Installation de frein à fluide sous pression. La présente invention a pour objet une installation de frein à fluide sous pression, à robinet de frein du mécanicien du type à air direct, établie de façon à permettre de réaliser les mêmes conditions de serrage et de desser rage des freins qu'à l'aide d'un organe de commande ou robinet de frein automatique.
L'installation permet donc de relier un véhicule muni :d'une commande à air direct à un autre véhicule équipé avec un frein auto matique et de réaliser, sur le premier véhi cule, des freins du type automatique ou d'un type automatique et non automatique com biné, tout en rendant possible, comme dans .la commande à air direct, un serrage et sur tout un desserrage graduel des freins des deux véhicules.
Ces avantages sont surtout appréciables, par exemple, sur les véhicules légers pour chemins: de fer ou automotrices, générale ment équipés avec des organes de commande de frein à air direct et qui, grâce à l'inven- <B>cc)</B> Lion, peuvent être accouplés à n'importe quel autre véhicule muni de l'équipement automa tique en assurant la possibilité de freiner le convoi ainsi formé.
A cet effet, l'installation objet de l'in vention comporte, en combinaison avec le ro binet de frein, à air direct, une valve-relais disposée pour pouvoir commander la pres sion dans une conduite de frein automatique et établie de telle manière que, lors .du ser rage ou du desserrage des freins, elle soit sollicitée par la pression qui lui est transmise du réservoir principal par le robinet de frein à air direct, dans de but de créer une dépres- sioncorrespondante- dans la conduite générale de frein automatique,
le tout dans le but de pouvoir réaliser les mêmes conditions de ser rage et de desserrage des freins automatiques qu'à l'aide d'un organe de commande ou ro binet de frein automatique. La dépression provoquée par le fonctionnement de la valve- relais- :est de préférence telle qu'elle provoque dans le cylindre de frein une pression à tout. instant égale à celle de la pression de com mande du freinage.
La valve-relais comporte avantageuse ment une série de chambres séparées par des éléments mobiles, tels que, par exemple, dia phragmes, pistons, etc., des conduites servant à admettre du fluide sous pression à, l'une de ces chambres par le moyen du robinet de frein du mécanicien et à mettre une autre de ces chambres en communication avec, la cou- duite de frein automatique, l'admission de fluide à cette dernière chambre ou son échap pement de celle-ci étant commandés par un élément qui est mobile avec les susdits élé ments mobiles.
Dans ces conditions, lesdits éléments ayant des diamètres relatifs calcu lés dans ce but sont en équilibre lorsque les freins sont complètement desserrés. Mais lors du serrage, dès que: le fluide comprimé du ré servoir principal est envoyé dans la valve relais par le robinet du mécanicien, la valve- relais sera amenée à mettre la conduite géné rale à l'atmosphère.
L'une des chambres de la valve-relais sera, de préférence soumise normalement à, 1a pres sion atmosphérique, mais -elle peut être éga lement soumise, à. l'aide d'un appareil de commande approprié, à une pression dépen dant de toute variable indépendante, par exemple, .des variations de vitesse ou de la. charge du véhicule La. valve-relais peut encore être combinée avec une valve ou soupape additionnelle des tinée à régler le régime de mise à l'atmo sphère de la triple-valve lors du desserrage des freins.
Cette valve ou soupape de mise à l'atmosphère de la triple-valve peut être construite de manière à ce que, lors de la, manouvre du robinet du mécanicien pour opérer le desserrage des freins, la dépression créée dans la conduite reliant le robinet à cette valve ou soupape agisse sur l'organe mobile de cette dernière, lequel fait alors communiquer la. triple valve avec l'atmo sphère. Cette valve additionnelle peut com porter à cet effet, par exemple, un piston commandant une soupape à éléments télesco piques.
Le dessin annexé montre, à titre d'exem ple, une forme d'exécution de l'objet de l'in vention, avec des variantes de détails.
La fig. 1 est un schéma de cette forme d'exécution.
La, fig. 2 représente un appareil consti tuant une variante d'un des éléments figuré sur le schéma.
La fi-. 3 montre un appareil constituant une autre variante du même élément.
Dans le schéma de la fig. 1, on a. figuré un réservoir principal 1 relié, d'une part, à, l'aide d'une tuyauterie 2 à un dispositif d'a limentation en fluide sous pression, non re présenté et, d'autre part, à l'aide d'une tuyau terie 3 à une conduite 4 sur le parcours de laquelle est interposée une soupape d'alimen tation ou limiteur de pression 5, ladite con duite 4 aboutissant au robinet de frein du mréca.nicien à air direct 6.
La tuyauterie 3 est également reliée à une conduite 7 qui, par l'intermédiaire d'une soupape d'alimentation 8. est en relation avec la chambre inférieure :) d'une valve-relais 10, la chambre 9 servant (le logement à une soupape <B>1.1.</B> Un tuyau 12 assure la liaison constante entre la, chambre supérieure 13 de la valve-relais 10 et la con duite 7.
Dans la valve-relais 10, immédiate ment sous la chambre 13 et séparée de celle- ci par un diaphragme, se trouve une chambre 1.4 se trouvant en communication constante avec l'atmosphère et sous laquelle est encore disposée une chambre 15 séparée de la cham bre 14 par un diaphragme, ladite chambre 15 étant en relation constante avec le robinet 6 par une tuyauterie 16.
Au lieu que la cham bre 14 soit soumise à la pression atmosphé rique, la pression régnant dans la chambre 14 pourrait aussi dépendre, à l'aide d'un ap pareil de commande approprié, de toute va riable indépendante, par exemple, des varia tions de vitesse ou de la charge du véhicule.
Entre les chambres 15 et 9 se trouve une chambre 17 séparée de la chambre 15 par un diaphragme et pouvant être mise en commu nication avec @la chambre 9 par la soupape 11, mentionnée plus haut. Dans la chambre 17 est situé un tiroir 18 commandé par la tige 19 de liaison des différents diaphragmes et de commande de la soupape 11, ledit tiroir pouvant mettre la chambre 17 à l'atmosphère par un orifice 20.
La chambre 17 est égale ment en communication constante avec la conduite générale 21 par l'intermédiaire d'un orifice calibré 22 permettant d'assurer un des serrage rapide et d'une conduite 23. La con duite générale 21 est équipée, à la manière habituelle, de robinets d'isolement 24 et de boyaux d'accouplement 25.
Elle est reliée -par une tuyauterie 26 à une valve de com mande ou triple-valve 27 reliée à la manière habituelle, à un cylindre de frein 28 et à un réservoir auxiliaire 29 respectivement par les conduits 30 et 31. L'orifice de mise à l'at mosphère de la triple-valve 27 est cependant relié à un appareil d'échappement ou de re tenue 32 par un conduit 33.
Dans la fig. 1, l'appareil 32 est représenté sous la forme d'une valve à piston 34 et à tiroir 35 dont le déplacement peut ouvrir ou obturer l'orifice d'échappement 36; de plus, une liaison entre .l'appareil 32 et le robinet 6 est assurée par l'intermédiaire des con duites 37 et 16.
L'appareil 32 décrit ci-dessus peut être remplacé simplement par la soupape de re tenue à piston de la fig. 2, dans laquelle les organes analogues sont désignés par les mêmes chiffres qu'en fig. 1, cette soupape permettant, au moment du desserrage, de réa liser un échappement local de l'air du cylin dre de frein 28 par l'ouverture 36, de telle sorte que la pression retenue dans ce dernier soit égale à celle que maintient automatique ment le robinet 6,
c'est-à-dire à la pression régnant dans les conduites 16 et 37.
On peut encore, avantageusement, em ployer l'appareil de .la fig. 3, la mise à l'at mosphère ayant alors lieu par l'intermédiaire 'du robinet 6. Pour compenser les fuites possi bles de fluide du cylindre de frein au cours d'un desserrage, on a prévu dans l'appareil de la fig. 2 que .le piston 34 serait constitué de deux éléments télescopiques; le corps de pis- ton, d'une part, et sa tige formant soupape, d'autre part.
En cas ,de fuite du cylindre de frein, la pression sous le piston 34 diminue, le piston s'abaisse et démasque une rainure 38 par laquelle le fluide sous pression de la conduite 37 viendra,compenser les fuites du cylindre de frein jusqu'à ce que l'équilibre des pressions étant rétabli le piston remonte obturant la rainure 38.
Le fonctionnement de l'installation de la fig. 1 est le suivant: Le robinet de frein du mécanicien 6 reçoit le fluide sous pression du dispositif d'ali mentation par le conduit 2, le réservoir prin cipal 1, la tuyauterie 3, la conduite 4 avec le limitateur 5 qui est réglé à la pression la plus élevée qu'est susceptible d'atteindre la pression d'égalisation -du frein automatique.
Les chambres 9 et 13 de la valve-relais 10 sont alimentées par l'intermédiaire de la sou pape 8 réglée à la pression de régime de- la conduite du frein automatique.
Pour la mise en service du frein, le robi net 6 est placé à la position de desserrage pour laquelle la chambre 15 de la valve-relais 1.0 est mise à l'atmosphère à travers la tuyau terie 16 et le robinet 6. La chambre 13 étant chargée, camm@e il a été dit plus, haut, la tige @de liaison 19 s'abaisse ouvrant la sou pape 11 et l'air débité à travers la soupape 8 et la conduite 7 s'écoule de la chambre 13 à travers la soupape 11 dans la chambre 17 et de<B>l</B>à par l'orifice calibré 22 et la conduite 23 vers la conduite. générale 21.
La conduite générale à son tour alimente de la manière bien connue à travers ,la triple valve 27, le réservoir auxiliaire 29 par l'intermédiaire de la tuyauterie 26 et du conduit 31.
Pour serrer les freins, on place le robinet 6 en position correspondante, <B>ce</B> qui a pour effet,de charger la chambre 15à une certaine pression. La tige de liaison 19 se soulève et la soupape 11 se ferme. La tige 19 entraîne le<U>ti-</U> roir 18 qui dégage l'orifice 20 de mise à l'atmosphère de la chambre 17;
la conduite générale 21 se trouve donc également mise à l'atmosphère jusqu'à ce que l'action des dif- férent6s pressions antagonistes des chambres de la valve-relais 10 provoque l'obturation de l'orifice 20.
On remarquera que la valve-relais 1.0 est combinée, de préférence, de manière telle que la pression de commande du freinage régnant dans la chambre 15, provoque dans la con duite générale 21 une dépression telle que la pression dans le cylindre de frein 28 soit à tous instants égale à celle de ladite pression de commande.
Pour réaliser un desserrage et une réali- mentation partiels, il suffit de placer le robi net 6 dans la position correspondant à la baisse de pression désirée dans la chambre 15 qui se trouve toujours à la pression régnant dans les conduits 16 et 37. La tige @19 s'a baisse, la soupape 11 s'ouvre jusqu'à l'équi libre des pressions dans les diverses chambres. La triple-valve 27 soumise à la pression de la conduite générale s'est mise de la manière bien connue en position de desserrage dans la quelle l'air du cylindre de frein s'écoule par la. tuyauterie 33 vers l'appareil 32.
Sous l'effet de la baisse de pression dans la tuyauterie 37, le piston 34 (fig. 1 et; 2) se déplace et provoque l'échappement à, l'atmo sphère par l'orifice 36; dans le cas de l'équi pement avec la, soupape à piston de retenue de la fig. 3. l'air s'écoule à travers la soupape proprement dite et est évacué à, l'atmosphère a. travers le robinet 6, comme il a déjà été dit.
Un desserrage total correspondra à la vi dange complète de la, chambre 15, des tuyau- teries: 16 et 37 et du cylindre de frein 28 pour la position correspondante du robinet 6.
On voit qu'on réalise bien à l'aide d'un robinet de frein à air direct agissant sur un équipement de frein automatique toutes les opérations de serrage et de desserrage gra duels grâce aux moyens décrits dont est pour vue l'installation.
Il est en outre évident que, malgré qu'on n'a pas montré de cylindre de frein à air di rect au dessin, de tels cylindres peuvent. être prévus sur le véhicule de commande où ils seraient reliés à la conduite à air direct 37 comme dans une installation de frein usuelle du type à air direct. Dans ce cas, le cylindre de frein 28 et les dispositifs y associés peu vent être supprimés.
Pressurized fluid brake installation. The present invention relates to a pressurized fluid brake installation, with a mechanic's brake valve of the direct air type, established so as to make it possible to achieve the same conditions for applying and releasing the brakes as for using a control device or automatic brake valve.
The installation therefore makes it possible to connect a vehicle fitted with: a direct air control to another vehicle fitted with an automatic brake and to provide, on the first vehicle, brakes of the automatic type or of an automatic type and non-automatic combined, while making possible, as in the direct air control, a gradual application and above all a gradual release of the brakes of both vehicles.
These advantages are especially appreciable, for example, on light vehicles for railways or motor vehicles, generally equipped with direct air brake control devices and which, thanks to the invention <B> cc) </ B> Lion, can be coupled to any other vehicle fitted with automatic equipment, ensuring the possibility of braking the convoy thus formed.
To this end, the installation object of the invention comprises, in combination with the brake valve, direct air, a relay valve arranged to be able to control the pressure in an automatic brake line and established in such a way. that, when applying or releasing the brakes, it is requested by the pressure transmitted to it from the main reservoir by the direct air brake valve, with the aim of creating a corresponding vacuum in the brake brake pipe. automatic brake,
all with the aim of being able to achieve the same conditions for applying and releasing the automatic brakes as using an automatic brake control device or valve. The vacuum caused by the operation of the relay valve: is preferably such that it causes pressure in the brake cylinder at all. instant equal to that of the brake control pressure.
The relay valve advantageously comprises a series of chambers separated by movable elements, such as, for example, diaphragms, pistons, etc., pipes serving to admit pressurized fluid to one of these chambers via the by means of the mechanic's brake valve and to put another of these chambers in communication with, the automatic brake coupling, the admission of fluid to the latter chamber or its exhaust therefrom being controlled by an element which is movable with the aforesaid movable elements.
Under these conditions, said elements having relative diameters calculated for this purpose are in equilibrium when the brakes are completely released. But when tightening, as soon as: the compressed fluid from the main tank is sent to the relay valve by the mechanic's tap, the relay valve will be brought to vent the general pipe to atmosphere.
One of the chambers of the relay valve will preferably be subjected normally to atmospheric pressure, but it may also be subjected to. using an appropriate control device, at a pressure depending on any independent variable, for example, variations in speed or. vehicle load The relay valve can also be combined with an additional valve or valve in order to adjust the speed at which the triple valve is brought to atmospheric pressure when the brakes are released.
This valve or valve for venting the triple-valve can be constructed in such a way that, when the mechanic's cock is operated to release the brakes, the vacuum created in the pipe connecting the cock to this valve or valve acts on the movable member of the latter, which then communicates the. triple valve with the atomic sphere. This additional valve may include for this purpose, for example, a piston controlling a valve with telescopic elements.
The appended drawing shows, by way of example, an embodiment of the object of the invention, with variant details.
Fig. 1 is a diagram of this embodiment.
The, fig. 2 shows an apparatus constituting a variant of one of the elements shown in the diagram.
The fi-. 3 shows an apparatus constituting another variant of the same element.
In the diagram of fig. 1, we have. shown a main reservoir 1 connected, on the one hand, to, using a pipe 2 to a pressurized fluid supply device, not shown and, on the other hand, using a terie pipe 3 to a pipe 4 on the path of which is interposed a supply valve or pressure limiter 5, said pipe 4 leading to the brake valve of the direct air mréca.nicien 6.
The piping 3 is also connected to a pipe 7 which, by means of a supply valve 8. is connected with the lower chamber :) of a relay valve 10, the chamber 9 serving (the housing for a valve <B> 1.1. </B> A pipe 12 ensures the constant connection between the upper chamber 13 of the relay valve 10 and the pipe 7.
In the relay valve 10, immediately below the chamber 13 and separated from the latter by a diaphragm, there is a chamber 1.4 which is in constant communication with the atmosphere and under which is also disposed a chamber 15 separated from the chamber. bre 14 by a diaphragm, said chamber 15 being in constant relation with the valve 6 by a pipe 16.
Instead of the chamber 14 being subjected to atmospheric pressure, the pressure prevailing in the chamber 14 could also depend, with the aid of an appropriate control device, on any independent variable, for example, of the variables. speed or load of the vehicle.
Between the chambers 15 and 9 is a chamber 17 separated from the chamber 15 by a diaphragm and which can be put into communication with the chamber 9 by the valve 11, mentioned above. In the chamber 17 is located a slide 18 controlled by the rod 19 for connecting the various diaphragms and for controlling the valve 11, said slide being able to bring the chamber 17 to the atmosphere through an orifice 20.
The chamber 17 is also in constant communication with the general pipe 21 by means of a calibrated orifice 22 making it possible to ensure rapid tightening and of a pipe 23. The general pipe 21 is equipped, in the manner standard, isolation valves 24 and coupling hoses 25.
It is connected -by a pipe 26 to a control valve or triple-valve 27 connected in the usual way, to a brake cylinder 28 and to an auxiliary reservoir 29 respectively by the conduits 30 and 31. The opening orifice the atmosphere of the triple-valve 27 is however connected to an exhaust or retaining device 32 by a duct 33.
In fig. 1, the apparatus 32 is shown in the form of a piston valve 34 and slide valve 35, the movement of which can open or close the exhaust port 36; in addition, a connection between .l'apparatus 32 and the valve 6 is provided by means of conduits 37 and 16.
The apparatus 32 described above can be replaced simply by the piston valve of FIG. 2, in which the analogous members are designated by the same numbers as in FIG. 1, this valve allowing, at the time of release, to realize a local exhaust of the air from the brake cylinder 28 through the opening 36, so that the pressure retained in the latter is equal to that maintained by automatic the tap 6,
that is to say to the pressure prevailing in the pipes 16 and 37.
It is also possible, advantageously, to employ the apparatus of FIG. 3, the setting to the atmosphere then taking place via the valve 6. To compensate for possible fluid leaks from the brake cylinder during release, provision has been made in the apparatus of FIG. . 2 that the piston 34 would consist of two telescopic elements; the piston body, on the one hand, and its valve stem, on the other hand.
In the event of a brake cylinder leak, the pressure under the piston 34 decreases, the piston lowers and unmasks a groove 38 through which the pressurized fluid from the pipe 37 will come, compensate for the leaks from the brake cylinder up to that the pressure balance being re-established, the piston rises, closing the groove 38.
The operation of the installation of FIG. 1 is as follows: The mechanic's brake valve 6 receives the pressurized fluid from the supply device via line 2, the main tank 1, the piping 3, the line 4 with the limiter 5 which is set at the the highest pressure that the automatic brake equalization pressure can achieve.
The chambers 9 and 13 of the relay valve 10 are supplied via the valve 8 adjusted to the operating pressure of the automatic brake line.
To put the brake into service, the robi net 6 is placed in the release position for which the chamber 15 of the relay valve 1.0 is vented to the atmosphere through the terie pipe 16 and the valve 6. The chamber 13 being charged, camm @ e it has been said more, top, the connecting rod 19 lowers opening the valve 11 and the air delivered through the valve 8 and the pipe 7 flows from the chamber 13 to through valve 11 into chamber 17 and from <B> l </B> through the calibrated orifice 22 and line 23 to the line. general 21.
The general pipe in turn feeds in the well-known manner through the triple valve 27, the auxiliary tank 29 via the pipe 26 and the pipe 31.
To apply the brakes, the valve 6 is placed in the corresponding position, <B> this </B> which has the effect of loading the chamber 15 at a certain pressure. The connecting rod 19 rises and the valve 11 closes. The rod 19 drives the <U> ti- </U> roir 18 which releases the orifice 20 for venting the chamber 17;
the general pipe 21 is therefore also vented to the atmosphere until the action of the different antagonistic pressures of the chambers of the relay valve 10 causes the orifice 20 to be blocked.
It will be noted that the relay valve 1.0 is preferably combined in such a way that the brake control pressure prevailing in the chamber 15, causes in the general pipe 21 a depression such that the pressure in the brake cylinder 28 is at all times equal to that of said control pressure.
To achieve partial loosening and replenishment, it suffices to place the valve 6 in the position corresponding to the desired pressure drop in the chamber 15 which is always at the pressure prevailing in the conduits 16 and 37. The rod @ 19 is lowered, the valve 11 opens until the pressure equi free in the various chambers. The triple-valve 27 subjected to the pressure of the general pipe is put in the well-known manner in the release position in which the air from the brake cylinder flows through. piping 33 to the device 32.
Under the effect of the pressure drop in the pipe 37, the piston 34 (Fig. 1 and; 2) moves and causes the exhaust to the atmosphere sphere through the orifice 36; in the case of the equipment with the, piston check valve of fig. 3. the air flows through the valve itself and is exhausted to the atmosphere a. through tap 6, as has already been said.
A total release will correspond to the complete emptying of the chamber 15, of the pipes: 16 and 37 and of the brake cylinder 28 for the corresponding position of the valve 6.
It can be seen that, with the aid of a direct air brake valve acting on an automatic brake equipment, all the gradual tightening and loosening operations are carried out by means of the means described, the installation of which is intended.
It is further evident that, although a direct air brake cylinder is not shown in the drawing, such cylinders can. be provided on the control vehicle where they would be connected to the direct air line 37 as in a usual brake installation of the direct air type. In this case, the brake cylinder 28 and the devices associated with it can be omitted.