Brevet FR2111661A1 — publié le 19720609

i 2111661 Cette invention se rapporte aux appareils à valve de commande pour installations de freinage fonctionnant par fluide et concerne plus particulièrement un appareil permettant d'obtenir la stabilité requise dans les positions dites d'équilibre et (ou) de libération 5 de cet appareil à valve. Il a été proposé antérieurement de prévoir une triple valve fonctionnant en réponse à une différence survenant entre une pression régnant dans la conduite générale d'une installation de freinage et la pression régnant dans un réservoir auxiliaire afin de 10 déplacer m organe réagissant à la pression pour faire fonctionner les valves en appliquant la pression de freinage depuis le réservoir auxiliaire dans un cylindre de frein, le servie® rapide lors du serrage des freins peut être obtenu comme décrit dans la description du brevet français 1T0 71-09660 du 19 mars 1971 en prévoyant 15 une capacité ou bulbe à service rapide dans laquelle la pression de la conduite générale tombe rapidement lorsqu'on amorce le serrage des freins. A la suite de l'amorçage d'un pareil serrage des freins, la pression du réservoir auxiliaire peut descendre par suite de sa dissipation dans le cylindre de frein jusqu'à ce qu'une valeur soit 20 obtenue pour laquelle l'organe réagissant à la pression revient vers une position d'équilibre, la stabilité dans une pareille position d'équilibre pouvant être obtenue dans l'appareil décrit dans le brevet sus-rappelé au moyen de l'application d'une pression du bulbe à service rapide sur la surface d'une valve d'épuisement de 25 ce bulbe. Quand la stabilité dans la position d'équilibre avec pression du frein appliquée est obtenue de la manière indiquée ci-avant, on conçoit que la stabilité dépend de la pression régnant dans le système. Ainsi, suivant la valeur rechargée des pressions dans l'appa-30 reil à valve, la stabilité peut varier. Dans un appareil tel que celui dont il vient d'être question, la stabilité de l'organe réagissant à la pression dans la position de desserrage de l'appareil c'est-à-dire la position d'équilibre quand aucune pression de freinage n'est appliquée, peut être obtenue 35 comme décrit dans le brevet sus-indiqué grâce à une surface différentielle de l'organe réagissant à la pression ménagée par une tige sur la surface de laquelle la pression de la conduite générale agit dans la position de desserrage pour exercer une poussée sur l'organe réagissant à la pression afin d'assurer la stabilité. Ici encore, si 71 37061 2 2111661 la valeur rechargée de la pression régnant dans la conduite générale varie, la stabilité de l'appareil peut également varier» Cette variation peut avoir une certaine importance quand les pressions régnant dans la conduite générale varient d'un système à 5 l'autre dans la mesure où ceci est compatible et quand même dans un système donné des pressions plus élevées dans la conduite générale peuvent être spécifiées suivant le type de service. C'est ainsi, par exemple, que des pressions plus élevées dans la conduite générale peuvent être spécifiées pour le service dans des régions monta-10 gneuses afin d'assurer un freinage plus puissant. On conçoit au surplus que quand un pareil appareil à valve est employé en des endroits répétés d'un train de chemin de fer et que la commande en ces endroits est assurée par une conduite générale commune, le début d'un serrage des freins peut varier non seule-15 ment comme résultat du temps de propagation fini pour les variations survenant dans la conduite générale d'un bout à l'autre du train, mais également comme résultat des variations des stabilités dans les positions d'équilibre ou de libération entre un appareil à valve et un autre. Or il est évident que ceci est indésirable. 20 l'invention est matérialisée dans un appareil de commande à valve d'installation de freinage fonctionnant par fluide comportant des valves d'entrée et d'échappement du cylindre de frein servant à commander l'arrivée du fluide sous pression dans et hors du cylindre de frein, ces valves étant commandées par un organe réagissant 25 à la pression déplaçable en réponse aux changements de pression appliqués à la conduite générale par rapport à une pression de réservoir auxiliaire afin d'appliquer, par l'intermédiaire de la valve d'entrée du cylindre de frein la pression de fluide de la valve commandant l'entrée du cylindre•provenant du réservoir auxiliaire 30 vers le cylindre de frein, des organes élastiques agissant pour ménager une force prédéterminée à l'organe réagissant à la pression dans un sens propre à s'opposer à son déplacement depuis l'une de ses positions d'équilibre en réponse à tin changement survenant dans la pression différentielle en travers de l'organe réagissant 35 à la pression, et des organes de conditionnement réagissant au déplacement de l'organe réagissant à la pression en antagonisme aux organes élastiques afin de supprimer cette force exercée par ces derniers. Pour la facilité de la compréhension et de la réalisation in 71 37061 3 2111661 dustrielle de l'invention, celle-ci est plus complètement décrite, simplement à titre d*exemple d'ailleurs, en regard de la figure unique du dessin schématique annexé qui représente un appareil à valve de commande pour installation de freinage ainsi que les par-5 ties principales qui ont besoin d'être expliquées pour la bonne compréhension de l'invention,, L'appareil comprend une pièce principale venue de fonderie comprenant quatre parties principales désignées respectivement par 1 » 2, 3 et 4. le carter est disposé de manière à comporter un cer-10 tain nombre d'orifices d'échappement désignés par 5, 6 et 7 et une conduite générale reliée à un orifice 8 et un réservoir auxiliaire qui est supposé relié à un orifice 9. le cylindre de frein auquel l'appareil est destiné à appliquer et supprimer la pression de freinage est relié à des orifices 10 et 11 en vue des opérations res-15 pectives de serrage et de desserrage des freins. Un autre orifice 12 est également prévu qui emprunte indirectement la pression à la conduite générale en vue de charger le réservoir auxiliaire. Trois valves principales sont comprises dans l'appareil» elles comprennent une valve 13 d'entrée du cylindre de frein, une valve 20 14 d'échappement de ce cylindre et une valve 15 de chargement du réservoir auxiliaire. Ces valves 13, 14 et 15 sont commandées à partir d'un organe principal réagissant à la pression désigné par 16 monté entre les parties 1 et 2, de manière à être mobile sur une tige dans la gamme de mouvements permise par un diaphragme 18 25 qui sépare les chambres situées au-dessus et au-dessous de l'organe 16. En plus de commander la valve d'entrée du cylindre de frein, la valve d'échappement 14 et la valve 15 de chargement du réservoir auxiliaire comme mentionné dans ce qui précède, l'organe 16 réagissant à la pression est accouplé par l'intermédiaire d'une tige de valve 30 19 à un équipement à bulbe de service rapide d'entrée et de sortie par l'intermédiaire duquel la conduite générale peut être raccordée à la chambre 20 du bulbe à service rapide, la tige 19 porte donc à son extrémité inférieure un organe distributeur 21 avec lequel est associé un siège de valve 22 coulissable de façon étanche et un or-35 gane distributeur ou valve 23 avec lequel est associé un autre siège de valve coulissante étanche 24o Ce siège de valve 24 comporte à son extrémité inférieure un piston 33 qui constitue tin dispositif réagissant à la pression commandé par la poussée résultante s'exerçant sur elle et fournie par l'organe élastique affectant la forme 71 37061 4 2111661 d'un ressort 25, et par les pressions de bulbe à service rapide et de conduite de frein. Comme on le voit à la lecture de ce qui suit, le ressort 25 assure la stabilité dans la position d'équilibre de l'appareil. Cet-5 te stabilité est grandement indépendante des pressions régnant dans le système. Il est significatif de plus que pour le mouvement de l'organe 16 réagissant àla pression, vers une position de desserrage des freins, la force du ressort 25 n'agit pas sur le système mécanique des forces. Les organes distributeurs 21 et 23 et le siège 10 àe valve coulissant 22 comportent des ressorts légers associés à eux et représentés par 26 et 27o Au-dessus de l'organe principal réagissant à la pression 16 se trouve une tige de poussée désignée par 28 capable de coulisser dans un carter auxiliaire 29 et portant sur la surface supérieure 15 de cet organe 16. Cette tige 28 est sollicitée de haut en bas par la force exercée par un autre organe élastique affectant la forme d'un ressort engainé 30. La poussée de ce ressort ne peut être supprimée que par la pression empruntée par l'intermédiaire d'un canal 31 à la capacité du bulbe à service rapide afin d'infléchir 20 un organe auxiliaire réagissant à la pression affectant la forme d'un diaphragme 32 vers le haut, de manière à comprimer le ressort 30. Comme il découle de la suite de cette description, ce ressort 30 assure en grande partie la stabilité de l'appareil dans la position de desserrage de façon que cette stabilité soit fortement 25 indépendante ainsi des pressions régnant dans le système, le ressort 30 étant effectivement soustrait au système tout de suite après un serrage des freins. En ce qui concerne le fonctionnement de l'appareil, on peut admettre initialement qu'avant un serrage des freins la pression 30 régnant dans la chambre b au-dessus de l'organe 16 réagissant à la pression est sensiblement égale à la pression régnant dans la chambre a située au-dessous de cet organe 16. La pression régnant dans la chambre b est la pression de la conduite générale appliquée depuis l'orifice 8 et la pression régnant dans la chambre a est 35 la pression du réservoir auxiliaire qui, comme indiqué ci-avant, est empruntée à la conduite générale pendant le processus de rechargement. Afin d'assurer le serrage des freins,. la pression régnant dans la conduite générale est réduite d'une quantité prédéterminée 71 37061 5 211166'' suffisante pour provoquer une légère inflexion du ressort 30 et surmonter ainsi la stabilité de dégagement, après quoi la valve 23 s'écarte de son siège 24 pour permettre à la pression régnant dans la conduite générale de se propager dans la capacité 20 du bulbe» 5 La pression régnant dans la conduite générale est par conséquent transmise par l'intermédiaire de la valve d'entrée du bulbe au dispositif 32 réagissant à la pression afin de supprimer la force du ressort 30» Ceci, avec la réduction rapide de la pression régnant dans la conduite générale, permet un mouvement rapide dans la di-10 rection ascendante de l'organe 16 réagissant à la pression. Ceci a pour effet de fermer la valve 15 de chargement du réservoir auxiliaire, de fermer la valve d'échappement 14 du cylindre de frein et d'ouvrir la valve d'entrée 13 de ce cylindre afin de faire sommimiquer la pression régnant dans le réservoir auxiliaire avec le cylindre de 15 frein. Ensuite, une réduction de la pression régnant dans le réservoir auxiliaire se produit dans le réservoir de frein jusqu'à ce qu'un point soit atteint pour lequel la pression régnant dans le réservoir auxiliaire soit tombée jusqu'au niveau de la pression, régnant dans la conduite générale et que l'organe réagissant à la 20 pression vienne occuper la position dite d'équilibre dans laquelle l'organe distributeur 21 est fermé, tandis que la valve 23 est capable de se déplacer contre son siège 24. Peu après le moment où agit le ressort de la valve à service rapide dont il vient d*être question, 11augmentation de pression dans la chambre 20 permet au res-25 sort 25 de surmonter la pression de retenue précédente au-dessus du piston 33 qui se meut par conséquent vers le haut jusqu'à sa butée supérieure. Il en résulte que quand le système se trouve en position d'équilibre, le siège de valve 24 est dans sa position supérieure. La valve se déclenche avec les valves d'entrée et de sortie 30 du cylindre de frein fermé et la résistance de la pression de bulbe sur la surface du siège de valve 23 réalise une stabilité initiale. A son tour, le siège 24 est sollicité vers le haut par la poussée du ressort 25 pour assurer la stabilité principale quand la pression régnant dans la conduite générale provoque la descente de l'ensemble 35 pour fermer le siège 24. Quand des fluctuations quelconques dans la conduite générale se produisent, l'ensemble revient à la position dans laquelle la valve 23 est ouverte. Il est indispensable dans le présent cas pour les autres fonctions de la valve qu'une communication soit maintenue entre le bulbe et la conduite générale tandis 71 37061 6 2111661 que les freins sont appliqués. Il en résulte que la stabilité dans la position d'équilibre est assurée principalement par la poussée dont le ressort 25 est le siège et moins significativement par la pression de bulbe à service rapide qui est exercée sur la surface 5 différentielle relativement insignifiante constituée par le siège de valve 21 dans la position fermée contre son manchon coulissant 22. On se rappelle que lors d'une augmentation rapide de la pression dans la capacité du bulbe à service rapide depuis la conduite 10 générale, cette pression est transmise par 1'intermédiaire du canal dans la région située au-dessous de 1*organe auxiliaire réagissant à la pression constitué par le diaphragme 32 pour comprimer rapidement le ressort 30 en supprimant ainsi sa poussée du système en vue de son intervention après le mouvement depuis la position de 15 dégagement. Le ressort 30 assure donc simplement la stabilité dans la position de desserrage pour rétablir une position dans laquelle la tige 28 est engagée avec l'organe 16 dans l'hypothèse du retour à la position de desserrage. Pour assurer le desserrage, la pression régnant dans la con-20 duite de freinage 8 est augmentée dans line mesure capable de produire une pareille différence de pression entre la chambre b et la chambre a de façon que la stabilité d'équilibrage assurée par le ressort 25 soit surmontée et que la tige 19 et l'ensemble du système descendent vers un point pour lequel le manchon 22 est engagé 25 avec sa butée inférieure et l'organe distributeur 21 se sépare de son siège, la capacité du bulbe étant épuisée vers l'atmosphère en passant par l'orifice 7. La pression régnant dans la chambre 20 descend par conséquent et la tige 19 agit par l'intermédiaire des organes 21, 23 et 24 pour pousser le piston 23 vers sa position la 30 plus inférieure contre son ressort de réaction engainé 35» le système revenant à sa position initiale, la pression étant supprimée dans le canal 31 pour ramener le ressort 30 afin d'assurer la sta bilité de desserrage« En outre, la prédominance de la pression de la conduite générale dans l'orifice 8 par rapport à la pression at-35 mosphérique régnant dans la chambre 20 fait que le piston 33 réagissant à la pression supprime la force du ressort 25 du système en assurant le mouvement de l'organe principal 16 réagissant à la pression en vue d'un, nouveau serrage ultérieur des freins. Pendant la descente de l'organe 16 réagissant à la pression 71 37061 7 2111661 ainsi que la tige 19 et du manchon coulissant 24 vers la position la plus inférieure, la valve d'échappement du cylindre de frein est rouverte en même temps que la valve 15 de chargement du réservoir auxiliaire. Il en résulte que le système revient à son état initial 5 tout prêt pour un nouveau serrage des freins0 On conçoit que, grâce à la présence des ressorts 30 et 25 et à la sélection convenable des surfaces ménagées qui sont soumises aux pressions différentielles dans les positions d'équilibre et de desserrage de l'appareil, les stabilités de celui-ci dans les trois 10 positions sont en principe indépendantes des pressions régnant dans le système, de sorte qu'il est possible de faire fonctionner un appareil tel que celui décrit dans ce qui précède dans le même système ou conjointement au même système que celui des appareils similaires fonctionnant avec des pressions différentes sans risque de 15 variation des stabilités, ce qui peut provoquer des difficultés au cours du fonctionnement. Les détails de réalisation peuvent être modifiés, sans s'écarter de l'invention, dans le domaine des équivalences techniques. 71 37061 8 2111661 REVENDICATIONS 1.- Appareil de commande de freins fonctionnant par fluide sous pression comportant des valves d'entrée et d'échappement du cylindre de frein en vue de la commande de l'arrivée du fluide sous 5 pression dans et hors de ce cylindre, ces valves étant commandées par un organe réagissant à la pression mobile en réponse aux changements de pression appliqués à une conduite générale par rapport à la pression d'un réservoir auxiliaire afin d'appliquer par l'intermédiaire de la valve d'entrée du cylindre de frein une pression 10 de fluide provenant du réservoir auxiliaire vers le cylindre de frein, caractérisé par des organes élastiques fonctionnant de manière à ménager une force prédéterminée à l'organe réagissant à la pression un sens propre à s'opposer à son déplacement à partir d'une de ses positions d'équilibre en réponse à un changement de la 15 pression différentielle en travers de l'organe réagissant à la pression, et des organes de conditionnement réagissant au déplacement de l'organe réagissant à la pression en antagonisme aux organes élastiques afin de supprimer la force précitée exercée par ces organes élastiques. 20 2.- Appareil à valve de commande suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte des organes élastiques respectifs 'fonctionnant de manière à exercer une force prédéterminée sur l'organe réagissant à la pression dans un sens propre à s'opposer à son déplacement, d'une part, depuis une position d'équilibre et de des-25 serrage et, d'autre part, depuis une position d'équilibre en même temps que lesdites forces de conditionnement afin de supprimer les forces en question. 3.- Appareil à valve de commande suivant la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les organes élastiques fonctionnant pour 30 exercer ladite force prédéterminée sur l'organe réagissant à la pression contre le mouvement depuis la position d'équilibre vers une position de desserrage et comprenant un ressort qui est compressible sous l'effet d'un premier dispositif réagissant à la pression soumis à la pression régnant dans la conduite générale pour maintenir cette 35 force supprimée de l'organe réagissant à la pression en vue du mouvement vers sa position de desserrage. 4.- Appareil à valve de commande suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le premier dispositif réagissant à la pression, tout en étant soumis d'un côté à la 71 37061 9 2111661 pression de la conduite générale est soumis de l'autre côté à une pression empruntée à la capacité d'un bulbe à service rapide. 5.- Appareil à valve de commande suivant la revendication 4, caractérisé en ce que le premier dispositif réagissant à la pres- 5 sion agit sur l'organe réagissant à la pression par l'intermédiaire du siège d'une valve d'admission à bulbe à service rapide mobile. 6.- Appareil à valve de commande suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend des organes élastiques fonctionnant pour exercer ladite force prédé- 10 terminée sur l'organe réagissant à la pression en antagonisme au mouvement depuis la position d'équilibre et de dégagement et comprenant un ressort compressible par un second dispositif réagissant à la pression qui est soumis à la pression empruntée à la capacité d'un bulbe à service rapide pour maintenir la force de ce dernier 15 soustraite à l'organe réagissant à la pression en vue de son mouvement jusqu'à une position de serrage des freins#