Brevet FR2033415A1 — publié le 19701204

i 2033415 La présente invention concerne un dispositif d'antipatinage pour freins à air comprimé, en particulier-pour les chemins de fer, dans lequel le remplissage du cylindre de frein se fait par un tuyautage de remplissage relié à un réservoir tandis que l'é-5 chappement du cylindre de frein se fait par l'intermédiaire d!un tuyautage d'échappement contenant une valve-relais, au moyen d'une valve de retenue de pression qui ferme le tuyautage d'échappement à \ine certaine pression minimale. L'augmentation systématique de la vitesse dans le trafic fer-10 roviaire a obligé à accroître le freinage jusqu'à la limite d'adhérence entre la roue et la voie. Dans cette situation, les essieux ont très facilement tendance au blocage si redouté pendant tua freinage, lorsque l'état des rails est mauvais par suite d'un en-. crassement ou de l'action des agents atmosphériques, et c'est 15 pourquoi on a déjà fait connaître de nombreux dispositifs d'antipatinage pour éviter un freinage excessif. Le principe du fonctionnement de ces dispositifs d'antipatinage est le suivant : lors d'un dépassement du ralentissement angulaire admissible, les régulateurs installés sur les essieux actionnent une valve de réglage 20 installée dans le conduit aboutissant au cylindre de frein; cette valve de réglage interrompt d'une part l'arrivée de l'air comprimé au cylindre de frein, et vidange d'autre part très rapidement le cylindre de frein. Des mesures précises, combinées avec l'enregistrement de tous les phénomènes, ont montré que, dans la plupart 25 des cas, lors d'une vidange rapide du cylindre de frein, l'essieu qui a été ralenti de façon dangereuse par le freinage recommence à accélérer alors qu'il subsiste encore une pression résiduelle dans le cylindre de frein. Pour obtenir un freinage aussi énergique que possible même en cas de fonctionnement répété du dispositif d'an-30 tipatinage sur des rails glissants, il est donc avantageux de ne pas vidanger complètement les cylindres de frein jusqu'au début du nouveau remplissage, comme on le faisait précédemment, et il suffit de vidanger ces freins, avant reprise du remplissage, jusqu'à une certaine "pression résiduelle" déterminée par des essais. 35 Pour obtenir ce résultat, un système déjà connu prévoit que, lors du fonctionnement du dispositif d'antipatinage, l'air du cylindre de frein se détend d'abord rapidement à travers un large passage dans uri réwervoir situé en aval, jusqu'à la pression résiduelle désirée, puis s'évacue lentement dans l'atmosphère à tra-40 vers un orifice calibré. 70 05736 2 2033415 Cette solution a l'inconvénient de nécessiter un volume de détente qui varie avec la grandeur du cylindre de frein, et qui de plus devient assez encombrant et lourd avec de gros cylindres de frein» 5 Suivant un autre projet, le cylindre de frein évacue dans l'atmosphère par l'intermédiaire d'une valve de retenue à grande section qui est réglée pour la pression résiduelle, mais cette pression résiduelle subsiste. Il en résulte que, lorsque les rails sont particulièrement 10 glissants, les essieux intéressés finissent par être bloqués par la pression résiduelle et que, à grande vitesse, on voit apparaître sur les roues les méplats étendus et très redoutés. La présente invention a pour but d'éviter les inconvénients précités. Le dispositif d'antipatinage prévu par cette invention 15 est caractérisé par le fait que le tuyautage d'échappement compris entre la valve-relais et la valve de retenue contient un orifice calibré qui est constamment ouvert à l'atmosphère. Ce dispositif a l'avantage de permettre "à là pression du cylindre de frein, lors du fonctionnement du dispositif d'antipati-20 nage, de s'échapper tout d'abord rapidement dans l'atmosphère jusqu'à une certaine pression résiduelle, par l'intermédiaire d'une valve de retenue de grande section, puis, après la fermeture de la valve de retenue, de diminuer plus lentement jusqu'à la pression atmosphérique à travers un passage de plus faible section. 25 On décrira maintenant plus complètement un exemple de réalisa tion du dispositif d'antipatinage de la présente invention, en se référant aux figures jointes, dans lesquelles : La figure 1 représente schématiquement un frein à air comprimé à action indirecte, muni d'un dispositif d'antipatinage; 30 La figure 2 représente la variation de la pression en fonc tion de la distance parcourue par le véhicule pendant le patinage d'une roue, avec le dispositif déjà connu et mentionné plus haut; La figure 3 représente cette même variation de la pression pendant le patinage d'une roue de véhicule, avec le dispositif 35 d'antipatinage de la présente invention. On voit sur la figure 1 qu'un distributeur 11 est relié à la conduite générale 10 d'un wagon de chemin de fer non représenté. Ce distributeur 11 est relié d'une part à un réservoir 12 et d'autre part à une valve-relais 13, et il comporte une ouverture de 40 desserrage 14. 70 05736 3 2033415 La valve-relais 13 contient une membrane 15» Sous cette membrane 15 se trouve une chambre 16, qui est reliée au réservoir 12 par le conduit d'air comprimé 17» Au-dessus de la membrane 15 se trouve une deuxième chambre 10, qui communique d'une part avec le 5 réservoir 12 par un orifice calibré 19 et le conduit 17, et d'autre part avec un indicateur de ralentissement 21 par un conduit 20» L'indicateur de ralentissement 21 est installé sur un essieu d'une roue 22 du véhicule. Cet. indicateur de ralentissement 21, qui n'est pas représenté d'une façon plus précise, est réalisé de 10 façon que, lors du dépassement d'un ralentissement déterminé, l'air puisse s'échapper du conduit 20 et par suite également de la chambre l&o Une tige 23 est fixée à la membrane 15 de la valve-relais 13, . et porte un plateau de valve 24. Ce plateau de valve 24 est ap-15 puyé par un ressort 25 sur un siège 26 dans la valve-relais 13. Dans la position représentée, le plateau de valve 24 sépare la chambre 27 d'un conduit d'échappement 2ÔC La chambre 27 de la val-ve-relais 13 est reliée d'une part au distributeur 11 et d'autre part à un cylindre de frein 29. 20 Le conduit d'échappement 20 est relié d'une part à une valve de retenue de pression 30 et d'autre part à un orifice calibré 31 qui est constamment ouvert à l'atmosphère. La valve de retenue de pression 30 est réalisée d'une façon analogue à une soupape de retenue® Le conduit d'échappement 2ê débouche directement dans un 25 siège de valve 32, sur lequel un ressort 34 appuie un plateau de valve 33. On peut régler l'action de ce ressort 34 par un organe non représenté, par exemple au moyen d'une vis» L'intérieur de la boîte de v*lv« peut se vider constamment à travers l'ouverture 35. Le dispositif d'antipatinage qui vient d'être décrit fonc-30 tionne de la façon suivante : Quand le frein est desserré, la conduite générale 10 est à la pression de réglage et le réwervoir 12 est chargée Les chambres 16 et 10 de la valve-relais 13 sont également à la pression de réglage. Le cylindre de frein 29 communique avec l'ouverture de desser-35 rage 14 du distributeur 11 par la valve-relais 13 et le distributeur 11, et est ainsi vidé d'air. Pour freiner, on réduit d'une façon déjà connue la pression dans la conduite générale, et l'on actionne le distributeur 11, pour que l'air du réservoir 12 passe dans le cylindre de frein 29j 40 la pression qui s'établit dans ce cylindre de frein 29 correspond 70 05736 4 2033415 à la diminution de la pression dans la conduite générale. Si l'indicateur de ralentissement 21 fonctionne pendant le freinage, par exemple parce que les rails spnt glissants, la chambre 1$ de la valve-relais 13 se vide par le conduit 20. La pres-5 sion qui règne dans la chambre 16 de la valve-relais 13 soulève le plateau de valve 24 au-dessus du siège 26 contre l'action du ressort 25 et l'air du cylindre de frein 29 passe dans le conduit d'échappement 20. Simultanément, l'air cesse de passer du distributeur 11 dans le cylindre de frein 29» Dès que la pression du caa-10 duit d'échappement dépasse une certaine valeur, le plateau de valve 33 de la valve de retenue de pression 30 se soulève au-dessus du siège 32 contre l'action du ressort 34, et l'air peut s'échapper du cylindre de frein 29 Jusqu'à ce que la pression du conduit 28 soit de nouveau inférieure à la valeur précitée, et que la val-15 ve de retenue de pression 30 se referme. L'air qui reste encore dans le cylindre de frein peut ensuite s'échapper lentement et complètement par l'orifice calibré 31° La figure 3 montre la variation de la pression dans le cylindre de frein en fonction de la distance du freinage. La distance A - B 20 correspond à la pression à freinage maximal. Si l'indicateur de ralentissement 21 fonctionne du fait que les rails sont glissants, la pression diminue d'abord suivant la ligne B - C , tant que la pression est supérieure à la valeur déterminée par la valve de retenue de pression 30» Dès que la valve de retenue de pression 30 25 se ferme, la pression dans le cylindre de frein 29 diminue plus lentement, suivant là courbe C - D, sous l'effet de l'orifice calibré 31. Dès que l'indicateur de ralentissement 21 ne vide plus le conduit 20, la pression augmente de nouveau suivant la courbe D - E. Le phénomène se répète si les rails sont glissants sur une 30 distance assez longue. Au contraire dans le dispositif déjà connu et mentionné au début, on voit que, suivant la figure 2, la pression diminue toujours jusqu'à s'annuler, en suivant la ligne B' - C'. L'énergie de freinage, qui est représentée par l'aire limitée par la courbe, 35 est donc plus faible« Autrement dit, il faut plus de temps et par suite également une plus grande distance de freinage, pour réduire la vitesse du wagon d'une quantité déterminée. 70 05736 5 2033415 REVENDICATIONS Dispositif d'antipatinage pour freins à air comprimé, en particulier pour les chemins de fer, dans lequel le remplissage du cylindre de frein se fait par un tuyautage de remplissage relié à 5 un réservoir d'air alors que l'échappement du cylindre de frein se fait au contraire par l'intermédiaire d'un tuyautage d'échappement contenant une valve-relais, ce dispositif possédant une valve de retenue de pression qui ferme le tuyautage d'échappement à une certaine pression minimale, et étant caractérisé par le fait que 10 le tuyautage d'échappement comporte un point d'étranglement constamment ouvert à l'atmosphère entre la valve-relais et la valve de retenue de pression.