Brevet FR2523911A1 — publié le 19830930

La présente invention se rapporte à un dispositif de protection pour une installation de freinage, à cylindre de frein à ressort d'immobilisation et cylindre de frein de service, destinée, notamment, aux véhicules ferroviaires. Ce dispositif est prévu pour protéger l'installation contre la rupture accidentelle du flexible reliant le réservoir auxiliaire au cylindre de frein à ressort qui peut être associé à un ensemble à rattrapage de jeu à écrou à pas réversible monté sur une bielle de poussée à filetage à pas réversible portant un rochet ou à tout autre moyen comportant une bielle et un cran de verrouillage sur cette bielle. Le dispositif selon l'invention se caractérise en ce qu'il comprend une valve de protection à piston différentiel, un verrou pneumatique verrouillant normalement ledit cran et un poussoir pneumatique destiné à maintenir ledit verrou pneumatique en position de déverrouillage, la mise en communication pneumatique de ces éléments de l'installation entre eux étant telle qu'en cas de rupture du flexible qui relie le réservoir auxiliaire à la surface d'application la plus grande du piston différentiel de la valve de protection, une pression d'actionnement puisée sur l'installation déplace ledit piston différentiel par son autre surface d'application, ladite pression venantralors soulever le verrou pneumatique, le poussoir directement relié au réservoir auxiliaire maintenant ledit verrou pneumatique dans cette position de soulèvement correspondant au déverrouillage et au désarmement . du cylindre de frein à ressort. ~~ Suivant une forme de réalisation, la pression d'actionnement puisée sur l'installation est celle régnant dans la chambre du cylindre de frein à ressort laquelle chambre est reliée, d'une part, au réservoir auxiliaire par un orifice calibré et, d'autre part, à la valve de protection pour agir sur la surface d'application la plus petite du piston différentiel. Suivant une autre forme de réalisation, la pression d'actionnement puisez sur l'installation est celle régnant dans le cylindre de frein de service, ladite pression venant agir sur la surface d'application la plus petite du piston differenti2 de la valve de protection, la chambre du cylindre de frein à ressort étant reliée, sans orifice calibré, au réservoir auxiliaire. Le cylindre de frein à ressort et le cylindre de frein de service sont avantageusement intégrés sous un même ensemble et de préférence autour d'une meme tige de poussée à filetage à pas réversible fixée au piston du cylindre de frein de service, mais il peut être envisagé de séparer le cylindre de frein à ressort du cylindre de frein de service. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront de la description qui va suivre faite en regard des dessins annexés sur lesquels - la figure 1 est une vue en coupe d'un dispo sitif de protection selon l'invention adapté à un ensemble (cylindre de frein à ressort et cylindre de frein de service) intégré autour d'une même tige de poussée à filetage à pas réversible, avec asservissement à la pression du réservoir auxiliaire - la figure 2 est une vue en coupe d'une autre forme de réalisation adaptée à un ensemble (cylindre de frein ressort et cylindre de frein de service) intégré autour d'une même tige de poussée à filetage à pas réversible, avec asservissefilent à la pression du cylindre de frein de service ; et - la figure 3 est une vue en coupe d'un dispositif de protection adapté à un cylindre de frein à ressort et un cylindre de frein de service séparés l'un de l'autre. Dans les deus formes de réalisation représentées aux figures 1 et 2, une installation selon l'invention comprend, outre un réservoir auxiliaire (RA) un cylindre de frein à ressort (CFR) et un cylindre de frein de service (cFS),unevalvede protection à piston différentiel (V) un verrou pneumatique (VP) et un poussoir (P). La valve de protection comprend deux logements, l'un (1) pour un plateau (o) l'autre (3) pour un clapet double (4) la surface d'application du plateau étant supérieure à celle du clapet. Ce plateau et ce clapet double sont reliés entre eux par une entretoise (5) et un canal (6) met les deux logements (1) et (3) en communication. Une chambre (F) prévue d'un côté d'une membrane (7) du plateau (2) et la chambre (B) du cylindre de frein à ressort (CFR) sont en communication avec le réservoir auxiliaire (RA). A l'opposé de la chambre (F) le logement (3) montre un passage à l'atmosphère (8). Le clapet double (4) monté sur un ressort (9) est susceptible de porter, soit sur un siège (10) soit sur un siège (11) du logement (3) lui-meme en communication avec une chambre (E) du verrou pneumatique (VP). La chambre (E) est délimitée, en partie, par une membrane (12) portée par une tirette (13) du verrou pneumatique, laquelle est munie d'un cliquet (14) susceptible de verrouiller un rochet (15). Ce rochet est lié en rotation à un manchon d'accouplement (16) pouvant être craboté par un écrou à pas réversible (17) monté sur la bielle de poussée (18) à filetage à pas réversible. Une chambre (D) du poussoir (P) monté sur un ressort (19) est en communication avec le réservoir auxiliaire (RA). Dans la forme de réalisation représentée à la figure 1, un orifice calibré (20) est disposé sur la communication entre le réservoir auxiliaire (RA) et la chambre (B) du cylindre de frein à ressort (CFR) et le logement (3) du clapet double (4) est relié à ladite chambre (B). Dans la forme de réalisation représentée à la figure 2, la communication entre le réservoir auxiliaire (RA) et la chambre (B) du cylindre de frein à ressort (CFR) n'est pas calibrée, alors que le logement (3) du clapet double (4) est relié à un cylindre de frein de service (CFS). Dans la forme de réalisation représentée à la figure 1, le fonctionnement en service normal est le suivant La pression provenant du réservoir auxillaire RA et arrivant dans la chambre v ait SU1' la membrane 7 dont le plateau 2 est de s5-=aee supérieure à celle du clapet double 4 sur lequel s'applique la pression régnant dans la chambre B du cylindre de frein a Le sort CFR raccordée au réservoir auxIliaIre RA via l'orifice calibré (2). Le clapet 4 poussé par le plateau 2 comprime son ressort 9 et quitte le siege 10 pour venir s'appliquer sur le siège 11 coupant ainsi la communication avec le cylindre de frein à ressort Cl'R et mettant la chambre E du verrou pneumatique à l'atmosphère, via le canai 6 et le passage 8. La pression dans la chambre D du poussoir P (également alimentée par le réservoir auxiliaire RA) maintient comprimé le ressort 19 dudit poussoir. Le cylindre du frein de service CFS onctionne ainsi normalement tant que la pression délivrée par le réservoir auxiliaire RA reste superieure à une pression de seuil de 3,2 bars par exempie. Le fonctionnement en cas de rupture du flexible est le suivant Dans le cas d'une chute brutale de pression et donc dans la chambre F, le clapet 4 soumis à la pression qui ne baisse que lentement dans la chambre B du cylindre à ressort quitte le siège 11 pour revenir s'appliquer sur le siège 10 mettant ainsi en communication la chambre B et la chambre E du verrou VP qui se soulève, deverrouillant ainsi le frein à ressort. Parallèlement, la pression a disparu dans la chambre D du poussoir P qui, poussé par le ressort 19, vient s'engager sous la tirette 13 empêchant ainsi le verrou VP de verrouiller à nouveau le rochet 15 lorsque la pression diminue dans les chambres B et E. Le fonctionnement en cas de fuite lente en stationnement normal est le suivant En cas de fuite lente la pression diminue parallèlement dans la chambre F et dans la chambre B et le clapet 4 reste donc appliqué sur le siège 11. I1 ne se soulève sous l'action de son ressort 9 que lorsque la pression est inférieure à 0,3 bar par exemple, pression insuffisante pour soulever le verrou VP. Dans la forme de réalisation représentée a la figure 2, le fonctionnement en service normal est le suivant La pression provenant du réservoir auxiliaire RA et arrivant dans la chambre F agit sur la membrane 7 dont le plateau 2 est de surface supérieure à celle du clapet 4 sur lequel s'applique la pression d'alimentation du frein de service CFS. Le clapet 4 poussé par le plateau 2 comprime son ressort 9 et quitte le siège 10 pour venir s'appliquer sur le siège 11 coupant ainsi la communication entre le cylindre de frein de service CFS et la chambre E du cliquet qui est mise à l'atmosphère. La pression dans la chambre D du poussoir P ali- mentée par le réservoir auxiliaire RA maintient comprimé le ressort 19 dudit poussoir. Le cylindre de frein de service CFS fonctionne ainsi normalement tant que la pression délivrée par le réservoir auxiliaire RA est supérieure à 3,2 bars. Le fonctionnement en cas de rupture du flexible est le suivant Frein de service appliqué en cas d'une chute brutale de pression et donc dans la chambre F, le clapet 4 soumis à la pression provenant du frein de service CFS quitte le siège 11 pour venir s'appliquer sur le siège 10 mettant ainsi en communication le frein de service CFS et la chambre E du verrou VP qui se soulève déverrouillant ainsi le frein à ressort. Parallèlement, la pression a disparu dans la chambre D du poussoir P qui, poussé par le ressort 19 vient s'engager sous la tirette 15 empêchant ainsi le verrou VP de verrouiller à nouveau le rochet 15 lorsque la pression diminue au cylindre de frein de service CFS. Frein de service non alimenté, la chute brutale de pression dans la chambre F permet au ressort 21 de se détendre entraînant ainsi le piston et l'ensemble écrou et tige de piston 16 - 17 - 18. Ce déplacement est toutefois insuffisant pour appliquer effectivement le sabot sur la roue. Au premier ser-ge qui suivra on se retrouvera dans le cas précédent. Le fonctionnement en cas de fuite lente en stationnement normal est le suivant En cas de fuite lente la pression diminue parallèlement dans la chambre F et dans le frein de service CFS, c'est-à-dire sous le clapet 4 qui reste donc en appui sur le siège 11. Le clapet ne se soulève sous l'action de son ressort que lorsque la pression est inférieure à 0,3 bar, pression insuffisante pour soulever le verrou VP. Dans le même temps le frein à ressort a été ap pliqué, la pression régnant dans la chambre B ne pouvant maintenir comprimé le ressort 21 du cylindre de frein à ressort CFR. Dans les deux formes de réalisation des figures 1 et 2, le cylindre de frein à ressort (CFR) et le cylindre de frein de service (CFS) sont intégrés sous un même ensemble et la tige de poussée à filetage à pas réversible est solidaire du piston du cylindre de frein de service (CFS). Dans la forme de réalisation représentée à la figure 3, le cylindre de frein à ressort (CFR) est séparé du cylindre de frein de service (CFS) et, dans ce cas, le poussoir (P) peut etre supprimé. Dans cette forme de réalisation, la tige de poussée à filetage à pas réversible (18) du cylindre de frein à ressort (CFR) est reliée à la tige de poussée (22) du cylindre de frein de service (CFS) par un levier pivotant (2s) à came (23A). En cas de rupture du flexible reliant le réservoir auxiliaire (FA) au cylindre de frein à ressort (CFR) le verrouillage de la tirette (13) par le poussoir (P) devient inutile car, lorsque le cliquet (14) est soulevé par la pression régnant dans la chambre (E) le ressort (21) du cylindre de frein à ressort (CFR) se détend et le piston (24) de ce frein vient en appui sur le fond du cylIndre, sans exercer aucune traction sur le levier (23). Le cliquet (14) peut ensuite redescendre sans gêner le fonctionnement du frein de service (CFS), le levier (23) restant en position frein desserre. I1 est bien entendu, enfin, que la présente invention n'a été décrite et représentée qu'à titre d'eyem- ple préférentiel et qu'con pourra apporter des équivalences dans ses éléments constitutifs sans, pour autant, sortir du cadre de l'invention. nEVnfLilIOS 1. Dispositif de protection (dans une installation de freinage pour véhicule ferroviaire notamment à cylyndre de frein à ressort d'inmoblisaion et cylindre de frein de service) contre la rupture accidentelle du flexible reliant le réservoir auxilIaire au cylindre de frein à ressort associé à un ensemble comportant au moins une bielle d poussée et un cran de verrouillage sur cette bielle, caracterisé en ce qu'il comprend une valve de protection à piston différentiel (V), un verrou pneumatique (VP) verrouillant normalement ledit cran et un poussoir pneumatique (P) destiné à maintenir ledit verrou pneumatique (VP) en position de déverrouillage, la mise en communIcation pneumatique de ces élements de l'installation entre eux étant telle qu'en cas de rupture du flexible qui relie le réservoir auxiliaire (RA) à la surface d'application la plus grande du piston différentiel de la valve de protection (V), une pression d'actionnement puisée sur l'installation déplace ledit piston différentiel par son autre surface d'application, ladite pression venant alors soulever le verrou pneumatique (VP), le poussoir (P directement relié au réservoir auxiliaire (RA) maintenant ledit verrou pneumatique (VP) dans cette position de soulèvement correspondant au déverrouillage et au dcsarrnement du cylindre de frein à ressort (CFR). 2. Dispositif selon la revendication 1, caracterisé en ce que la pression puisée sur l'installation est celle régnant dans la chambre (B) du cylindre de frein à ressort (CFR) laquelle chambre est reliée, d'une part, au réservoir auxiliaire (RA) par un orifice calibré (20) et, d'autre part, à la valve de protection (V) pour agir sur la surface d'application la plus petite du piston différentiel. 3. Dispositif selon la revendication 1, carac térisé en ce que la pression puisée sur l'installation est celle régnant dans le cylindre de frein de service (CFS), ladite pression venant agir sur la surface d'application la plus petite du piston différentiel de la valve de protection (V), la chambre (B) du cylindre de frein à ressort (CFR) étant reliée sans orifice calibré au réservoir auxiliaire (FA). 4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 a 3, caractérisé en ce que le cylindre de frein à ressort (CFR) et le cylindre de frein de service (CFS) ne sont pas intégrés sous un même ensemble et en ce que le dispositif de protection comprend la valve de protection (V) et le verrou pneumatique (VP) seulement. 5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 a 4, caractérisé en ce qu'une pression de seuil est choisie de manière que le piston de la valve de protection (V) ne se déplace que lorsque la pression d'actionnement puisée est inférieure à la pression de seuil choisie, ceci dans le cas d'une fuite lente du flexible reliant le réservoir auxiliaire (RA) au cylindre de frein à ressort (CFR).