Brevet FR2086190A1 — publié le 19711231

La présente invention concerne un dispositif à à-coup de remplissage utilisé à délivrer automatiquement un à-coup'de remplissage à la conduite générale d'un véhicule sur rails à -frêfns à, air comprimé, combiné- avec un robinet de mécanicien et 5 avec une soupape de relais susceptible d'être influencée par l'intermédiaire d'une pression de contrôle, à partir du robinet de mécanicien et servant à contrôler la .pression dans la conduite générale. * On a déjà proposé pour des véhicules sur rails à freins 10 à air comprimé des robinets de mécanicien, pourvus de dispositifs à à-coup de remplissage, dans lesquels 1'à-coup de remplissage est déclenché, sous la forme d'une période de remplissage à pression élevée, en vue du desserrage plus rapide des freins, une liaison directe existant entre le réservoir principal et la 15 conduite générale. L'à-coup de remplissage est déclenché par le conducteur de la locomotive, par une manoeuvre correspondante du robinet de mécanicien. Toutefois, la poursuite de la période de remplissage sous pression élevée se fait indépendamment du conducteur de la locomotive et automatiquement en fonction de dif-20 férents facteurs tels que la longueur du train, le niveau du palier de freinage précédent etc„ Cette "opération automatique a pour conséquence une forme compliquée et onéreuse du robinet de mécanicien qui en outre est souvent sujet à des perturbations. On a déjà proposé un dispositif à à-coup de remplissa-25 ge qui est commandé, de l'extérieur, au moyen d'un bouton-poussoir, la période de remplissage sous pression élevée pour la conduite générale se poursuivant automatiquement après la manoeuvre du bouton-poussoir, la durée de 1'à-coup de remplissage dépend de la pression de freinage qui a été choisie immédiatement 30 avant le déclenchement de la période de remplissage à pression élevée. Dans le dispositif à à-coup de remplissage connu on a prévu une soupape eu valve magnétique commandée par l'intermédiaire d'un bouton-poussoir, et qui est, dans la position d'un à-coup de remplissage, excitée pendant la période de remplissage 35 à pression élevée, la désexeitatien intervenant automatiquement à la fin de cette période et la soupape magnétique revenant dans sa position de fermeture. Bans la position de la soupape magnétique qui correspond à 1'à-coup de remplissage, le circuit de pression de contrôle est alimenté à partir du réservoir général. 40 Par l'intermédiaire d'un organe ou d'un moyen d'étranglement la BAD ORIGINAL 71 13688 2 2086190 pression augmente lentement dans un réservoir de contrôle pour atteindre sensiblement le niveau de la pression de réglage, lorsque cette pression est atteinte, une autre soupape "magnétique est enclenchée ce qui; provoque l'interruption du. circuit 5 électrique d'alimentation de la soupape magnétique: pour 1'à-coup de remplissage. - La présente, invention a pour objet un- dispositif pour à-coup de remplissage du-type rappelé ci-dessus mais qui est de construction beaucoup plus simple et par conséquent d'un fonc-10 tionnement beaucoup plus sûr que les dispositifs à à-coup de remplissage connus. A cet effet, le dispositif pour à-coup ûe remplissage conforme-à l'invention est essentiellement caractérisé par le fait qu'une première chambre de cylindre, chargée par une pres-15 sion de référence et située d'un côté d'un piston commandé par l'intermédiaire, d'une tige, de l'extérieur du dispositif à à-côup de remplissage,,est reliée par l'intermédiaire d'un ajutage avec une seconde chambre de cylindre voisine d'une chambre chargée par la pression de commande, le piston amené, par la tige et 20 contre l'action d'un ressort, dans la position d'un à-coup de remplissage, agissant sur des moyens de commande reliant la seconde chambre de cylindre avec ladite chambre, alors que le • piston est ramené, par la force du ressort, automatiquement dans la position qui correspond à la fin de la période de 1'à-coup de 25 remplissage lorsque la pression de commande correspondant au palier de freinage précédent s'ajuste à travers l'ajutagè sensiblement à la pression de référence. Une forme de réalisation particulière de l'invention utilisant une soupape de relais dont le piston de commande est 30 chargé d'une part par la pression de commande et d'autre part par une pression de rappel qui règne dans une chambre qui est en liaison avec la conduite générale par l'intermédiaire d'un ajutage, et deux soupapes de réduction de pression montées entre la conduite générale et le robinet de mécanicien pour 35 limiter la pression maxima de la pression de commande à une valeur déterminée de la pression de réglage, est caractérisée par le fait qu'une première chambre de cylindre située d'un côté d'un piston commandé de 1'extérieur par une tige, est reliéè, par un ajutage, avec une seconde chambre cylindrique .située de 40 l'autre- côté du piston et voisine de la 'seconde chambre de cylin- BAD ORIGNAL 71 13688 3 2086190 dre chargée par la pression de rappel, le piston amené, par l'intermédiaire de la tige et contre l'action d'un ressort, dans la position d'un à-coup de remplissage, agissant sur des moyens de contrôle reliant la seconde chambre de cylindre à ladite 5 première chambre et la seconde chambre à l'atmosphère, alors que dans la position de fermeture du piston, la seconde chambre de cylindre est isolée de ladite première chambre et que ladite seconde chambre est isolée de l'atmosphère. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention 10 ressortiront d'un exemple d'exécution qui en est donné ci-dessus avec référence au dessin annexé. Une soupape de relais 1, connue en elle-même, et comprenant une chambre 3 raccordée à la conduite générale 2 ainsi qu'une chambre 5 raccordée à la conduite menant au réservoir 15 principal, comporte, dans ladite chambre 5, un plateau de soupape 7 servant à obturer une ouverture formant le siège de soupape 8, prévue dans la paroi 9 séparant les deux chambres 3 et 5. La chambre 3 est séparée par une paroi 10 d'une chambre de cylindre 11 qui, à son tour, est séparée d'une chambre de cy-20 lindre 13 par un piston 12„ Le -piston 12 est pourvu d'un tube 14 qui, sur un côté du piston, passe avec étanchéité à travers la paroi 10 et se termine par un siège de soupape 15 pour le plateau de soupape 7. De l'autre côté du piston le tube 14 passe par une paroi extérieure 16 de la soupape de relais 1 et qui 25 limite la chambre de cylindre 13» Dans la paroi 10 est ménagé un étranglement 17 reliant la chambre 3 et la chambre de cylindre 11. La conduite générale 4 est reliée à un robinet de mécanicien connu 20 par l'intermédiaire d'une conduite 19 con-30 tenant une soupape de réduction de pression 18, et la chambre de cylindre 13 est reliée à ce même robinet de mécanicien par l'intermédiaire d'une conduite 22 contenant le réservoir de pression de contrôle ou de commande 21„ A partir de la conduite 19, une conduite de dérivation 35 23 mène à une chambre de cylindre (supérieure) 24 d'une soupape de remplissage à à-coup 25 conforme à l'invention. La chambre de cylindre supérieure 24 est séparée d'une chambre de cylindre (inférieure) 28 par l'intermédiaire d'un piston 26 pourvu d'un ajutage ou d'une tuyère 27. La chambre de cylindre inférieure 40 28 est séparée, par une paroi 29, d'une chambre 31 qui est 71 13688 4 2086190 reliée à la conduite 22 par l'intermédiaire d'une conduite de dérivation 30. La chambre 31 est séparée par une paroi 32 d'une autre chambre 33 qui est reliée, par l'intermédiaire d'une conduite 34, avec la chambre de cylindre 11 de la soupape de relais 5 Le piston 26 est relié d'une part avec la tige 35 d'un bouton-poussoir qui passe avec étanchéité à travers la paroi 36 de la soupape pour à-coup d'alimentation, limitant la chambre de cylindre supérieure 24» Par ailleurs, le piston 26 est pourvu 10 d'un distributeur 37 qui passe par les parois .intérieures 29 et 32 ainsi que par la paroi extérieure 36 qui limite la chambre 33. Dans la chambre de cylindre 28 est situé un ressort de rappel 38 chargeant le piston 26 et capable de le maintenir dans sa position de fermeture contre deux butées supérieures 39. Dans 15 le distributeur 37 sont ménagés des canaux 40, 41 qui, dans la position de fermeture du piston 26 se situent d'une part complètement dans la chambre de cylindre 28 et d'autre part complètement dans la chambre 33» A 1'encontre de la force du ressort 38, le piston est 20 susceptible d'être refoulé de sa position de fermeture dans sa position de remplissage, en venant porter contre les butées inférieures 42„ La chambre de cylindre 28 est alors, par l'intermédiaire du canal 40, raccordée à la chambre 31 et par voie de conséquence au réservoir de contrôle ou de commande 21 et à la 25 chambre de cylindre 13 de la soupape de relais 1, et la chambre 33 de la soupape par à-coup de remplissage 25 est reliée, par l'intermédiaire du canal 41, avec l'atmosphère. Le dispositif par à-coup de remplissage conforme à l'invention fonctionne comme suit : 30 Pour le freinage, le levier du robinet de mécanicien est basculé dans une position de serrage dans laquelle, de manière connue, une soupape non représentée est amenée dans sa position d'ouverture afin de laisser s'écouler dans l'atmosphère de l'air à partir de la conduite 22. De ce fait la pression de 35 contrôle dans le réservoir de contrôle ou de commande 21 et dans la chambre de cylindre 13 baisse à une pression de freinage correspondant au palier de freinage sélectionné, qui se situe en-dessous du niveau de pression qui a été réglé par la soupape de réduction de pression 18. Si donc il régnait avant le frei-40 nage dans la chambre 3 et dans les chambres de cylindre 11 et 12 71 13688 2086190 de la soupape de relais 1 une pression sensiblement identique, l'équilibre de la pression au serrage a donc été détruit par la chute de la pression de contrôle ou de conrr.ande qui règne dans la chambre de cylindre 13» De ce fait, le piston 12, ainsi que 5 le tuyau-ou tube 14, se trouvent déplacés vers la droite dans le dessin ; le tube 14 décolle donc le siège de la soupape 15 du plateau de soupape 17 en sorte que de l'air peut s'écouler dans l'atmosphère en passant par la chambre 3 et le tube 14, jusqu'à ce que la pression de la conduite générale qui règne dans la 10 chambre 3 ainsi que la pression de rappel qui règne dans la chambre de cylindre 11 s'équilibrant par l'intermédiaire de l'ajutage 17, sont chutées au point que le piston parvient à nouveau dans sa position de fermeture dans laquelle se trouve interdite toute autre chute de pression dans la conduite géné-15 raie. Après une telle opération de freinage, il règne dans la chambre de cylindre supérieure 24 de la soupape par à-coup de remplissage 25, et par le passage par l'ajutage 27, également dans la chambre de cylindre inférieure 28, la pression de ré-20 glage qui a été ajustée par la soupape de réduction de pression. Dans la chambre 31 raccordée à la conduite 22 règne par contre la pression de contrôle ou de commande et dans la chambre 33 raccordée à la conduite 34 règne la pression de rappel qui correspond à la pression qui règne dans la conduite générale. 25 Si la tige 35 est déplacée, dans le dessin, vers le bas pour déclencher un à-coup de remplissage, la chambre 31, et par voie de conséquence le réservoir de pression de contrôle ou de commande 21 sont reliés à la chambre de cylindre inférieure 28 de la soupape par à-coup de remplissage 25 » Il en résulte que 30 de l'air peut rapidement s'échapper de la chambre de cylindre inférieure 28 dans laquelle règne la pression de réglage, dans la chambre 3 dans laquelle règne une pression de réglage inférieure, avec pour conséquence que la pression de réglage dans la chambre de cylindre supérieure 24 est supérieure à la pres-35 sion qui règne dans la chambre de cylindre inférieure 28 et qui est sensiblement abaissée à la valeur de la pression de réglage ou de commande» Cette différence qui est adaptée au palier de freinage qui a précédé suffit à maintenir le piston 26 dans la position dans laquelle il a été amené et qui correspond à la 40 position d'un à-coup de remplissage» 71 13688 6 2086190 Lorsque 1*à-coup de remplissage a été déclenché, la chambre 33 ainsi que la chambre de cylindre 11' de la soupape de relais 1 sont reliées à l'atmosphère par l'intermédiaire du canal 41 ménagé dans le tiroir de distribution. De ce fait, le 5 piston 12 et son tuyau 14 se trouvent déplacés vers la gauche par la pression de réglage ou de cormande, le plateau de soupape 7 étant décollé de son siège 8, en sorte que l'air contenu dans la chambre 5 raccordée directement à la conduite 4 menant au réservoir principal, passe, par l'ouverture dégagée dans la 10 paroi 3, dans la conduite générale 2, La période de remplissage sous pression élevée de la conduite générale 2, déclenchée par l'enfoncement de la tige 35 du bouton-poussoir,est limitée dans le temps en fonction de la section choisie poar l'ajutage 27 ménagé dans le 15 piston 26 de la soupape par à-coup de remplissage 25. Le piston 26 revient automatiquement dans sa position de'- fermeture lorsque se sera établie, dans les chambres raccordées par l'intermédiaire du canal 40 à la chambre de cylindre inférieure 28, donc en particulier dans le réservoir de nression de contrôle 20 ou de commande 21, une pression qui correspond sensiblement à la pression de réglage établie par la soupape de réduction de pression 18 dans la chambre de cylindre supérieure 24 de la soupape par à-coup de remplissage 25. Le ressort relativement faible 38 peut alors ramener automatiquement le piston 26 dans 25 sa position de fermeture dans laquelle la chambre 33 ainsi que la chambre de cylindre 11 de la soupape de relais 1 sont à nouveau isolées de l'atmosphère et pour laquelle la liaison entre la chambre 31 et la chambre de cylindre 28 de la soupape par à-coup de remplissage 25, et par suite également la liai-30 son entre la conduite 19 dans laquelle règne la pression de réglage avec le réservoir de pression de contrôle ou de commande dans laquelle règne également cette même pression sont interrompues. Sn raison de l'isolement de la chambre 33 par rapport 35 à l'atmosphère, il peut à nouveau s'établir, par l'intermédiaire de l'ajutage 17, dans la chambre de cylindre 11 de la soupape de relais 1, une pression qui, lorsqu'elle est sensiblement égale à la pression de contrôle ou de commande qui règne dans le réservoir 13, est susceptible de déplacer le piston 12 de 40 la soupape de relais à nouveau vers la droite, en sorte que le 71 13688 7 2086190 plateau de soupape 17 peut être ramené dans sa position de repos dans laquelle elle porte avec étanchéité contre son siège 8." De ce fait, 1'à-coup de remplissage cesse automatiquement. 5 la durée d'un à-coup de remplissage d'une période de remplissage sous pression élevée,déclenchée à l'aide de la soupape par à-coup de remplissage ^5 dépend donc de la pression qui règne dans le réservoir de pression de contrôle ou de commande 21, c'est-à-dire du palier de freinage pour une certaine 10 pression de freinage, ayant précédé directement 1'à-coup de remplissage. Si la période de remplissage sous pression élevée doit être prolongée au delà de la durée prédéterminée par l'ajutage 27, alors le piston 26 doit être maintenu dans sa position de remplissage en exerçant une pression sur le bouton-poussoir, 15 à 1'encontre de la force de rappel. Par ailleurs, il peut être avantageux, suivant un développement ultérieur de l'invention, que la soupape par à-coup de remplissage 25 conforme à l'invention soit montée en parallèle avec une période de remplissage sous pression élevée 20 susceptible d'être déclenchée par le frein de mécanicien 20, laquelle période de remplissage sous pression élevée ne se déroule pas automatiquement et agit tant que le levier du robinet de mécanicien est maintenu dans sa position qui correspond à un à-coup de remplissage. Un dispositif de ce genre monté en 25 parallèle peut être avantageux si l'on veut pouvoir déclencher des périodes de remplissage sous pression élevée qui soient plus longues qu'une période de remplissage sous pression élevée déclenchée par la soupape par à-coup de remplissage 25 conforme à l'invention. 30 Dans un tel cas on raccorde, comme cela est indiqué en pointillé au dessin, par une dérivation 43, la conduite 34 au robinet de mécanicien 20 qui comporte une soupape susceptible d'être maintenue dans sa position d'ouverture lorsque le levier du robinet de mécanicien est maintenu dans sa position qui cor-35 respond à un à-coup de remplissage, laquelle soupape relie la dérivation 43 à l'atmosphère. Il est bien entendu que le distributeur 37 qui est représenté sous la forme d'un distributeur de section circulaire et qui est commandé par le piston 26, peut être remplacé par des 40 soupapes disposées dans les chambres 31 et 33 et chargées par 71 13688 âes ressorts. 2086190 71 13688 9 2086190 REYEKDICATIOHS 1 « Dispositif pour à-coup de remplissage servant à fournir un à-coup de remplissage automatique dans une conduite générale d'un véhicule sur rails à freins à air comprimé, combiné avec un robinet de mécanicien et avec une soupape de relais 5 susceptible d'être influencée par l'intermédiaire d'une pression de contrôle ou de commande, par le robinet de mécanicien et contrôlant la pression qui règne dans la conduite générale, caractérisé par le fait qu'une première ch.ar.bre de cylindre (24), chargée par une pression de référence et située d'un côté d'un 10 piston (26) commandé par l'intermédiaire d'une tige (35^, de l'extérieur du dispositif par à-coup de remplissage,est reliée par l'intermédiaire d'un ajutage (27) avec une seconde chambre de cylindre (28) voisine d'une chambre (31) chargée par la pression de commande, le piston,amené par la tige et contre l'ac-15 tion d'un ressort, dans la position d'un à-coup de remplissage, agissant sur des moyens de commande (37, 40, 41) reliant la seconde chambre de cylindre (28) avec ladite chambre (31), alors que le piston est ramené, par la force du ressort (29), automatiquement dans la position qui correspond à la fin de la période 20 de 1'à-coup de remplissage lorsque la pression de commande correspondant au palier de freinage précédent s'ajuste, à travers l'ajutage (27), à la pression de référence. 20 Dispositif pour à-coup de remplissage suivant la revendication 1, combiné avec une soupape de relais dont le pis-25 ton est chargé d'un côté par la pression de contrôle ou de commande et de l'autre côté par la pression de rappel qui règne dans une chambre qui est reliée par l'Intermédiaire d'un ajutage ou d'une tuyère, avec la conduite générale, ainsi qu'avec une soupape de réduction de pression, insérée entre la conduite 30 menant au réservoir principal et le robinet de mécanicien et servant à limiter la valeur maxima de la pression de contrôle ou de commande à une pression de réglage déterr.inée, caractérisé par le fait que la première chambre ie cylindre (24), située d'un côté du piston commandé de l'extérieur par la tige (35), 35 est reliée, par l'ajutage (27), avec la seconde chambre de cylindre (28) située de l'autre côté du piston et voisine de la première chambre (31) chargée par la pression de commande qui à son tour est voisine d'une seconde chambre (33) chargée par la 10 71 13688 2086190 pression de rappel, le piston, amené par l'intermédiaire de la tige (35)- et contre l'action du ressort (29), dans la position d'un à-coup de remplissage, agissant sur des moyens de contrôle (37, 40, 41) reliant la seconde chambre de cylindre (28) à 5 ladite première chambre (31) et la seconde chambre à l'atmosphère, alors que dans la position de fermeture du piston (26) la seconde chambre de cylinare (28) est isolée de ladite première chambre (31) et que ladite seconde chambre (33) est isolée de l'atmosphère» 10 3. Dispositif pour à-coup de remplissage suivant la revendication 2, caractérisé par ié fait que le piston (26) est pourvu d'un distributeur de section circulaire (37), qui présente des canaux (40, 41) qui, pour la position du piston (26) qui correspond à celle d'un à-côup de remplissage, relient la 15 seconde chambre de cylindre (28) avec la première chambre (31) et la seconde chambre (33) avec 1'atmosphère. 4. Dispositif pour à-coup de remplissage suivant la revendication 2, caractérisé par le fait que le piston commande des soupapes prévues dans les chambres (31, 33) et reliant, 20 lorsque le piston (26) est dans sa position qui correspond à celle d'un à-coup de remplissage, la seconde chambre de cylindre (28) -avec la première chambre (31) et la seconde chambre (33) avec l'atmosphère. 5. Dispositif pour è-coup de remplissage suivant l'une 25 quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait qu'il est monté en parallèle sur un robinet de mécanicien pourvu d'une soupape pour à-coup de remplissage et dont le levier de freinage de mécanicien, amené dans sa position corresjondant à un à-coup de remplissage, maintient la soupape pour à-coup de 30 remplissage dans sa position ouverte, sans limitation dans le temps o