Brevet FR2502566A1 — publié le 19821001

La présente invention concerne le domaine de la construction des véhicules ferroviaires, tels que les wagons et voitures de chemin de fer, de métro, de tramway, et analogue, et a pour objet un dispositif d'anti-enrayage entièrement pneumatique applicable à de tels véhicules. Sur le matériel ferroviaire, le dispositif d'antienrayage est destiné à empêcher, lors du freinage, le blocage d'un essieu dû à une perte d'adhérence brutale de l'essieu considéré. I1 existe actuellement de tels dispositifs, qui sont généralement constitués par des détecteurs de vitesse électroniques placés en bout d'essieu et captant la vitesse de ce dernier, par des cartes électroniques permettant la comparaison des différentes vitesses d'essieu et agissant, au moyen de relais, sur des électrovalves mettant à la fuite la pression agissant sur les blocs de freinage et provoquant un délestage dudit essieu jusqu'à ce que sa vitesse soit égale à celle des autres essieux du même véhicule. Ces dispositifs connus nécessitent, cependant, une source d'énergie électrique à bord de chaque véhicule du fait que toutes les opérations, de la détection de la vitesse à la commande du délestage, sont effectuées en faisant appel à l'électricité. En outre, les composants électroniques constitutifs des circuits de commande de ces dispositifs doivent présenter une très grande fiabilité et une très grande précision, et sont de ce fait d'un prix de revient très élevé. La présente invention a pour but de pallier ces inconvénients. Elle a, en effet, pour objet un dispositif d'antienrayage applicable aux véhicules ferroviaires caractérisé en ce qu'il est constitué par des valves de délestage à pilotage pneumatique et à rappel par ressort affectées chacune à un essieu, par des détecteurs de vitesse, également affectés chacun à un essieu, et pilotant des valves pneumatiques de comparaison à trois positions, équilibrées en position centrale par la pression en provenance du réservoir principal, ou en position de freinage par une pression en provenance du distributeur de freinage et des détecteurs de vitesse, et par des clapets anti-retour interdisant la communication entre la pression venant des détecteurs et celle venant du réservoir principal ou du distributeur de freinage. Conformément à une caractéristique de l'invention, chaque détecteur de vitesse est monté en bout de chaque essieu dans une boite et est constitué par deux capteurs pneumatiques, par deux amplificateurs reliés chacun à un capteur et, par l'intermédiaire d'un clapet anti-retour, au circuit de pilotage du distributeur correspondant, par une roue munie d'une dent, solidaire de l'extrémité de l'essieu et tournant devant les orifices des capteurs, par un clapet anti-retcur prévu sur le circuit d'alimentation des amplificateurs, et par un réducteur de pression branché sur le circuit d'alimentation et relié aux entrées des capteurs. L'invention sera mieux comprise grace à la description ci-après, qui se rapporte à un mode de réalisation préféré, donné à titre d'exemple non limitatif, et expliqué avec référence aux dessins schématiques annexés, dans lesquels la figure 1 est un schéma pneumatique du dispositif conforme à l'invention, et la figure 2 est un schéma d'un détecteur de vitesse. Conformément à l'invention, et comme le montre plus particulièrement, à titre d'exemple, la figure 1 des dessins annexés, à propos d'un véhicule à deux bogies de deux essieux le dispositif d'anti-enrayage applicable aux véhicules ferroviaires est essentiellement constitué par quatre valves de délestage i à 4 à pilotage pneumatique et à rappel par ressort prévues chacune sur le bloc-frein d'un essieu, par quatre détecteurs de vitesse 5 à 8 affectés chacun à un essieu, et qui pilotent chacun des valves pneumatiques de comparaison 9 à 12, et par des clapets antiretour 13 à 20. Les valves pneumatiques de comparaison 9 à 12 sont des valves à trois positions équilibrées en position centrale par la pression en provenance du réservoir principal par la conduite 21. Suivant une variante de réalisation de l'invention, l'équilibrage des valves peut également être effectué en position de freinage en reliant le distributeur de freinage par une conduite 22 (en pointillé sur la figure 1) à la conduite 21 et en utilisant la pression en provenance dudit distributeur. A cette pression d'équilibrage s'ajoute la pression issue des détecteurs de vitesse 5 à 8. Les clapets anti-retour 13 à 20 sont disposés de telle manière qu'ils interdisent la communication entre la pression venant des détecteurs 5 à 8 et celle venant par la conduite 21 du réservoir principal, ou à travers les conduites 21 et 22 du distributeur de freinage, du fait qu'une communication entre ces pressions équilibrerait toutes les pressions venant des détecteurs 5 à 8 et rendrait le montage inopérant. Les détecteurs de vitesse 5 à 8 sont branchés de telle manière qu'ils pilotent chacun un côté de deux valves de comparaison et qu'un détecteur d'un essieu d'un bogie pilote une valve de comparaison d'un essieu de l'autre bogie. Ainsi, par exemple, le détecteur 5 pilote un côté des valves 9 et 10, le détecteur 6 pilote un côté des valves 9 et 12, le détecteur 7 pilote un côté des valves 10 et 11, et le détecteur 8 pilote un côté des valves 11 et 12. Grâce à un tel branchement, il est possible de contrôler indifféremment tous les essieux les uns par rapport aux autres. En effet, en admettant que les détecteurs 5 et 6 soient affectés aux essieux d'un premier bogie, et les détecteurs 7 et 8 à ceux d'un deuxième bogie, dès que l'un ou l'autre des essieux d'un même bogie se bloque ou que les deux essieux se bloquent, ces derniers sont contrôlés par les essieux de l'autre bogie, deux des valves pneumatiques de comparaison 10 et 12 étant pilotées par un essieu de chaque bogie. Chaque détecteur 5 à 8 est constitué, comme le montre la figure 2, par deux capteurs pneumatiques 23, par deux amplificateurs 24 reliés chacun à un capteur 23 et, par l'intermédiaire d'un clapet anti-retour 25, au circuit de pilotage 26 du distributeur correspondant, par une roue 27 munie d'une dent 28, montée sur l'extrémité de l'essieu et tournant devant les orifices des capteurs 23, par un clapet anti-retour 29 prévu sur le circuit 30 d'alimentation des amplificateurs 24, par un réducteur de pression 31 branché entre le circuit 30 et les entrées des capteurs 23, et par une boîte de protection 32 permettant le montage de l'ensemble en bout d'essieu. Les capteurs 23 sont des capteurs connus disponibles dans le commerce et constitués chacun par une plaque munie de deux orifices concentriques. La pression réduite en provenance du réducteur 31 arrive tangentiellement à l'orifice extérieur en formant un jet d'air de forme héli coïdale et à vitesse annulaire. Lorsque la dent 28 de la roue 27 se trouve en face d'un tel capteur 23, le jet d'air est détruit, et il se créé une pression dans l'orifice central, cette pression étant amplifiée par les amplificateurs 24. Les capteurs 23 sont avantageusement diamétralement opposés, de sorte qu'en cas de blocage d'un essieu avec positionnement de la dent 28 devant l'un des capteurs 23, au moins une information puisse entre délivrée. Avec l'élévation de la vitesse de rotation, la fréquence des passages de la dent 28 devant les capteurs 23 s'élève, et le débit d'air recueilli dans l'orifice central des capteurs 23 croît, et est transformé ensuite en pression par les amplificateurs 24, la pression ainsi obtenue ne pouvant circuler que dans un sens grâce au clapet antiretour 25. Si, par contre, la vitesse décrolt, la pression diminue, et un blocage d'un essieu avec une dent 28 devant un capteur 23 est détecté par le fait que ledit capteur fournit un débit, ce qui est contraire au but recherché. Du fait du montage en opposition des capteurs 23, le débit et la pression recueillis sont doubles, et le blocage de la roue 27 avec la dent 28 devant l'un des capteurs 23 a pour effet de faire correspondre la pression de sortie du détecteur à l'information fournie par un seul capteur 23, cette information étant obligatoirement inférieure à celle délivrée par les autres détecteurs, dans lesquels deux capteurs 23 fonctionnent. Le déséquilibre au niveau du pilotage des valves 9 à 12, dû au blocage ou à une moindre vitesse d'un essieu, entraîne le déplacement du tiroir de ladite valve dans le sens d'une autorisation de passage de la pression venant du réservoir principal ou du distributeur de freinage, et ladite valve met à la fuite la pression de freinage de l'essieu en question. Dès que tous les essieux tournent à nouveau à vitesse égale, la pression d'équilibre des valves 9 à 12 se rétablit et la pression en provenance du réservoir principal ou du distributeur de freinage est bloquée par lesdites valves 9 à 12. Le dispositif conforme à l'invention permet, en utilisant exclusivement des composants pneumatiques du commerce, d'un faible prix de revient, ainsi que l'air comprimé obligatoirement présent sur tous les véhicules ferroviaires pour la commande de freinage, sans élément de commande électrique annexe, de détecter la vitesse de chaque essieu et de commander un délestage éventuel au moyen d'une chaîne cinématique entièrement pneumatique. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée au mode de réalisation décrit et représenté aux dessins annexés. Des modifications restent possibles, notamment du point de vue de la constitution des divers éléments, ou par substitution d'équivalents techniques, sans sortir pour autant du domaine de protection de l'invention. -REVENDICATIONS 1. Dispositif d'anti-enrayage applicable aux véhicules ferroviaires caractérisé en ce qu'il est constitué par des valves de délestage (1 à 4) à pilotage pneumatique et à rappel par ressort affectées chacune à un essieu, par des détecteurs de vitesse (5 à 8), également affectés chacun à un essieu et pilotant des valves pneumatiques de comparaison à trois positions (9 à 12),équilibrées en position centrale par la pression en provenance du réservoir principal, ou en position de freinage par une pression en provenance du distributeur de freinage et des détecteurs de vitesse (5 à 8), et par des clapets anti-retour (13 à 20) interdisant la communication entre la pression venant des détecteurs et celle venant du réservoir principal ou du distributeur de freinage. 2. Dispositif, suivant la revendication 1, caractérisé en ce que chaque détecteur de vitesse est monté en bout de chaque essieu dans une boîte (32) et est constitué par deux capteurs pneumatiques t23), par deux amplificateurs (24) reliés chacun à un capteur (23) et, par l'intermédiaire d'un clapet anti-retour (25), au circuit de pilotage (26) du distributeur correspondant, par une roue (27) munie d'une dent (28), solidaire de l'extrémité de l'essieu et tournant devant les orifices des capteurs (23), par un clapet antiretour (29) prévu sur le circuit (30) d'alimentation des amplificateurs (24), et par un réducteur de pression (31) branché sur le circuit d'alimentation (30) et relié aux entrées des capteurs (23). 3. Dispositif, suivant l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que les clapets anti-retour (13 à 20) sont disposés de telle manière qu'ils interdisent la communication entre la pression venant des détecteurs (5 à 8) et celle venant par la conduite (21) du réservoir principal ou du distributeur de freinage. 4. Dispositif, suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les détecteurs de vitesse (5 à 8) sont branchés de telle manière qu'ils pilotent chacun un côté de deux valves de comparaison et qu'un détecteur d'un essieu d'un bogie pilote une valve de comparaison d'un essieu de l'autre bogie. 5. Dispositif, suivant la revendication 2, caractérisé en ce que les capteurs (23) sont diamétralement opposés.