Brevet FR2286739A1 — publié le 19760430

La présente invention a pour objet un dispositif de freinage pneumatique pour véhicules sur rails, comprenant tne conduite d'air principale, un conduit d'alimentation raccordé à cette conduite par l'intermédiaire d'un organe d'arret actionnable à volon- té, une soupape de commande à triple pression contrôlant directement ou indirectement la pression d'un cylindre de frein, cette soupape comportant une chambre à pression constante pouvant outre raccordée au conduit d'alimentation par l'intermédiaire d'une soupape de surveillance fermée en présence d'une pression de freinage dans le cylindre ainsi qu'une chambre à pression de freinage, an réservoir d'air comprimé pouvant être chargé à partir du conduit d'alimentation par l'intermédiaire d'une soupape de retenue et pouvant titre évacué à l'atmosphère au moyen d'une soupape de purge accouplée à l'organe d'arret de manière à être actionnée à l'inverse de ce dernier, et un limiteur de pression maximale qui limite la montée en pression dans le cylindre de frein à une valeur maximale prédéterminée et qui est inséré dans une conduite assurant Sa liaison entre le réservoir d'air coeiprimé et une soupape d' adiiss ion montée en amont de la chambre à pression de freinage de la soupape de commande à triple pression, le piston d'actionnement du limitez de pression maximale étant sollicité dans le sens de la fermeture de ce limiteur par la pression régnant dans la conduite de liaison entre celui-ci et la soupape d'admission. Un dispositif de freinage pneumatique tel que défini cidessus résulte par exemple de l'application de la soupape de mande selon le brevet allemand n 1.287.1C5 àun dispositif de freinage pneumatique classique, tel par exemple qu'illustré par la figure 2 de l'article : "Die neue Knorr-Druckluftbremse, Bauart KE" paru dans le n 1 de l'année 1954 de la revue "Eisenbahntechni- sche Rundschau", en sorte qu'un tel dispositif appartient à l'état de la technique. I1 est généralement exigé que soit prévu sur les dispositifs de freinage à air comprimé un organe d'arret actionnable à volonté, dans la position de fermeture duquel, indépendamment de l'état d'actionnement antérieur du dispositif de freinage à air comprimé, ce dernier soit mis au repos, tous ses compartiments, chambres et réservoirs étant évacués à l'atmosphère y compris le cylindre de frein .Cette exigence s'est heurtée à des difficultés de réalisation dans des dispositifs de freinage pneumatiques du genre précité, lesquels ne comprennent que l'organe d'arrêt usuel servant à isoler de la conduite d'air principale le conduit d'alimentation et la soupape de purge qui y est accouplée et est destinée à purger le réservoir d'air comprimé, ainsi qu' illustré par les figures 14 et 15 de l'article de revue précité.Si en effet l'organe d'ar ret a été fermé alors que 1' installation de freinage se trouve en position de plein freinage avec son limiteur de pression maximale fermé, l'air comprimé se trouvant dans le cylindre de frein ainsi que dans la chambre à pression constante ne peut s'évacuer à 1' at- mosphère. Une telle circonstance peut encore survenir lorsque 1' or- gane d'arret est fermé,le le dispositif de freinage à air comprimé étant desserré, puisqu'en pareil cas et par une purge rapide de la chambre à pression de ligne par la soupape de purge le dispositif de freinage à air comprimé peut etre amené à sa position de plein freinage.Dans de tels cas, il a donc été reconnu nécessaire d'actionner une soupape de déclenchement supplémentaire pour obtenir également la purge de ces chantres. La présente invention se donne pour but de concevoir un dispositif de freinage pneumatique du genre précité, pour lequel on soit assuré que lors de la fermeture de l'organe d'arrêt et de 1' ou- verture simultanée de la soupape de purge, toutes les chambres et enceintes du dispositif de freinage pneumatique soient entièrement évacuées. Ce but est atteint, conformément à l'invention, gracie au fait que la conduite de liaison est raccordée au réservoir d'air comprimé par l'intermédiaire d'une soupape de retenue qut s'ouvre pour ce seul sens d'écoulement.On obtient ainsi que, lors de la fermeture de li organe d'arret, et le limiteur de pression maximale étant -fermé, l'air comprimé puisse s'écouler hors de la conduite de liaison à travers la soupape de retenue et- la soupape de purge, ce qui a pour conséquence de réduire la pression s'exerçant sur le piston d'actionnement et de permettre ainsi au limiteur de pression maximale de s'ouvrir, à la suite de quoi le cylindre de frein et la chambre à pression constante s' ouvrant à travers la soupape de surveillance peuvent eux aussi s'évacuer à l'atmosphère. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention rets. sortiront de la lecture de la description suivante d'une forme de réalisation, donnée à simple titre d'exemple illustratif, et avec référence aux dessins ci-annexés, en lesquels La figure 1 illustre schématiquement l'ensemble du dispositif de freinage pneumatique selon l'invention ; La figure 2 représente en coupe une forme de réalisation préférentielle du limiteur de pression maxlmab; Et la figure 3 illustre à plus grande échelle un détail A du dispositif représenté à la figure 2. Conformément à la figure 1 des dessins, une conduite de dérivation 2 mene ltair comprimé d'une conduite d'air principal 1 à un robinet d'arret 3, lequel comporte un arbre à double came 5 qu'une poignée 4 permet de faire tourner, ainsi que deux soupapes 6 et 7 actionnables en sens inverse l'une de l'autre par ces cames. La soupape 6 est insérée en tant qu'organe d'arret entre la conduite de dérivation 2 et un conduit d'alimentation 8, et la soupape 7 sert de soupape de purge et est raccordée à cet effet à un réservoir d'air comprimé 9. la conduit d'alimentation 8 aboutit à la chambre à pression de ligne 10 d'une soupape de commande à triple pression il, et est relié à travers une soupape de retenue 12 et un restricteur 13 au réservoir d'air comprimé 9, ainsi qu'à une soupape de surveillance 14 qui communique elle-mMme avec la chambre 2 pression constante 15 de la soupape de commande à triple pres si;;n 11. La soupape de surveillance 14 ainsi qu'une soupape de pression minimale 16 qui y est constructivement associée sont actionnées chacune par un piston 17 ou 18, ces pistons 17 ou 18 étant sollicités dans le sens de la fermeture des soupapes 14 et 16 par la pression d'actionnement régnant dans un cylindre de frein 19 à l'encontre de ressorts 20 et 21 respectivement.Dans la soupape de commande à triple pression 11, la chambre à pression de ligne 10 et la chambre à pression constante 15 sont séparées l'une de 11 autre par un piston de commande 25 portant un poussoir de soupape 22 muni d'un piston 24 chargé par la pression régnant dans une chambre à pression de freinage 23. la poussoir de soupape 22 actionne une soupape double comportant une soupape d'échappement 26 et une soupape d'admission 27, cette soupape double contrôlant la pression dans la chambre à pression de freinage 23 reliée au cylindre de frein 19. La chambre à pression constante 15 est pourvue une soupape de déclenchement classique 28. la réservoir d'air comprimé 9 est en communication par l'intermédiaire d'une conduite 29 avec un limiteur de pression maximale 30, dDnt la sortie 31 est raccordée à travers un restricteur 32 à une conduite de liaison 33 aboutissant à la soupape d'admission 27. la limiteur de pression maximale 30 comporte un tube de soupape 34 qui supporte d'une part, dans une chambre de soupape 35 rac cordée à la conduite 29, un clapet d'obturation 36 associé à une soupape 37 insérée entre la chambre de soupape 35 et la sortie 31, et d'autre part un piston d'actionnement 38 qui est sollicité dans le sens de fermeture de la soupape 37 par la pression régnant à la sortie 31 qui est amenée à une chambre d'actionnement 40 à travers l'alésage axial 39 du tube de soupape 34 et qui agit à l'encontre de la pression atmosphèrique. Un m ressort 41 sollicite le tube de soupape 34 dans le sens de l'ouverture de la soupape 37. Lorsque le robinet d'arret 3 se trouve dans la position de manoeuvre représentée, c' est-à-dire lorsque l'organe d'arret 6 est ouvert et la soupape de purge 7 fermée, le dispositif de freinage décrit ci-dessus correspond entièrement par sa structure à celui déjà mentionnéci-dessus comme connu par le brevet allemand nO 1.287.105, en sorte que son mode de fonctionnement est lui-même connu et ne demande pas à étre rappelé ici plus en détail. I1 convient seulement de mentionner que la soupape de surveillance 14 se ferme dès l'apparition d'une pression de freinage pour l'actionnement du cylindre de frein, et subit ainsi la pression régulée qui règne dans la chambre à pression constante 15. Conformément à l'invention, est insérée entre la sortie 31 et donc, à travers le restricteur 32, entre la conduite de liaisn 33 et la conduite 29 et donc le réservoir d'air comprimé 9une soupape de retenue 42 qui ne s' ouvre que dans le sens d'écoulement aboutissant à ce dernier. Cette soupape de retenue 42 est fermée lors de toutes les opérations usuelles de freinage et ne les influence donc pas, puisqu'il règne alors dans le réservoir d'air comprimé 9 une valeur de pression qui correspond au moins à la valeur de pression régnant dans la conduite de liaison 33, et y est le plus souvent supérieure. Ladite soupape ne devient opérante que lorsque le dispositif de freinage pneumatique est isolé de la conduite d'air principale 1. Si, partant d'un état chargé et desserré du dispositif de freinage, le robinet d'arret 3 est basculé, l'organe d'arrêt 6 se ferme alors tandis que la soupape de purge 7 s'ouvre. la conduit d'alimentation 8 se trouve ainsi séparé de la conduite d'air principale et le réservoir d'air comprimé 9 est évacué à l'atmosphère. Dès lors, l'air comprimé s'échappe lui aussi rapidement de la chambre à pression de ligne 10 à travers la soupape de retenue 12 et le restricteur 13, en sorte que la soupape de commande à triple pression ll bascule dans sa position de freinage, le cylin dre de frein 19 étant actionné par la pression encore présente dans le réservoir d'air comprimé 9. La soupape de surveillance 14 se ferme immédiatement, en sorte que la chambre à pression constante est isolée et conserve sa pleine valeur de pression. Pour un dimensionnement approprié du frein, et en particulier pour une valeur de pression maximale du cylindre de frein réglée à bas niveau, ce cylindre de frein reçoit durant les opérations précitées sa valeur maximale de pression d'actionnement, et le limiteur de pression maximale 30 ferme sa soupape 37.Dès que, grAce à l'évacuation par la soupape de purge 7, la pression régnant dans le réservoir d'air comprimé 9 commence à devenir inférieure à la pression maximale du cylindre de frein, la pression régnant à la sortie 31 et par conséquent dans la chambre d'actionnement 40 s'abaisse elle aussi à travers la soupape de retenue 42. La pression d'actionnement agissant sur le piston 38 s'abaisse ainsi au-dessous de la pression maximale du cylindre de frein, et la soupape 37 s'ouvre par conséquent sous l'action du ressort 41.L'air comprimé peut à présent s'écouler, aux fins de desserrage du frein, hors du cylindre de frein 19 à travers la soupape d'admission 27 ouverte, la conduite de liaison 33 et le limiteur de pression maximale 30 ouvert en direction du réservoir d'air comprimé 9, et de ce dernier à travers la soupape de purge 7 à l'atmosphère. La soupape de retenue 42 n'a ainsi à provoquer qu'un faible abaissement de pression dans la chambre d'actionnement 40 en vue d1 ouvrir le limiteur de pression maximale 30 ; l'évacuation subsé- quente proprement dite du cylindre de frein 19 peut alors s'effectuer pour l'essentiel à travers ce limiteur de pression maximale 30. Ceci signifie que la soupape de retenue 42 peut être réalisée sous de faibles dimensions avec une section d'écoulement réduite, et par conséquent être d'une construction simple et économique. Dès qu'est atteinte dans le cylindre de frein 19 une pression très basse, correspondant sensiblement à la pression atmosphèrique, la soupape de surveillance 14 s'ouvre et l'air comprimé s'écoule hors de la chambre à pression constante 15 à travers cette soupape de surveillance 14 en direction du conduit d'alimentation 8, puis de ce dernier à travers la soupape de retenue 12 et le restricteur 13 au réservoir d'air comprimé 9, et enfin de ce dernier à travers la soupape de purge 7 à 1' atmoephère. Si le robinet d'arret 3 est placé en position d'arrêt alors que le dispositif de freinage se trouve en état de freinage par tiel ou total, les opérations s'effectuent de façon pratiquement analogue à la précédente ; grtce à la soupape de rétenue 42, sont dans tous les cas garanties une ouverture du limiteur de pression maximale 30 et par conséquent une évacuation totale de toutes les enceintes du dispositif de freinage pneumatique. Par la seule inversion du robinet d'arrêt 3, sans actionnement de la soupape de déclenchement 28, la totalité de 1' installa- tion de freinage pneumatique se trouve ainsi évacuée et par conséquent maintenue à l'état desserré ou mise en cet état. I1 est avantageux d'incorporer la soupape de retenue 42 au limiteur de pression maximale 30, ainsi que représenté à la figure 2 des dessins. Le limiteur de pression maximale 30 reFrésent8 sur cette figure, lequel correspond dans toutes ses parties essentielles au schéma de la figure 1, comporte dans la région de la chambre de soupape 35 un perçage transversal 43 dans le tube de soupape 34, perçage qui, ainsi que bien visible sur le détail de la figure 3, est recouvert sur son orifice externe, et avec interposition d'une étroite et plate gorge annulaire 45, par une bague plate d'étanchéité 44 en matière élastique qui entoure le tube de soupape 34 sous une légère précontrainte. L'air comprimé peut ainsi s'échapper de l'alésage axial 39 grace àun léger soulèvement de la bague d'étanchdité 44 et pénétrer dans la chambre de soupape 35, mais ne peut par contre s'écouler en sens inverse. REVENDICATIONS Dispositif de freinage pneumatique pour véhicules sur rails, comprenant une conduite d'air principale, un conduit d'alimentation raccordé à cette conduite par l'intermédiaire d'un organe d'arrêt actionnable à volonté, une soupape de comnande à triple pression contrOlant directement ou indirectement la pression d'un cylindre de frein, cette soupape comportant une chambre à pression constante pouvant etre raccordée au conduit d'alimentation par l'intermédiaire d'une soupape de surveillance fermée en présence d'une pression de freinage dans le cylindre ainsi qu'une chambre à pression de freinage, un réservoir d'air comprimé pouvant être chargé à partir du conduit d'alimentation par l'intermédiaire d'une soupape de retenue et pouvant être évacué à l'atmosphère au moyen d'une soupape de purge accouplée à l'organe d'arrêt de manière à titre actionnée à inverse de ce dernier, et un limiteur de pression maximale qui limite la montée en pression dans le cylindre de frein à une valeur maximale prédéterminée et qui est inséré dans une conduite assurant la liaison entre le réservoir d'air comprimé et une soupape d'admission montée en amont de la chambre à pression de freinage de la soupape de commande à triple pression, le piston d'actionnement du limiteur de pression maximale étant sollicité dansle sens de la fermeture de ce limiteur par la pression régnant dans la conduite de liaison entre celui-ci et la soupape d'admission, caractérisé par le fait que la conduite de liaison (33) est raccordée au réservoir d'air comprimé (9) par l'intermédiaire d'une soupape de retenue (42) qui s' ouvre pour ce seul sens d'écoulement. 2 - Dispositif de freinage pneumatique selon la revendication 1, et dans lequel le piston d'actionnement porte un tube de soupape qui supporte lui-mEme dans une chambre de soupape reliée au réservoir d'air comprimé un clapet d'obturation du limiteur de pression maximale et qui comporte un perçage axial en communica- tion avec la pression régnant dans la conduite de liaison, caractérisé par le fait que la soupape de retenue est constituée par un perçage transversal (43) pratiqué dans le tube de soupape (34) au niveau de la chambre de soupape (35), perçage qui est recouvert sur son orifice externe par une bague d'étanchéité plate (44) entourant le tube de soupape sous une légère précontrainte.