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"Perfectionnements aux dispositifs d'arrêt des trains en cas de danger. cette invention est relative à un dispositif d'arrêt en cas de danger permettant d'arrêter les wagons ou trains de chemin de fer et elle se rapporte plus par- ticulièrement aux moyens employés pour amener ce disposi- tif d'arrêt de sa position inactive à sa position active, et vice-versa.
En matière de signalisation de chemin de fer, il est courant d'établir un dérailleur, c'est-à-dire un dis- . positif destiné à faire dérailler un train, à quelque dis-
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tance en arrière d'un point de jonction, ordinairement un croisement, afin de disposer d'un moyen d'arrêter un train en cas de danger car on juge préférable de faire dérail- ler un train plutôt que de le voir tamponner un autre train roulant à grande vitesse sur une voie de croise- ment.
De même, dans les gares de formation où les wagons sent reclassés pour former de nouveaux trains, ce qui se fait habituellement en augmentant la vitesse d'un wagon ou d'un groupe de wagons en leur faisant descendre une rampe, et en les dirigeant par des aiguillages appropries sur la voie de formation convenable, les wagons sont ra- lentis au moyen d'enrayeurs ou de freins de voie appropriés.
Dans le cas ou. ces freins de voie ne fonctionnent pas con- venablement, ou si l'opérateur ne les a pas placés dans leur position active de freinage, ces wagons viendront heurter d'autres wagons sur la voie de formation, à des vitesses excessives et dangereuses, ce qui peut leur causer des dégâts et aussi à leur chargement. Pour éviter cela, on place couramment sur la voie, devant le wagon, un sabot d'enrayage sur lequel il peut monter et qui le ralentit en faisant patiner ses roues d'avant. suivant la présente invention, on propose d'établir un mécanisme fonc- tionnant au moteur, qui est destiné non seulement à. placer ce sabot ou ce dérailleur dans sa position active sur le rail, mais encore à le retirer pour le replacer dans sa po- sition inactive.
Autrement dit, lorsque l'invention est ap- pliquée à un dispositif poseur de sabot, on propose de re- lier le sabot d'une façon détachable au mécanisme poseur de sabot, de telle manière que seul un mouvement longitudinal du sabot dans une direction générale lui permette de se dé- gager au mécanisme poseur, ceci étant réalisé au moyen d'un
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accouplement mécanique détachable ou par attraction magné- tique entre les diverses pièces de celui-ci.
D'autres ca- ractéristiques de l'invention résident dans l'emploi d'ac- couplements réglables de façon à éviter tout changement de la pcsition normale et finale du dispositif d'arrêt, et dans l'emploi d'un mécanisme convenablement actionné par un moteur pour faire passer de l'une à l'autre de ses deux positions le dispositif d'arrêt en cas de danger.
D'autres objets, buts et caractéristiques de l'invention apparaîtront au cours de la description de celle-ci et certains détails caractéristiques ressortiront des dessins.
La description détaillée de l'invention sera faite avec référence aux dessins annexés, dans lesquels :
Fig. 1 est une vue en plan d'une forme de réali- sation de l'invention, sur laquelle l'enveloppe du mécanis- me actionné par moteur est en partie brisée pour montrer le mécanisme de contact.
Fig. 2 est une coupe verticale du mécanisme po- seur de sabot montrant le sabot relié d'une façon détacha- ble à ce mécanisme.
Fig. 3 est une vue analogue à la Fig. 2 montrant le sabot dans sa position active au lieu de sa position passive.
Fig. 4 est une élévation de côté de l'appareil représenté sur la Fig. 2, sans le sabot et vu dans le sens des flèches de la ligne 4-4.
Fig. 5 est une coupe verticale a travers le rail et l'arbre, par la ligne 5-5 de la Fig. 1 et dans le sens des flèches, montrant particulièrement la manière dont eat fixé le ressort de rappel.
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Fige 6 est un plan de l'enveloppe contenant le mécanisa de commando du poseur de sabot, par la ligne 6-6 de la Fig. 7, sur lequel une partie de l'extrémité de droi- te de l'enveloppe est brisée et le couvercle enlevé.
Fige 7 est une coupe verticale par la ligne 7-7 de la Fige 6, dans le sens des flèches.
Fig. 8 est une coupe verticale par la ligne 8-8 de la Fige 7, dans le sens des flèches, montrant particu- lièrement comment la barre fourchue à mouvement alternatif embrasse le bossage de pivotement de l'enveloppe du méca- nisme.
Fig. 9 est une coupe verticale par la ligne 9-9 de la Fig. 7 montrant le guidage de la barre à mouvement alternatif.
Fig. 10 représente le circuit de commande du mé- canisme poseur de sabot représenté sur les Figs. 1 à 9.
Pige 11 est une forme modifiée du dispositif de commande du sabot, dans laquelle celui-ci est retenu magné- tiquement.
Fige 12 est une élévation par le bout du mécanis- me représenté sur la Fig. 11; et
Pige 13 représente une forme de construction mo- difiée dans laquelle le "controller" de circuit du méca- nisme poseur de sabot est actionné plus tôt dans le cours ae son cycle de fonctionnement que le mécanisme des Figs.
1 à 10.
Bien que la présente invention soit relative à des dispositifs pour l'arrêt des wagons en cas de danger aussi bien du type à sabot d'enrayage que du type à dérail- leur ; on a jugé plus commode de limiter les dessins à des appareils servant à amener un sabot dans sa position acti-
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va ou passive, mais il est bien entendu qu'un dérailleur peut être placé sur le rail de la même manière que le sabot et l'on a estimé inutile et superflu de représenter ce dérailleur.
Quand on établit un dispositif pour poser sur un rail un sabot tel que le sabot s représenté sur les Figs.l,
2, 3 et 4, il est préférable que le mécanisme poseur de sabot soit installé en un endroit défini par rapport à ce rail ; suivant la présente invention, le support principal 1 de ce mécanisme est boulonné, au moyen de boulons à crochet
2, directement au rail 3 qui est supporté par des traverses
4. ce support principal comporte des oreilles verticales 1 qui sont percées transversalement pour former des paliers pour l'arbre 5, sur celui-ci pivote le bras pose-sabot 7 qui comporte à ses extrémités des douilles 7a dans lesquel- les sont logés des plongeurs à ressort 8 (Fig. 2) qui sont décrits avec plus de détails ci-après.
Le bras pose-sabot 7 est articulé sur l'arbre 5 auquel il peut être fixé de façon réglable au moyen du bras de commande 10 goupillé à l'arbre
5 par des goupilles 11, l'extrémité libre de ce bras 10 étant reliée de façon réglable au bras pose-sabot 11 par les vis à têtes 9 et 12. On peut voir sur la Fig. 4 que les deux vis de réglage 12 sont vissées dans le bras 10, tandis que la vis 9 est vissée dans le bras pose-sabot 7 et que son extrémité porte contre le bras 10. On voit donc que l'arbre pose-sabot 7 est relié d'une façon rigide, mais ré- glable à l'arbre 5.
Le sabot S qui présente la forme générale repré- sentée, est bifurqué à l'avant et dans la fourche est monté un galet 15 qui peut tourner sur un axe 16. Dans la face inférieure de la bride en saillie sur ce sabot est ménagée une mortaise ou rainure en queue d'aronde dans laquelle un tenon ou une languette cunéiforme de section en queue d'a- @
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ronde correspondante 17 fixée au bras pose-sabot 7 peut pénétrer de manière à former un assemblage, grâce au- quel le sabot peut se dégager en glissant du tenon 17, dans le sens où l'entraîne, après l'avoir heurté, une roue de wagon avançant dans le sens normal de la marche des trains.
Les extrémités de ce tenon 17 sont munies de plongeurs 8 auxquels sont fixés des boulons 18 traversant les loge- ments pour ressorts 7a qui contiennent des ressorts 19 destinés à repousser le tenon 17 vers le haut lorsque le sabot occupe sa position passive, le réglage de la hauteur maximum du tenon 17 s'obtenant à. l'aide des ecrous 16. Lors- que le mécanisme poseur de sabot est dans sa position pas- sive normale, le sabot 8 peut reposer sur un support com- prenant un morceau de fer plat 20 boulonné aux traverses 4 par des tire-fonds 21, des vis à têtes 22 bloquées par des écrous de sûreté 23 étant vissées dans ce fer plat afin de constituer une butée réglable sur laquelle le sa- bot S est destiné à reposer quand il occupe sa position passive.
Grâce à. cette construction, le mécanisme peut être réglé de façon que le sabot repose exactement sur le rail de la voie quand il occupe sa position active et que, si on l'amène alors dans sa position inactive, il repose partiellement sur les vis de butée réglables 22, si celles- ci sont convenablement réglées.
La Pige 4 montre la partie évasée du coin formé par le tenon 17 dirigée dans le sens de la marche des trains, qui est de droite à gauche sur cette figure tandisqu'il est de gauche à droite sur la Fig. 1, comme l'indiquent les flèches.
Comme c'est montré plus spécialement sur les Figs. 1, 6 et 7, le mécanisme mcteur ou de commande du po-
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seur de sabot est enfermé dans une enveloppe 30 dont la forme est représentée sur les dessins. A une extrémité de cette enveloppe est boulonné un moteur 29 dont le commuta- teur est rendu accessible par le couvercle 31, monté à charnières en 32, qui est maintenu fermé par le mcraillon
33, l'ouverture principale de l'enveloppe 30 étant fermée par le couvercle principal 35 monté à charnière en 36 et maintenu fermé par un moraillon 37. Ce couvercle 35 pré- sente près de sa périphérie une rainure dans laquelle est insérée une garniture de bourrage 38.
A la face intérieure de ce couvercle 35 est fixé, à une certaine distance, un couvercle supplémentaire destiné à protéger le mécanisme des gouttes d'eau qui se condensent sous le couvercle princi- pal et tombent de celui-ci.
La paroi de fond de l'enveloppe 30 présente un bossage vertical 30a dans lequel un axe 41 est fixé à de- meure par la goupille 40. sur ce pivot 41 est monté l'en- grenage conique principal 42 dont la face inférieure porte en saillie des rebords parallèles 42 disposés en spirale, entre lesquels est placé le galet 43 supporté par l'axe 44 qui est rivé à la barre 45. L'une des extrémités de celle- ci est bifurquée cornue c'est montré en pointillé sur la
Fig. 6, et cette fourche embrasse la bossage 30a (Fig. 8).
L'autre extrémité de cette barre 35 est guidée dans les entailles des oreilles 30b en saillie sur le fond de l'en- veloppe et est empêchée de se soulever par des plaques 48 maintenues par de longues vis à têtes 49, comme le montre la Fig. 9. On peut voir d'après cette construction, parti- culièrement en se référant à la Fig. 6, que si l'engrenage principal 42 tourne en sens inverse des aiguilles d'une montre, le galet 43 guidé entre les rebords 42 est obligé de se mouvoir de droite a gauche en vue d'amener le sabot
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S sans sa position passive, et que l'engrenage principal peut accomplir une révolution sensiblement complète.
Cet engrenage à came principal 42 est actionné par un pignon conique 52 relié à friction à l'arbre 53 du acteur 29 par des rondelles de friction 54 pressées contre le pignon par le ressort de compression 55 maintenu en pla- ce par des écrous 56, par l'intermédiaire de rondelles 57 et 58 calées sur l'arbre 53. A la barre 45 est rivée une double équerre 60 dans la fourche de laquelle est montée a pivot, sur une broche 62, une biellette 61 dont l'autre extrémité est articulée à la manivelle fourchue 63 calée sur l'arbre 64 tourillonné dans l'enveloppe 30. Les arbres
64 et 5 sont reliés d'une façon détachable par les joints universels 66, 67 et l'arbre 69, le joint universel 67 comprenant une douille 68 percée d'un trou de section car- rée aans lequel pénètre l'arbre à pans 69.
On voit donc qu'il existe entre l'enveloppe du mécanisme et le mécanisme poseur de sabot une liaison po- sitive flexible qui peut être aisément démontée et qui permet au sabot et à son mécanisme poseur d'être entrainés au loin en cas d'accident, de déraillement par exemple, sans causer de dégâts à l'enveloppe du mécanisme et à celui-ci.
Connue le montrent les Figs. 1 et 7, le sommet du pivot fixe 41 est taillé à pans et porte une plaque porte- contacts 70 qui porte des blocs isolants 71 et 72 sur les- quels sont montées des paires de contacts fixas 73, 74, 75 et 76 qui sont destinées à être connectées par des segments de contact 77 et 78 supportés par le porte-contacts mobile 79, par l'intermédiaire de blocs isolants 80.
La face infé- rieure du porte-contacts 79 porte en saillie une oreille 82
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qui est destinée à venir en prise avec une oreille 42b sortant de la face supérieure de l'engrenage conique prin- cipal 42. On voit donc que si l'on fait tourner cet engre- nage 42, dans le sens des aiguilles d'une montre, d'un tour complet a. partir de la position représentée sur la
Fig.
6, le porte-contacts 79 passe d'une position dans laquelle il connecte les deux paires de contacts 73 et 74, à une position dans laquelle il connecte les paires de contacts 75 et 76 juste avant que l'engrenage ait achevé une révolution complète, cette liaison à mouvement perdu entre l'engrenage 42 et le porte-contacts 79 a pour effet d'actionner ce dernier juste avant que le moteur action- nantl'engrenage 42 ait achevé son cycle, et ce faisant, ferme un circuit renversant le sens de marche du moteur.
Incidemment, ce changement de connections du moteur établit aussi un circuit d'amortissement grâce auquel le moteur est freiné par un courant engendré par son armature en raison de sa propre inertie, ainsi que ce sera plus spécialement expliqué ci-après.
La Fig. 10 montre le circuit du moteur dans le cas où le poseur de sabot occupe sa position anormale, c'est-à-dire dans la position où le représentent les Figs.
6 et 7 et dans la position inverse de celle montrée sur la Fig. 1. Si on amène alors dans sa position normale le levier L qui commande le mécanisme poseur de sabot et qui est situé de préférence.dans une cabine de manoeuvre à une distance considérable de ce mécanisme, les contacts 85 et
86 prendront la position représentée en pointillé, ce qui a pour résultat de fermer le circuit suivant, en vue d'ac- tionner le moteur:-
Point de départ:
la batterie B, puis les fils 87 et 88, le contact 85 occupant la position représentée en pointillé,
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le fil 89, le contact 74-77, les fila 90 et 91, l'armature
92 du moteur 29, la fil 93, les contacts 73-78, les fils
94 et 95, l'enroulement de champ 96, les fils 97 et 98 jusqu'à, la batterie 13* Le moteur actionne alors l'engrenage à came principal 42 dans le sens des aiguilles d'une montre, ce qui déplace la barre 45 de droite à gauche (à partir de la position de la Fig. 7) et amène le sabot dans sa posi- tion passive normale que montrent les Fige* 1 et 2.
Lorsque la moteur a presque complètement achevé sa course, l'o- reine 42b accroche l'oreille 82, amenant ainsi le porte- contacts 79 dans la position montrée en pointillé (Flg.10) ce qui ferme un circuit d'amortissement dans lequel les connexions de l'armature sont renversées, de sorte que ie voltage engendré dans cette armature envoie un courant dans l'enroulement de champ 96, dans le même sens que quand l'armature fonctionnait comme moteur, et que celui-ci devient un générateur-série courtcircuité par le contact 86.
Ce circuit d'amortissement s'établit comme suit : -
Point de départ : l'armature 92, le fil 91, les contacts
75-78, les fils 104 et 95, l'enroulement de champ 96, les fils 97, 103 et 102, le contact 86 occupant la position représentée en pointillé, le fil 101, les contacts 76-77, les fils 100 et 93 jusqu'à l'armature 92. uand ce circuit est fermé et que le moteur fonctionne par inertie, il se produit dans le moteur connecté de façon à constituer un gé- nérateur-série courtcircuité, un courant qui arrête très rapidement le mécanisme, on remarquera que le sens du cou- rant dans l'armature est renversé, tandisque le sens du courant dans le champ reste le même.
En plus de cette action d'amortissement ou de freinage du moteur qui se produit lorsque celui-ci a pres- qu'achevé son cycle de fonctionnement, il existe ce que
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l'on peut appeler un amortisseur mécanique qui consiste en un embrayage ou frein à disques de friction multiples C dont le logement 105 est monté sur les vis à longues têtes 49. Dans ce logement est tourillonné un arbre 106, dont la partie principale est taillée à pans, sur lequel les disques mobiles 107 sont montés entre des disques fixes 108 maintenus en place par des vis à têtes 109. L'arbre 106 traverse le fond du logement C et sur sa partie dépas- sante est goupillé un bras 110 destiné être accroché par la broche 111 qui est rivée en saillie sur la face supérieure de l'engrenage principal 42.
On voit donc qu'à la fin de chaque cycle de fonctionnement, le mécanisme vient en prise avec le bras 110 qui l'arrête, ce disposi- tif d'amortissement électrique et mécanique combiné a pour effet que le mécanisme est freiné à la fois électri- quement et mécaniquement quand il a presqu'atteint le bout de son cycle de fonctionnement, et il doit être bien en- tendu que l'un ou l'autre de ces freinages peut être em- ployé séparément si on le désire, ou bien on peut les employer ensemble dans le même appareil, comme c'est représenté.
Supposons que le sabot soit placé dans sa posi- tion active représentée sur les Fige. 3 et 7 et qu'un wagon avançant de gauche à, droite dans le sens de la flèche de la Fig. 1 heurte le sabot. La première roue du wagon monte sur le nez du sabot S en inclinant ou abaissant peut être celui- ci jusqu'à, un certain point, mais ce faisant, le sabot ne peut pas reposer entièrement sur le tenon 17 car celui-ci peut s'enfoncer en comprimant les ressorts 19. En d'au- tres termes, le sabot peut s'incliner vers la gauche (Fig.3) sans provoquer un frottement excessif entre la rainure du patin et le tenon 17.
Comme celui-ci est cunéiforme, ainsi que le montre la Fig. 4, l'avancement du sabot a pour effet
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de rendre moins étroit l'emboîtement du tenon dans la rainure ou mortaise, de sorte que le sabot se dégage faci- lement de son support lorsqu'il commence à glisser le long du rail. Cette caractéristique présente une importance par- ticulière car si le sabot ne se dégageait que difficilement de son support, l'appareil serait probablement arraché du rail. Si l'assemblage au sabot et de son support était trop serre et venait à être arraché du rail, l'enveloppe ren- fermant le mécanisme de commande ne serait probablement pas endoauuagée grâce au joint à coulisse qui existe entre la douille 68 et l'arbre à pans 69.
Comme le sabot est assez lourd, on a jugé utile d'employer un dispositif à ressort pour combattre la pesan- teur qui agit sur lui. Dans la construction considérée, un organe en forme de crochet 114 comportant un manchon de sec- tion carrée est enfilé sur l'arbre à pans 69 et est en prise avec la partie médiane bouclée d'un double ressort à boudin 115 dont les extrémités libres recourbées en ferme de crochet sont fixées au patin du rail (Fig. 5). L'emploi de ce dispositif à ressort permet de réduire à tel point la force nécessaire pour déplacer le sabot de sa posi- tion passive à sa position active, qu'un moteur beaucoup plus petit suffit pour actionner ce sabot.
Variante.- Au lieu d'un accouplement cunéiforme en queue d'aronde entre le sabot et son support et suivant une autre forme de réalisation de l'invention, on peut employer un électro-aimant qui peut posséder, ou non, les caractéristiques d'un aimant permanent. sur la Fige 11, le porte-sabot comprend un bras de manoeuvre 120 qui est calé sur l'arbre 5 par des goupilles 121. Ce bras 120 porte un noyau 122 en forme de U sur lequel est enroulée une bobine 123. La caractéristique magnétique du noyau 122
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peut être telle qu'il constitue un aimant permanent, ou bien ce noyau peut être fait en fer doux, lamellaire ou non. La bobine 123 est reliée en série à l'enroulement de champ du moteur de commande, de sorte que tout courant passant dans cet enroulement de champ passe aussi dans la bobine 123.
On observera que le courant traversant l'enroulement de champ 96 n'est jamais inversé, de sorte que le magnétisme rémanent produit dans le noyau 122 est toujours de même sens.
En pratique, le sabot, qui est de préférence formé d'une matière magnétique de bonne qualité, est pla- cé sur le noyau en U 122 et, dans la construction préférée, le magnétisme rémanent de ce noyau est suffisant pour main- tenir le sabot tant dans sa position passive que dans sa position active, et grâce à la présence de la bobine 123 qui est naturellement excitée quand le poseur de sabot est en action et tant que l'on déplace le sabot, le magnétisme produit est suffisant pour soulever le sabot de l'une à l'autre de ses positions extrêmes. Dans cette construc- tion modifiée, les dimensions sont de préférence choisies de manière qu'en montant sur le sabot, la roue ait ten- dance soulever du noyau 122 la bride du sabot qui est en prise avec ce noyau.
De toute façon, la seule liaison qui existe entre le sabot et son support est celle due à l'at- traction magnétique et aucun accrochage ne peut se produire entre le sabot et son support lorsque le sabot est en- traîné par un wagon en marche. Le montage du circuit des- tiné à cette forme modifiée de l'invention et représentée sur la Fig. 11 est le même que celui décrit ci-dessus et représenté sur la Fig. 10, sauf que la bobine 123 est reliée en série à l'enroulement de champ.
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Variante du "Controller" de circuit .- Dans la construction représentée sur les Figs. 1 à 10, l'engrenage 42 ne peut plus parcourir qu'une très petite distance après le renver- se!!Lent du "controller" de circuit et la fermeture du cir- cuit d'avertissement. En d'autres termes, la durée du mou- vement pendant lequel le freinage dynamique se produit est extrêmement petite, car le commutateur de renversement n'est actionne que lorsque l'engrenage 42 a pratiquement achevé sa révolution La Fig. 13 montre une construction dans la- quel.Le un mécanisme à mouvement perdu est employé pour in- verser le "controller" de circuit assez longtemps avant que l'engrenage 42 ait achevé son cycle de fonctionnement.
Au lieu de l'oreille 42 en saillie sur l'engrenage 42, cette construction modifiée utilise une oreille 42c dans la- quelle est ménagé un trou incurvé renfermant le plongeur 130. Celui-ci présente deux encoches dans lesquelles la bille 131 repoussée par un ressort 132 est destinée à pé- nétrer, ce ressort 132 étant retenu en place par une gou- pille 133. En outre, cette construction modifiée comprend des oreilles 79a faisant saillie du porte-contacts 79 et destinées à venir en prise avec une broche de butée 135 fixée dans la plaque fixe du porte-contacts fixe 79.
Quand le poseur de sabot fonctionne en utilisant la forme modifiée de "controller" de circuit représentée sur la Fig. 13, la rotation de l'engrenage 42, qui se fait toujours dans le sens opposé à celui dans lequel on l'a fait tourner précé- demment, a pour effet que l'extrémité saillante du plon- geur incurvé 130 vient heurter l'oreille 82 fixée sous le perte-contacts 79, ce qui a pour résultat que ce dernier est actionné plus tôt dans le cours du cycle de fonction- nement et établit ainsi un circuit d'amortissement propor-
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tionnellement plus tôt dans le cours de ce cycle.
Après que le perte-contacts 79 a été amenédans sa position in- versée où l'arrêtent les butées 79a- 135, la continuation du mouvement de l'engrenage 42 a pour effet d'enfoncer le plongeur incurvé dans l'oreille 42c jusqu'à ce que la bille 131 vienne en prise avec l'autre encoche du plongeur. En d'autres termes, la construction représentée sur la Fig.
13 a pour effet d'actionner le "controller" de circuit et, en outre, permet à l'engrenage 42 de continuer à avancer d'une certaine quantité après que ce "controller" de circuit a été actionné) sans l'actionner de nouveau) de sorte que le moteur peut être freiné électriquement pendant plus long tempe.
Il est bien entendu,que les différentes formes de la présente invention qui ont été représentées et dé- crites d'une façon assez détaillée n'ont été données qu'à titre d'exemples et pour faire clairement ressortir l'in- vention plutôt que pour indiquer la construction exacte employée de préférence pour réaliser l'invention ou les limites de celle-ci, et différents changements et modifi- cations peuvent y être apportés pour adapter l'invention aux problèmes particuliers rencontrés en pratique, comme par exemple la source de force motrice disponible et d'autres conditions locales) et aussi suivant que l'invention doit servir à commander un sabot ou un dérailleur, le tout sans sortir du cadre de l'invention ni s'écarter de l'idée des dispositifs servant à la réaliser.
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"Improvements to devices for stopping trains in the event of danger. This invention relates to a device for stopping in the event of danger making it possible to stop wagons or railway trains and it relates more particularly to the means used to bring this stop device from its inactive position to its active position, and vice versa.
In railway signaling, it is common to establish a derailleur, that is to say a dis-. positive intended to derail a train, at some distance
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back from a junction point, usually a junction, in order to have a means of stopping a train in the event of danger because it is considered preferable to derail a train rather than to see it buffer another train driving at high speed on a crossing lane.
Likewise, in training stations where the wagons feel reclassified to form new trains, which is usually done by increasing the speed of a wagon or group of wagons by making them descend a ramp, and directing them. by means of appropriate switches on the appropriate formation track, the wagons are slowed down by means of appropriate shifts or track brakes.
In the case where. these track brakes do not work properly, or if the operator has not placed them in their active braking position, these wagons will collide with other wagons on the formation track, at excessive and dangerous speeds. which can cause damage to them and also to their loading. To avoid this, we commonly place on the track, in front of the wagon, a clutch shoe on which it can climb and which slows it down by spinning its front wheels. according to the present invention, it is proposed to establish a mechanism operative to the motor, which is intended not only for. place this shoe or derailleur in its active position on the rail, but still remove it to put it back in its inactive position.
In other words, when the invention is applied to a shoe setting device, it is proposed to connect the shoe in a detachable manner to the shoe setting mechanism, such that only a longitudinal movement of the shoe in one direction. general allows it to disengage from the setting mechanism, this being achieved by means of a
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detachable mechanical coupling or by magnetic attraction between the various parts thereof.
Other features of the invention reside in the use of adjustable couplings so as to avoid any change in the normal and final state of the stopper, and in the use of a properly actuated mechanism. by a motor to cause the stop device to pass from one of its two positions to the other in the event of danger.
Other objects, objects and characteristics of the invention will become apparent during the description of the latter and certain characteristic details will emerge from the drawings.
The detailed description of the invention will be made with reference to the accompanying drawings, in which:
Fig. 1 is a plan view of one embodiment of the invention, in which the casing of the motor-driven mechanism is partially broken off to show the contact mechanism.
Fig. 2 is a vertical section of the shoe pointer mechanism showing the shoe detachably connected to this mechanism.
Fig. 3 is a view similar to FIG. 2 showing the shoe in its active position instead of its passive position.
Fig. 4 is a side elevation of the apparatus shown in FIG. 2, without the hoof and seen in the direction of the arrows in row 4-4.
Fig. 5 is a vertical section through the rail and the shaft, taken on line 5-5 of FIG. 1 and in the direction of the arrows, showing in particular the way in which the return spring is fixed.
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Fig. 6 is a plan of the envelope containing the commando mechanis of the shoe-maker, by line 6-6 of FIG. 7, on which part of the right end of the casing is broken and the cover removed.
Fig 7 is a vertical section through line 7-7 of Fig 6, in the direction of the arrows.
Fig. 8 is a vertical section through line 8-8 of Fig. 7, in the direction of the arrows, showing particularly how the reciprocating forked bar embraces the pivoting boss of the casing of the mechanism.
Fig. 9 is a vertical section taken on line 9-9 of FIG. 7 showing the guide of the reciprocating bar.
Fig. 10 shows the control circuit of the shoe-laying mechanism shown in FIGS. 1 to 9.
Pin 11 is a modified form of the shoe driver in which the shoe is magnetically retained.
Fig 12 is an end elevation of the mechanism shown in FIG. 11; and
Pin 13 represents a modified form of construction in which the circuit "controller" of the shoe-setting mechanism is actuated earlier in its cycle of operation than the mechanism of Figs.
1 to 10.
Although the present invention relates to devices for stopping wagons in the event of danger, both of the clutch shoe type and of the derailleur type; it has been found more convenient to limit the drawings to apparatus for bringing a shoe into its active position.
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va or passive, but it is understood that a derailleur can be placed on the rail in the same way as the shoe and it was considered unnecessary and superfluous to represent this derailleur.
When establishing a device for placing on a rail a shoe such as the shoe s shown in Figs. 1,
2, 3 and 4, it is preferable that the shoe-laying mechanism is installed in a defined location with respect to this rail; according to the present invention, the main support 1 of this mechanism is bolted by means of hook bolts
2, directly to rail 3 which is supported by sleepers
4. this main support comprises vertical lugs 1 which are drilled transversely to form bearings for the shaft 5, on this one pivots the shoe-laying arm 7 which comprises at its ends sockets 7a in which they are housed spring plungers 8 (Fig. 2) which are described in more detail below.
The shoe-laying arm 7 is articulated on the shaft 5 to which it can be fixed in an adjustable manner by means of the control arm 10 pinned to the shaft
5 by pins 11, the free end of this arm 10 being connected in an adjustable manner to the shoe-laying arm 11 by the headed screws 9 and 12. It can be seen in FIG. 4 that the two adjusting screws 12 are screwed into the arm 10, while the screw 9 is screwed into the hoof-resting arm 7 and that its end bears against the arm 10. It can therefore be seen that the hoof-resting shaft 7 is rigidly connected, but adjustable to the shaft 5.
The shoe S, which has the general shape shown, is bifurcated at the front and in the fork is mounted a roller 15 which can rotate on an axis 16. In the lower face of the flange projecting on this shoe is provided a mortise or dovetail groove in which a tenon or a wedge-shaped tongue of tail section of a- @
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corresponding round 17 fixed to the shoe-laying arm 7 can penetrate so as to form an assembly, thanks to which the shoe can be released by sliding from the pin 17, in the direction in which a wheel drives it, after having struck it of a wagon moving in the normal direction of train travel.
The ends of this tenon 17 are provided with plungers 8 to which are fixed bolts 18 passing through the housings for springs 7a which contain springs 19 intended to push the tenon 17 upwards when the shoe occupies its passive position, the adjustment of the maximum height of the tenon 17 being obtained at. using the nuts 16. When the shoe-setting mechanism is in its normal passive position, the shoe 8 can rest on a support comprising a piece of flat iron 20 bolted to the sleepers 4 by lag screws. 21, head screws 22 blocked by safety nuts 23 being screwed into this flat iron in order to constitute an adjustable stop on which the sabot S is intended to rest when it occupies its passive position.
Thanks to. This construction, the mechanism can be adjusted so that the shoe rests exactly on the track rail when it occupies its active position and that, if then brought into its inactive position, it partially rests on the adjustable stop screws 22, if these are properly adjusted.
The pin 4 shows the flared part of the corner formed by the tenon 17 directed in the direction of train travel, which is from right to left in this figure while it is from left to right in FIG. 1, as indicated by the arrows.
As shown more specifically in Figs. 1, 6 and 7, the actuator or control mechanism of the
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hoof seur is enclosed in a casing 30, the shape of which is shown in the drawings. At one end of this casing is bolted a motor 29, the switch of which is made accessible by the cover 31, mounted on hinges at 32, which is kept closed by the mcraillon.
33, the main opening of the casing 30 being closed by the main cover 35 hinged at 36 and held closed by a hasp 37. This cover 35 has near its periphery a groove in which is inserted a gasket. jam 38.
To the inner face of this cover 35 is fixed, at a distance, an additional cover intended to protect the mechanism from drops of water which condense under the main cover and fall therefrom.
The bottom wall of the casing 30 has a vertical boss 30a in which an axis 41 is fixedly fixed by the pin 40. on this pivot 41 is mounted the main conical gear 42, the lower face of which carries in protrusion of parallel flanges 42 arranged in a spiral, between which is placed the roller 43 supported by the axis 44 which is riveted to the bar 45. One of the ends of the latter is bifurcated horned it is shown in dotted lines on the
Fig. 6, and this fork embraces the boss 30a (Fig. 8).
The other end of this bar 35 is guided in the notches of the lugs 30b protruding from the bottom of the casing and is prevented from lifting by plates 48 held by long cap screws 49, as shown in Fig. Fig. 9. It can be seen from this construction, particularly with reference to FIG. 6, that if the main gear 42 rotates counterclockwise, the roller 43 guided between the flanges 42 is forced to move from right to left in order to bring the shoe
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S without its passive position, and that the main gear can complete a substantially complete revolution.
This main cam gear 42 is actuated by a bevel pinion 52 frictionally connected to the shaft 53 of the actor 29 by friction washers 54 pressed against the pinion by the compression spring 55 held in place by nuts 56, by means of washers 57 and 58 wedged on the shaft 53. A double bracket 60 is riveted to the bar 45 in the fork of which is pivotally mounted, on a spindle 62, a rod 61, the other end of which is articulated with the forked crank 63 wedged on the shaft 64 journaled in the casing 30. The shafts
64 and 5 are connected in a detachable manner by the universal joints 66, 67 and the shaft 69, the universal joint 67 comprising a sleeve 68 pierced with a square hole in which penetrates the hexagonal shaft 69 .
It can therefore be seen that between the casing of the mechanism and the shoe-setting mechanism there is a flexible positive connection which can be easily disassembled and which allows the shoe and its setting mechanism to be carried away in the event of accident, derailment for example, without causing damage to the casing of the mechanism and to it.
Known as shown in Figs. 1 and 7, the top of the fixed pivot 41 is cut to sides and carries a contact carrier plate 70 which carries insulating blocks 71 and 72 on which are mounted pairs of fixed contacts 73, 74, 75 and 76 which are intended to be connected by contact segments 77 and 78 supported by the movable contact carrier 79, by means of insulating blocks 80.
The lower face of the contact holder 79 has a protruding ear 82
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which is intended to engage with an ear 42b protruding from the upper face of the main bevel gear 42. It can therefore be seen that if this gear 42 is rotated in the direction of clockwise. watch, one full turn a. from the position shown on the
Fig.
6, the contact carrier 79 moves from a position in which it connects the two pairs of contacts 73 and 74, to a position in which it connects the pairs of contacts 75 and 76 just before the gear has completed one full revolution. , this lost-motion connection between gear 42 and contact carrier 79 has the effect of actuating the latter just before the motor driving gear 42 has completed its cycle, and in doing so, closes a circuit reversing the direction of motor operation.
Incidentally, this change in motor connections also establishes a damping circuit by which the motor is braked by a current generated by its armature due to its own inertia, as will be more specifically explained below.
Fig. 10 shows the motor circuit in the case where the shoe setter occupies its abnormal position, that is to say in the position shown in Figs.
6 and 7 and in the opposite position to that shown in FIG. 1. If we then bring into its normal position the lever L which controls the shoe-setting mechanism and which is preferably located in an operating cabin at a considerable distance from this mechanism, the contacts 85 and
86 will take the position shown in dotted lines, which results in closing the following circuit, in order to operate the motor: -
Starting point:
battery B, then wires 87 and 88, contact 85 occupying the position shown in dotted lines,
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wire 89, contact 74-77, wire 90 and 91, armature
92 of motor 29, wire 93, contacts 73-78, wires
94 and 95, field winding 96, wires 97 and 98 up, battery 13 * The motor then operates the main cam gear 42 clockwise, which moves the bar 45 from right to left (from the position of Fig. 7) and brings the shoe into its normal passive position shown in Figs * 1 and 2.
When the motor has almost completely finished its stroke, the o-queen 42b hooks the ear 82, thus bringing the contact holder 79 in the position shown in dotted lines (Flg.10) which closes a damping circuit in which the connections of the armature are reversed, so that the voltage generated in this armature sends a current through the field winding 96, in the same direction as when the armature was operated as a motor, and this latter becomes a generator -series short-circuited by contact 86.
This amortization circuit is established as follows: -
Starting point: armature 92, wire 91, contacts
75-78, wires 104 and 95, field winding 96, wires 97, 103 and 102, contact 86 occupying the position shown in dotted lines, wire 101, contacts 76-77, wires 100 and 93 up to the armature 92. When this circuit is closed and the motor operates by inertia, a current is produced in the motor connected so as to constitute a short-circuited series generator, which very quickly stops the mechanism. notice that the direction of the current in the armature is reversed, while the direction of the current in the field remains the same.
In addition to this damping or braking action of the motor which occurs when the latter has almost completed its operating cycle, there is what
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one can call a mechanical shock absorber which consists of a clutch or brake with multiple friction discs C whose housing 105 is mounted on the long-headed screws 49. In this housing is journaled a shaft 106, the main part of which is cut. with sides, on which the movable discs 107 are mounted between fixed discs 108 held in place by head screws 109. The shaft 106 passes through the bottom of the housing C and on its protruding part is pinned an arm 110 intended to be hooked by the pin 111 which is riveted projecting on the upper face of the main gear 42.
It can therefore be seen that at the end of each operating cycle, the mechanism engages with the arm 110 which stops it, this combined electrical and mechanical damping device has the effect that the mechanism is braked at the same time. electrically and mechanically when it has almost reached the end of its operating cycle, and it should be understood that either of these brakes can be used separately if desired, or well, they can be used together in the same device, as shown.
Suppose the shoe is placed in its active position shown in the Figs. 3 and 7 and a wagon advancing from left to right in the direction of the arrow in FIG. 1 hits the hoof. The first wheel of the wagon goes up on the nose of the shoe S, possibly tilting or lowering the latter up to a certain point, but in doing so, the shoe cannot rest entirely on the pin 17 because the latter may s '' press in by compressing the springs 19. In other words, the shoe can tilt to the left (Fig.3) without causing excessive friction between the groove of the shoe and the pin 17.
As this is wedge-shaped, as shown in Fig. 4, the advancement of the shoe has the effect
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to make the engagement of the tenon in the groove or mortise less narrow, so that the shoe easily disengages from its support when it begins to slide along the rail. This characteristic is of particular importance because if the shoe did not come free from its support, the device would probably be torn from the rail. If the assembly to the shoe and its support were too tight and were to be torn from the rail, the casing enclosing the operating mechanism would probably not be damaged thanks to the sliding joint which exists between the bush 68 and the slanted shaft 69.
As the shoe is quite heavy, it has been found useful to employ a spring device to combat the gravity acting on it. In the construction under consideration, a hook-shaped member 114 comprising a sleeve of square cross-section is threaded onto the sloped shaft 69 and is engaged with the buckled middle part of a double coil spring 115 whose free ends curved into a firm hook are attached to the rail runner (Fig. 5). The use of this spring device makes it possible to reduce the force required to move the shoe from its passive position to its active position to such an extent that a much smaller motor is sufficient to actuate this shoe.
Variant.- Instead of a wedge-shaped dovetail coupling between the shoe and its support and according to another embodiment of the invention, an electromagnet can be used which may or may not have the characteristics of 'a permanent magnet. on Fig 11, the shoe holder comprises an operating arm 120 which is wedged on the shaft 5 by pins 121. This arm 120 carries a U-shaped core 122 on which a coil 123 is wound. The magnetic characteristic of the core 122
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may be such that it constitutes a permanent magnet, or else this core may be made of soft iron, lamellar or not. Coil 123 is connected in series with the field winding of the drive motor, so that any current flowing through this field winding also passes through coil 123.
It will be observed that the current passing through the field winding 96 is never reversed, so that the remanent magnetism produced in the core 122 is always in the same direction.
In practice, the shoe, which is preferably formed of a good quality magnetic material, is placed on the U-core 122 and, in the preferred construction, the remanent magnetism of this core is sufficient to maintain the core. shoe both in its passive position and in its active position, and thanks to the presence of the coil 123 which is naturally excited when the shoe setter is in action and as long as the shoe is moved, the magnetism produced is sufficient to lift the hoof from one to the other of its extreme positions. In this modified construction, the dimensions are preferably chosen such that, when climbing onto the shoe, the wheel tends to lift from the core 122 the shoe flange which engages this core.
In any case, the only connection which exists between the shoe and its support is that due to the magnetic attraction and no catching can occur between the shoe and its support when the shoe is dragged by a moving wagon. . The circuit assembly intended for this modified form of the invention and shown in FIG. 11 is the same as that described above and shown in FIG. 10, except that the coil 123 is connected in series with the field winding.
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Variant of the circuit "Controller" .- In the construction shown in Figs. 1 to 10, gear 42 can only travel a very short distance after the slow reversal of the circuit controller and the closing of the warning circuit. In other words, the duration of the movement during which the dynamic braking occurs is extremely small, since the reversing switch is only activated when the gear 42 has substantially completed its revolution. 13 shows a construction in which a lost motion mechanism is employed to reverse the circuit "controller" long enough before gear 42 has completed its cycle of operation.
Instead of the lug 42 protruding from the gear 42, this modified construction uses a lug 42c in which is formed a curved hole enclosing the plunger 130. This has two notches in which the ball 131 is pushed back by a spring 132 is intended to penetrate, this spring 132 being held in place by a pin 133. In addition, this modified construction comprises lugs 79a projecting from the contact holder 79 and intended to engage with a locking pin. stop 135 fixed in the fixed plate of the fixed contact holder 79.
When the shoe setter operates using the modified form of circuit "controller" shown in FIG. 13, the rotation of the gear 42, which is always in the opposite direction to that in which it was previously rotated, causes the protruding end of the curved plunger 130 to strike the ear 82 fixed under the contact loss 79, which results in the latter being actuated earlier in the course of the operating cycle and thus establishing a proportional damping circuit.
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tally earlier in this cycle.
After contact loss 79 has been brought into its inverted position where stops 79a-135 stop it, continued movement of gear 42 causes the curved plunger to sink into lug 42c until that the ball 131 engages with the other notch of the plunger. In other words, the construction shown in FIG.
13 has the effect of activating the circuit "controller" and, in addition, allows the gear 42 to continue to advance by a certain amount after this circuit "controller" has been activated) without activating it of any kind. new) so that the motor can be electrically braked for a longer time.
It is understood that the various forms of the present invention which have been represented and described in a fairly detailed manner have been given only by way of example and to make the invention clearly stand out rather. only to indicate the exact construction preferably employed in carrying out the invention or the limitations thereof, and various changes and modifications may be made thereto to adapt the invention to the particular problems encountered in practice, such as for example the source driving force available and other local conditions) and also depending on whether the invention is to be used to control a shoe or a derailleur, all without departing from the scope of the invention or departing from the idea of the devices used to achieve it.