Le H7A










GÉNÉRALITÉS
Le robinet H7A, comme le PBL2, sont utilisés pour la commande du frein continu automatique. C'est à dire qu'ils permettent en faisant varier la pression au réservoir égalisateur de déterminer la pression à la conduite générale et la commande des distributeurs ou des triples valves.

Au fil du temps le robinet initial, le H7, a été remplacé par le H7A, qui lui même a été remplacé par le H7A modifié.
C'est cette dernière version utilisée encore aujourd'hui que nous verrons.

Ce robinet est à commande entièrement mécanique, (le PBL2 à commande électrique en agissant sur des électrovalves), et réalise les 7 fonctions du frein.
• Surcharge,
• Grand débit,
• Marche, 
• Neutre, 
• Serrage gradué, 
• Desserrage gradué,
• Serrage d’urgence. 

La commande mécanique, ne permet pas de réaliser toutes les fonctions d'un PBL2, comme par exemple : l'alimentation à pression minima de 3 bars ou le réarmement à 4.8 bars. 

CONSTITUTION du H7A Modifié
Le robinet de frein se compose :
D'un H7A qui comprend :
• Une table fixe, dans laquelle débouchent des canalisations :
   • La conduite principale (CP), 
   • La conduite générale (CG), 
   • Le réservoir égalisateur (RE), 
   
• Le réservoir de surcharge (RS), 
   
• Une soupape égalisatrice, 
   • Une mise à l’atmosphère du RE,
   • Le relais.  
table fixe
Table fixe

• Un distributeur tournant, actionnée par une poignée de commande, qui permet de réaliser les différentes fonctions.

distributeur tournant
Distributeur tournant
D'un détendeur (FVF2) qui comprend :
• Un régleur de pression, qui définit la pression de régime,
• Un relais, qui reproduit cette pression de référence dans la conduite générale par l'intermédiaire du robinet de frein.

Le régleur de pression.
Il comporte :
• A sa partie supérieure une tige creuse solidaire d'une membrane souple formant un deuxième clapet par son contact avec le clapet inférieur.
• A sa partie inférieure un clapet normalement fermé par un petit ressort de rappel.

Fonctionnement :
• La chambre A est alimentée par la conduite principale (CP),
• La chambre B alimente le relais à la pression de référence déterminée par le tarage du ressort R (5 bars),
• La chambre C communique avec l'atmosphère,
• Lorsque la pression en B est inférieure à 5 bars, l'action du ressort R sur la tige creuse est prépondérante, le clapet inférieur s'ouvre et met les chambres A et B en communication,
• Lorsque la pression en B atteint 5 bars il y a équilibre des deux côtés de la membrane et le clapet inférieur revient sur son siège,
• Dans le cas ou la pression dans la chambre B dépasserait les 5 bars, la tige creuse serait soulevée et la chambre B serait mise à l'atmosphère par la tige creuse. L'équipement prend une position naturelle d'équilibre. 

regleur de pression h7a
Régleur de pression

Le relais.
• Il permet d'alimenter la conduite générale (CG) à une pression de 5 bars donnée par le régleur de pression par de larges communications.

Fonctionnement :
• La chambre C reçoit la pression de référence de 5 bars du régleur de pression, cette pression est reproduite dans la chambre B par l'ensemble tige creuse et clapets,
• Le clapet qui met en communication les chambres A et B, autorise par sa dimension, le bon écoulement de l'air,
• La chambre D qui communique avec l'atmosphère permet l'évacuation des excès de pression éventuels de la chambre B.

relais h7a
Relais

regleur et relais h7a
Régleur et relais
Une valve égalisatrice.
La valve égalisatrice est équivalent au relais principal du PBL2 mais sous une forme plus simple.

Rôle :
Pour obtenir un fonctionnement régulier et doux des freins, il est très important, dans les serrages modérés, que l'air soit évacué graduellement de la conduite générale et que l'échappement soit fermé doucement lorsque la réduction de pression voulue a été effectué. 

Si la réduction de pression est trop rapide ou bien si l'échappement est fermé trop brusquement, l'air venant de l'arrière à l'avant du train n'a pas le temps de s'échapper avant la fermeture du robinet et produit quelquefois un coup de bélier*.

Détails :
Quand la poignée du robinet de frein est dans la position serrage, l'air de la conduite générale (CG) circule de la queue du train vers la tête du train ou il s'échappe par le robinet de frein.
Lorsque le conducteur juge que la dépression dans la conduite générale (CG) est suffisante, il interrompt l'échappement de la conduite générale (CG) par l'intermédiaire du robinet de frein en le plaçant sur la position "NEUTRE".
L'air qui circulait dans la conduite générale (CG), ne s'arrête pas instantanément, mais continue à avancer vers le robinet de frein.
Comme celui-ci est fermé, il en résulte un coup de bélier* en tête de la conduite générale (CG), la pression de l'air comprimé augmente à cet endroit et peut même, pour certains véhicules de tête, dépasser la pression de l'air contenu dans les réservoirs auxiliaire (RA), ce qui fait remonter les pistons des triples valves et desserrent les freins de ces véhicules.

Les freins des véhicules de tête se relachant, ils reprennent de la vitesse alors que ceux de queue sont toujours freinés.
Il se produit des tractions dans les attelages, avec des risques de rupture.

C'est pour supprimer le coup de bélier* dans la conduite générale (CG) lors de la fermeture du robinet de frein que la soupape égalisatrice a été mise en place.

(*) : Le coup de bélier est un tassement brutal de l'air sur l'obstacle constituté par le robinet fermé. Il en résulte une surpression locale en tête suivi d'un étalement par retour arrière d'une onde de pression dans la conduite générale (CG).

soupape egalisatrice h7a
Soupape égalisatrice
Le H7A MODIFIÉ

H7A modifié.
La poignée du robinet de frein peut prendre 6 positions qui correspondent aux 7 fonctions du frein : 

Positions du H7A : 
1. Surcharge, 
2. Grand débit,
3. Marche, 
4. Neutre, 
5. Serrage de service, 
6. Serrage d’urgence.

position du h7a
Position du H7A

Fonctions du frein :

• Surcharge,
• Grand débit,
• Marche, 
• Neutre, 
• Serrage gradué, 
• Desserrage gradué,
• Serrage d’urgence.
La FONCTION MARCHE

Le rôle de la fonction "MARCHE" est d'alimenter le réservoir égalisateur à 5 bars et la conduite générale (CG) à petit débit pour obtenir le desserrage des freins.

Une fois que la conduite générale (CG) est à la pression de régime (5 bars), la fonction marche assure la compensation des petites fuites inévitables.
Cette alimentation en petit débit doit garantir l'automaticité du frein en cas de fuite importante à la conduite générale (CG).

Fonctionnement :
En position "MARCHE" le réservoir égalisateur (RE) et la conduite générale (CG) sont alimentés à la pression de régime (5 bars).
La même pression agit des deux côtés de la valve égalisatrice, elle se ferme par son propre poids.

La "FONCTION MARCHE" est réalisée.

fonction marche h7a
Fonction "MARCHE"
La FONCTION SERRAGE GRADUÉ

La fonction serrage gradué n'existe pas sur le H7A.
Elle s'obtient en faisant alterner les positions : "SERRAGE GRADUÉ et NEUTRE".

Fonctionnement :
Le conducteur effectue une dépression dans le réservoir égalisateur (RE). La mise à l'atmosphère du RE se fait par un orifice réduit qui permet de doser avec précision le serrage.

Les deux côtés du piston n'étant plus en communication par la valve rotative, il se produit un déséquilibre de pression entre le RE et la CG, ce qui provoque le soulèvement de la valve égalisatrice et la mise à l'atmosphère de la CG.

Le conducteur contrôle par l'intermédiaire du manomètre RE et CG les baisses de pression.

Lorsqu'il juge la dépression au RE suffisante il ramène la poignée en position "NEUTRE" pour interrompre la baisse de pression au RE.

Nota : Le conducteur doit impérativement revenir à la position 4 "Fonction NEUTRE" du H7A, pour arrêter la mise à l'atmosphère du RE. La conduite générale (CG) continue de se vider par la valve égalisatrice, tant que la pression sa pression n'est pas en équilibre avec celle du RE. Si le conducteur ne revient pas sur "NEUTRE", le RE se videra complètement et la CG également.

La "FONCTION SERRAGE GRADUÉ" est réalisée.

fonction serrage gradue h7a
Fonction "SERRAGE GRADUÉ"
La FONCTION NEUTRE

Rôle de la fonction NEUTRE.
La fonction "NEUTRE", sert à vérifier l'étanchéité de la conduite générale (CG), pour connaître la valeur des fuites.

Elle permet pour le H7A de réaliser les fonctions "SERRAGE GRADUÉ" et "DESSERRAGE GRADUÉ" en permettant l'alimentation de la CG ou la vidange de la CG: paliers de serrage ou de desserrage.

Fonctionnement :
Lorsque le conducteur juge la dépression ou la remontée de pression au réservoir égalisateur (RE) suffisante, il ramène la poignée du H7A en position "NEUTRE", ce qui arrête la baisse ou la remontée de pression au réservoir égalisateur (RE).

Serrage :
A partir de ce moment la conduite générale (CG) continue de se vidanger par la valve égalisatrice,

La pression dans la conduite générale (CG) baisse graduellement au fur et à mesure que la pression CG se rapproche de la pression du RE,

Quand les pressions s'équilibrent, la valve égalisatrice se ferme, et arrête la baisse de pression à la CG :  Un PALIER DE SERRAGE est réalisé.

Desserrage :
Le remplissage du RE et de la CG cesse,

Un PALIER DE DESSERRAGE est réalisé. (Si utilisation de distributeur).

fonction neutre h7a
Fonction "NEUTRE"
La FONCTION DESSERRAGE GRADUÉ

La fonction desserrage gradué n'existe pas sur le H7A.
Elle s'obtient en faisant alterner les positions : "MARCHE et NEUTRE".

Fonctionnement :
Le conducteur effectue une remontée de pression dans le réservoir égalisateur (RE) et la conduite générale (CG). Le remplissage du RE se fait par un orifice réduit.

Les deux côtés du piston étant en communication par la valve rotative, il se produit un équilibre de pression entre le RE et la CG.

La même pression agit des deux côtés de la valve égalisatrice, elle se ferme par son propre poids.

Le conducteur contrôle par l'intermédiaire du manomètre RE et CG les remontées de pression.

Lorsqu'il juge la remontée de pression au RE et à la CG suffisante il ramène la poignée en position "NEUTRE".

La "FONCTION DESERRAGE GRADUÉ" est réalisée.

Nota : Le conducteur doit impérativement revenir à la position 4 "Fonction NEUTRE" du H7A, pour arrêter le remplissage du RE et de la CG. Si le conducteur ne revient pas sur "NEUTRE", le RE et la CG se rempliront à la pression de service de 5 bars, entraînant le desserrage total des freins.

fonction desserrga gradue h7a
Fonction "DESSERRAGE GRADUÉ"

La FONCTION SERRAGE d'URGENCE

La position "SERRAGE d'URGENCE" permet de vider très rapidement la conduite générale (CG) pour arrêter le train.

Elle permet également d'obtenir l'arrêt du train en cas de défaillance de la position "SERRAGE GRADUÉ" dans le cas ou la valve égalisatrice serait bloquée en position basse.

Fonctionnement :
Le réservoir égalisateur est mis à l'atmosphère par un orifice calibré,

La CG se vide plus vite que le RE et le piston de la valve égalisatrice ne se soulève pas.


Nota :
Le réservoir de surcharge est à l'atmosphère. Une liaison intempestive existe entre la conduite principale (CP) et l'atmosphère par la chambre B du relais et la tige creuse (la chambre C étant toujours à 5 bars). Cette liaison est sans effet. Elle produit un sifflement imortant que l'on supprime apès vidange totale de la CG et arrêt du train, en ramenant le robinet à la position serrage gradué.
fonction serrage d'urgence h7a
Fonction "SERRAGE d'URGENCE"
La FONCTION GRAND DÉBIT

Le rôle de la fonction "GRAND DÉBIT" est d'alimenter le réservoir égalisateur à 5 bars et la conduite générale (CG) à grand débit pour obtenir le remplissage et le desserrage des freins plus rapidement que la fonction "MARCHE".

Une fois que la conduite générale (CG) est à la pression de régime (5 bars), le retour à la fonction marche assure la compensation des petites fuites inévitables.
Cette alimentation en grand débit ne garantit pas l'automaticité du frein en cas de fuite importante à la conduite générale (signal d'alarme par exemple).

Fonctionnement :
En position "GRAND DÉBIT" le réservoir égalisateur (RE) et la conduite générale (CG) sont alimentés à la pression de régime (5 bars) sans orifice calibré.
La même pression agit des deux côtés de la valve égalisatrice, elle se ferme par son propre poids.

La "FONCTION GRAND DÉBIT" est réalisée.

fonction grand debit h7a
Fonction "GRAND DÉBIT"
La FONCTION SURCHARGE

Le rôle de la fonction surcharge reste inchangé avec le H7A modifié, à savoir, permettre d'aligner les pressions des appareils de commande du frein de chaque véhicule pour pallier une différence de réglage des détendeurs d'alimentation des robinets de frein ou lors des changements d'extrémités des engins moteurs.

Fonctionnement :
Alimentation en "SURCHARGE".

La pression de l'air dans la chambre B du relais est définie par le détendeur. Cela permet d'alimenter le RE et la CG à 5 bars.

Pour alimenter la conduite générale (CG) à la pression de 5.4 bars, il faut modifier le réglage du relais. Le fonctionnement du détendeur ne change pas.

Pour modifier le réglage du relais l'on réalise une communication entre la chambre B et la chambre E du relais.

La pression qui s'établie dans la chambre E vient s'ajouter à celle présente dans la chambre C, dans le même temps le réservoir de surcharge (RS) se remplit.

La chambre B doit compenser les efforts des chambres C et E, la valeur de la pression d'équilibre se déplace, et se trouve maintenant à 5.4 bars.

Le RE et la CG sont alimentés à 5.4 bars : La "FONCTION SURCHARGE" est réalisée

Elimination de la "SURCHARGE".
Pour supprimer la fonction "SURCHARGE" le conducteur place le robinet de frein sur la position "MARCHE". L'alimentation de la chambre E du relais cesse.

Le réservoir de surcharge (RS) se vide par la valve d'échappement par un trou de fuite F1.
En fin de vidange, le clapet de la valve d'échappement se soulève et permet une mise à l'atmosphère du réservoir de surcharge (RS) par un deuxième orifice F2.

Cela permet d'obtenir une vitesse régulière de la vidange du réservoir de surcharge (RS).

Retour de la conduite générale (CG) à 5 bars.
La pression dans la chambre E baisse progressivement,

La pression dans la chambre B devient supérieure aux chambres C et E,

Le trop plein de pression de la chambre B et donc de la conduite générale (CG), s'évacue progressivement par la tige creuse et la chambre D,

La "SURCHARGE" s'élimine en 3 minutes environ.

evacuation surcharge trou de fuite f1
      
evacuation surcharge trou de fuite f2
                                                            Evacuation de la surcharge : trou de fuite F1                                                 Evacuation de la surcharge : trou de fuite F2