, under pressure as follows. - before a proportionate degree, and at the same time (this does not concern the invention) open the auxiliary reservoir 4 and the control reservoir 3 on the general pipe 1, when the brake cylinder is empty of fluid, so as to equalize the pressure in these tanks and in the brake pipe in the usual way.
The brake control device 2 comprises a pipe support 6, to which the general pipe 1, the control reservoir 3, the auxiliary reservoir 4, and the brake cylinder 5 can be connected; on one face of this support, it is possible to mount a casing 7 in several parts. The different parts included in the casing 7 are: a clamping device or graduated valve control 8, a valve quick clamping device 9, a valve device 10 for adjusting the admission into the brake cylinder and a valve charging device 11.
The graduated control device 8 may be of the type presented and described in the French patent application filed by the applicant on February 23, 1955.
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fluid under pressure ", this device 8 essentially comprises two flexible diaphragms 12 and 13, which are spaced apart from each other and arranged coaxially; these two diaphragms are connected to each other by the intermediate assemblies 14, 15, respectively integral with the diaphragms, and nuts 16, 17; between these assemblies 14, 15 are arranged coaxially a cylindrical slide 18, preferably forming an integral part of the assembly 14, and a push rod 19, which rests at its opposite ends respectively against spool 18 and assembly 15;
between its ends, the rod 19 is slidably mounted, in a sealed manner, in a bore passing through a partition 20 of the housing. The diaphragm 12 is subjected, on its underside (looking at the drawing) - to the pressure of the fluid in a chamber 21 constantly communicating with the control reservoir 3 via a channel 22; on its opposite face, the diaphragm 12 is subjected to the pressure of the fluid in a chamber 23 which, with the exception of a particular condition not of interest to the present invention, communicates with the general pipe 1 by means of an annular and elongated cavity 24, provided in the drawer 18, and a general pipe channel 25.
The diaphragm 13 is subjected, on its upper face (looking at the drawing), to the pressure prevailing in a chamber 26 constantly communicating with the brake cylinder 5 by a channel 87, the usual calibrated stabilization orifice 28, a channel 29 ′ and the usual calibrated orifice 30 for feeding the brake cylinder; on its opposite face, the diaphragm 13 is subjected to the atmospheric pressure prevailing in a chamber 31 brought to the open air through an orifice 32 of the housing.
When the general driving pressure prevailing in chamber 23 is substantially equal to the pressure of the control reservoir reigning in chamber 21, spool 18 occupies a normal position or brake release position, which is shown in the drawing, due to the fact that a helical spring 33 disposed in the frame 26 acts on the set of the two diaphragmer
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this spring 33 pushes the assembly 14 up to contact with a coil spring 34, but without compressing the latter, which is retained by a movable support 35 provided in the chamber 21.
The spool 18 being in the released position, an annular and elongated cavity 36, provided in the spool, connects a channel 37, constantly communicating with the brake cylinder 5, to the usual calibrated orifice 38 of the cylinder exhaust. brake, so that the brakes are released gradually next. the flow rate controlled by this calibrated orifice.
When a reduction in brake pipe pressure is felt in channel 25 and therefore in chamber 23, the set of two diaphragms moves in the direction of chamber 26 to move spool 18 through. its brake clamping position, in this position, the cavity 36 is arranged so as to cut off the communication between the channel 37 of the brake cylinder and the calibrated orifice
38 and to connect this channel 37 to a (anal 39 constantly open on the auxiliary tank 4; thus, the pressurized fluid from the auxiliary tank can flow through the channels 39, 37 and 29, with the flow rate controlled by the 'calibrated orifice 30, up to the brake cylinder 5, in order to apply the brakes to a degree corresponding to the chosen reduction in pressure in the general pipe.
Next, the pressure at the brake cylinder prevailing in chamber 26 '. and acting on the diaphragm, with the help of the spring 33 and the reduced pressure of the general pipe prevailing in the chamber 23 and acting on the diaphragm 12, moves the set of diaphragms, despite the resistance opposed by the pressure of the control tank reigning in chamber 21, so as to bring slide 18 to a covering position, in which channel 37 no longer communicates, neither with channel 39, nor with calibrated orifice 38; the result is that the fluid accumulates in the brake cylinder 5 at the desired pressure.
The quick clamping device 9 preferably comprises a flexible diaphragm 40, which is clamped in an appropriate manner.
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between two vents of the housing 7 and which is connected, by the intermediary of an assembly 41, integral with this diaphragm, and a nut 42, to a cylindrical slide 45 capable of sliding in a bore 44. The diaphragm 40 is subjected, on its face adjacent to the slide 43, to the pressure prevailing in a chamber 45 constantly communicating with the general pipe 1 by a bypass of the general pipe channel 25. The diaphragm 40 is submitted on its opposite face. at the pressure prevailing in a chamber 46, which constantly communicates with the auxiliary reservoir 4 by a bypass from the channel 39.
The free end of the spool 43 can abut against one end of a coaxial control rod 47; this rod is guided in a sealed manner and can slide in a bore passing through a partition 48 of the casing; this partition separates a chamber 49 from a chamber 50. The chamber 49 is between the bottom of the bore 44 and the free and adjacent end of the drawer 43; the chamber 50 communicates constantly via a channel 51 with a timing capability 52, which is normally vented as will be explained later.
At its opposite end, the rod 47 can be applied against a check valve 53, preferably having the shape of a disc., This valve controls the communication of the chamber 50 with a chamber 54, which is charged, as will be explained later, by pressurized fluid from auxiliary reservoir 4. To normally prevent pressurized fluid from passing between chambers 50 and 54, a coil spring 55 mounted in the chamber. chamber 54 pushes the check valve 53 against its annular seat 56 formed by a rib surrounding the chamber 50.
Chamber 49 is in constant communication with chamber 45 through an internal channel 49a and annular cavity 57, both of which are formed in spool 43, so that opposing pressures acting on diaphragm 40 are exerted. effectively on equal areas and are not affected by the area of the drawer section.
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When the general pipe pressure in chamber 45 is substantially equal to the pressure of the auxiliary reservoir in chamber 46, a coil spring 58 mounted in chamber 45 and acting on assembly 41 causes spool 43 to pass into its normal position shown. on the drawing. The spool 43 being in this position, the check valve 53 is closed by the inaction of the spring 55 and the cavity 57 is not facing a channel 59 which we will now discuss.
After a slight reduction in pressure, equal for example to 0.049 kg / cm2, in the general pipe and therefore in the chamber 45, the diaphragm 40 deforms, despite the resistance of the spring 58, to move the spool 43 to a position quick clamping defined by the contact of the assembly 41 with a stop surface 60 formed by a part of the casing 7 defining the chamber 45. This movement of the spool 43 to its quick clamping position takes place in two successive stages.
First, the cavity 57 connects the chamber 45 to the channel 59 to flow the pressurized fluid through the general pipe channel.
25, chamber 45 and channel 59, up to a quick-tightening capacity 61, with the aim of achieving in the brake pipe a new local reduction "quick-tightening"; then, when the brake pipe pressure in chamber 45 has been so reduced to an extent sufficient to overcome the combined resistance of spring 55 and auxiliary tank pressure acting in chamber 54 on check valve 53, diaphragm 40 deforms further and allows the free end of spool 43 to open valve 53 through rod 47.
With the valve 53 thus open, the pressurized fluid flows through the chambers 54, 50 and through the channel 51 in the delay capacity 5, then by means of a communication described below, in a chamber. 61a of the charging device 11, so that the latter cuts off the communication of the general pipe 1 with the control tank 3 and the auxiliary tank 4 as will be explained later.
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The adjustment device 10 comprises a flexible diaphragm 62 clamped near its outer periphery, between two parts of the casing 7 and connected, via an integral assembly 63 and a nut 64, to a cylindrical slide 65 capable of sliding in a coaxial bore 66 of the housing. On the face of the diaphragm 62 adjacent to the drawer 65 is a chamber 67 vented through an orifice 68; on the opposite face of this diaphragm there is a chamber 69 which, under a certain condition defined later, can be connected to a chamber 7U itself communicating with the brake cylinder 5 by a channel 71 and an orifice stabilization calibrated 72.
To control the communication of pressurized fluid between the chambers 69, 70, a valve 73 is provided, preferably of the disc type, which can be applied against a rib 74 constituting an annular valve seat; this rib is - formed by a projecting part of the casing surrounding the chamber 70.
A control rod 75 is held in abutment position against the underside (looking at the drawing) of valve 73 by a coil spring 76, which is disposed in chamber 70 and acts on an annular spring seat 77 carried by ¯ the rod 75. The rod 75 is guided in a sealed manner, between its ends, by the walls of a bore, inside which it can slide; this bore passes through a partition 78, which separates the chamber 70 from a chamber 79 constantly communicating with the brake cylinder
5 by a channel 80; the rod 75 extends into the chamber 79;
its lower enda can come into contact with a disc-shaped regulating valve 81 and can detach the latter from its annular seat 82 by overcoming the resistance of a helical spring 83 mounted in a chamber 84; this chamber is interposed between the channel 37 and a bypass of the channel 29; the regulating valve 81 is provided to control the passage of the pressurized fluid between the chambers 84 and 79.
An 85 adjustment coil spring mounted in the chamber
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67 acts on the assembly 63, so as to bring into contact with the upper face (by looking at the drawing) of the valve 73 an end piece 86 fixed coaxially on this assembly and projecting below it, in the The aim is to keep this valve normally closed and on the other hand to keep the regulating valve 81 in the open position (shown in the drawing) by means of the valve 73 and the rod 75.
In this condition, the drawer 65, positively connected to the assembly 63, is arranged such that an annular cavity 87 formed in this drawer connects the time delay capacitor 52 to a channel 88, one branch of which ends in the pressure chamber 61a of the charging device 11 and of which another branch communicates, via a calibrated orifice 89 for delaying the charge, with the channel
29 leading to the brake cylinder 5; another annular cavity
90, provided in the drawer 65, connects a bypass of the channel 59 to a channel 91, which communicates with the channel 29 via the usual calibrated orifice 92 for "quick tightening" reduction;
a third annular cavity 93 of the drawer 65 connects the chamber 67 to an internal channel 94, which terminates in the chamber 69, through the intermediary of the drawer 65, the assembly 63 and the nozzle 86, of my - Never put the chamber 69 in the open air by means of the atmospheric chamber 67.
Thus, the control valve 81 is opened and the
65 establishes the communications just described, whenever the valve 73 is closed, i.e. when the pressure of the brake cylinder in the chamber '70 is less than' a selected value, such as than 0.7 kg / cm2, which is substantially determined by the force given to the adjusting spring 85.
The adjustment valve 81 thus being open, the pressurized fluid arriving in the adjustment chamber 84, from the auxiliary reservoir 4, passing through the channel 39, the cavity 36 of the slide of the graduated control device 8 and the channel 37 , flows through the valve 81 open in the chamber 79, then passing
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through the channel 80 flows into the brake cylinder 5 it is possible to quickly take up the play in the brake linkages, in a well known manner; part of this fluid also flows from the chamber 84 into the chamber 61a of the charging device 11, via the by-passes of the channel 29, the calibrated orifice 89 and the channel 88, as well as into the brake cylinder with the flow controlled by the calibrated orifice 30.
When the pressure in the chamber 70 increases, as a result of the flow just described, to a value greater than the selected value mentioned above, the valve 77 opens despite the resistance. the spring 85, which acts on this valve via the assembly 63 and the end piece
86; during this opening of the valve 77, the rod 75 moves upwards under the action of the spring 76 and allows the adjustment valve 81 to go into the closed position under the action of the spring 83.
Under this condition, the brake cylinder is then charged only through channel 29 with a flow rate controlled by calibrated orifice 30; on the other hand, the cavities 87, 90 and
93 of the spool 65 are arranged so as to suppress the communications described above, in order to accumulate the pressurized fluid in the delay capacity 52 and in the capacity. quick release '61 until the adjustment valve 81 passes into the open position, during the final phase of a brake release, -as will be explained later.
The valve charging device 11 essentially comprises a flexible diaphragm 95, which is suitably clamped along its outer edge between parts of the housing 7, and which separates the pressure chamber 61a from an open chamber 96. to the open air through an orifice 97. The diaphragm 95 is connected by an integral member 98 to a cylindrical slide 99, which preferably forms an integral part of the member 98 and can slide in a bore 100 open at one end. on room 96.
A coil spring 101 mounted in chamber 96 and
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acting on the member 33 integral with the diaphragm pushes the drawer
99 to a load position shown in the drawing. The spool 99 occupies this position when the pressure chamber 61a is substantially empty of pressurized fluid. In this position, an annular cavity 102 of the spool 99 connects a bypass of the channel 22 of the control tank to some load communication; this communication may comprise a channel 103 open by a calibrated orifice 104 on a bypass of the general pipe channel 25, so as to allow the pressure of the control tank 3 to equalize with that of the general pipe 1 following a flow rate controlled by calibrated orifice 104.
The free end of the slide discovers a bypass of the channel 39 of the auxiliary tank and makes it communicate with another load communication, which can be constituted by a channel 105 opened by a calibrated orifice 106 on another bypass of the pipe channel. general, so as to load the auxiliary tank 4 with fluid from the general pipe. These load communications can be, if preferred, of the type shown and described in the French patent application filed by the applicant on June 14, 1954, already cited above.
On the contrary, when the pressure chamber 61a is charged with fluid at a pressure exceeding a few hundred grams per cm 2, as a result of the previously described flow of pressurized fluid through the open valve 53 and the valve. setting 10, the diaphragm 95 deforms, despite the resistance of the spring 101, to cause the drawer 99 to pass to a cut-off position; in this position, the channels 103, 105 are respectively cut off from the channels 22, 39 in order to maintain the fluid under pressure in the control tank 3 and to prevent the pressure of the auxiliary tank 4 from being exhausted while passing through the general conduct.
Since chamber 61a communicates with channel 29 of the brake cylinder through channel 88 and calibrated load retarder port 89, cylinder pressure of
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brake keeps this chamber loaded, after the. Control valve 81 has closed and spool 65 has cut off communication between timing capacitor 52 and channel 88, during brake application, as previously explained.
After a subsequent release of the brakes, the pressure chamber 61a is kept charged by the channel 29 of the brake cylinder until the moment when the pressure of the latter has decreased to the point of causing the opening of the regulating valve. 81; then, the fluid previously accumulated in the delay capacitor 52 is discharged into the chamber 61a to delay the movement of the load drawer 99 towards its load position (and this for reasons not of interest to the present invention). invention), until such fluid has been completely evacuated, with a flow rate controlled by the calibrated delay port 89, into the vented brake cylinder 5.
In the apparatus as described hitherto, when the brake cylinder 5 is empty of pressurized fluid, the slide
18 of the service clamping device 8 is in the released position, the slide 43 of the quick clamping device 9 is in. normal position, the adjustment valve 81 ,, 'of the device 10 is in the open position, and the spool 99 of the loading device is in the loading position as shown in the preceding description.
Following a reduction in pressure, exceeding the assumed - - value of 0.049 Kg / cm2, in the general pipe channel 25 and consequently in the chamber 45, the quick clamping device
9 intervenes to locally evacuate the pressurized fluid from the channel 25, by making it pass through the chamber 45, the cavity 57, the '- channel 59 and the quick clamping capacity 61, so as to perform in the general pipe 1 a reduction "quick clamping".
It should be noted that this capacity 61 is then open to the open air by an evacuation communication defined by another bypass of the channel 59, the cavity 90 of the adjustment device 10,
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the quick release reduction orifice 92, the channel 29, the calibrated supply orifice 30 of the brake cylinder, and the brake cylinder 5, which itself communicates with the atmosphere through the channel 80, the chamber 79 of the adjustment device 10, the channel
37, the cavity 36 of the service clamping device 8 and finally the calibrated orifice 38 for the exhaust of the brake cylinder.
When the quick-clamping capacity 61 thus loads, fluid continues to escape from the main channel 25 through this discharge communication, with the flow rate controlled by the calibrated orifice 38, until such time as the pipe pressure in the channel
25, and consequently in the chamber 23 of the service clamping device 8, is sufficiently reduced to allow the spool 18 of this device to pass into the clamping position, in order to supply fluid under pressure from the auxiliary reservoir 4 to the brake cylinder 5, via channel 39, of the cavity
36 of spool 18 and channel 37, as explained above.
At the same time, the fluid stream coming from the pipe 25 pipe and entering the quick clamping capacity
61, as well as in the brake cylinder 5, in the open air, par. Through the calibrated "quick-release" reduction orifice 92, as already explained, a further pressure reduction in the chamber 45 of the quick-release device is effected.
9, by causing a new deformation of the diaphragm 40 to complete the passage of the drawer 43 to its quick clamping position defined above and to open the check valve 53 via the rod 47;
the pressurized fluid can then flow through the chambers 54, 50 and the channel 51 into the timing capacity 52, then through the cavity 87 of the regulating device 10 into the channel 88, from where it passes into the chamber. 61a pressure of the charging device 11 so that the latter cuts off the communication of the general pipe 1 with the control tank 3 and the auxiliary tank 4, as explained above.
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It is therefore understood that, if the apparatus, as has been described so far, is used in a train comprising a relatively small percentage of wagons equipped with brakes, the various quick-clamping devices 9 (which must perform a reduction of "quick release" in a total volume of the brake pipe corresponding to that included between adjacent wagons equipped with brakes and consequently including the "dead" volume of brake pipe on all intermediate wagons not equipped with brakes ) may be unable, due to the fixed flow rate of the "quick-clamp" reduction gauge port 92 and the fixed dimensions of the quick-clamp capacity 61,
to effect in the general pipe and in the chamber 45 a "quick clamping" reduction with a flow rate greater than that with which the opposite pressure of the auxiliary tank, prevailing in the chamber 46, is dissipated as a result of the fluid stream going from the auxiliary tank 4 in the timing capacity 52-and in the charging device 11, passing through the open valve
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53 and by the adjusting device 10, and also in the brake cylinder 5 via the service clamping device 8, as has already been explained.
If the reduction of the quick-release in the general pipe does not exceed the speed of escape of the pressure from the auxiliary tank, the diaphragm 40 of the quick-release device 9 is deformed, under the action of the spring.
58 and the predominant pressure prevailing in the chamber 45, and allows the slide 43 to move from its quick release position to its normal position; this slide thus allows the valve 53 to close under the action of the spring 55, and it follows that the flow of pressurized fluid going to the timing capacity 52 and to the chamber 6la of the charging device 11 is cut off .
Therefore, if this closing occurs before the pressure of the fluid in the capacity 52, the channel 88 and the chamber 61a have reached a value sufficient to cause the valve to pass into the cut-off position.
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COI! 1J: lbnde, reigning in chamber M of the service lock device 8, modifies the operation thereof so as to
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prevent the establishment in the brake cylinder 5 of a pressure directly proportional to the selected degree of reduction in brake pipe pressure.
When, as in durope., The percentage of wagons fitted with brakes varies in a train as a function of particular conditions of load, terrain, desired speed, etc., it is therefore desirable to provide in the braking equipment a device enabling the spool 99 of the load device 11 to be moved rapidly to the cut-off position before the start of an application of the brakes, even if the train comprises only a small percentage of equipped v.-agons brakes.
For this purpose, and in accordance with the invention, the braking control device 2 comprises a capacity 107, which can be charged with pressurized fluid from a fluid source, preferably from the auxiliary reservoir 4, with a restricted flow rate controlled by a calibrated orifice 108 interposed between this capacity and a bypass of the channel 39 of the auxiliary reservoir.
The capacity 107 communicates constantly by a channel 109 with the chamber 54 of the quick clamping device 9; it has the desired volume to be able, after opening the valve 53 as described above,; supply the pressurized fluid necessary to charge the timing capacity 52, as well as the pressure chamber 61a of the control device. charge 11, in order to
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put this one to cut, retort we already have it e.l1ic¯ur.:, .1.: 1 COr.::1U- nïC ": 1.1 <'n between 1. general pipe 1 of' one part, lu r: czvc.ir of COf1Jn'rJ (lu Z and 3e xv: aervo3r c.nxi7.i4i.ra 4 <1,1. <itr <part.
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restricting the charge rate of capacity 107 just enough to prevent substantial exhaust from auxiliary tank 4 while capacity 52 and chamber 61a are being charged through valve 53; the pressure in the auxiliary tank is maintained at the appropriate value, with respect to the general pipe pressure and despite this restricted load, by, a compensating flow taking place, either by the charging device
11 (as for example when the brakes are released) or by the clamping device 8 (as during a brake application);
the latter device controls a communication (not shown) for charging the auxiliary tank, which has been described and shown completely in the French patent application de-. posed by the Applicant on February 23, 1955, cited above, and which does not relate to the present invention.
It can now be seen that the braking apparatus according to the invention comprises a capacity 107 capable of being charged with pressurized fluid from a source of fluid with a restricted flow rate, for example from the auxiliary reservoir 4. , mainly while the quick-release slide 43 is in the normal position; this capacity 107 can then, when the spool is moved to the quick-clamp position and after the resulting opening of the check valve 53, supply the pressurized fluid necessary to charge the capacity 52 and the pressure chamber. pressure 61a of the load device 11 without imposing a sensitive drainage to the fluid source.
It can also be seen that the apparatus includes a means by which the quick-clamping device 9 moves positively to a quick-clamping position and remains in this position for a time sufficient to allow the charging device 11 to pass. in the cut-off position, as explained above, even if the switchgear is used on a train comprising a small percentage of wagons fitted with brakes.