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"Dispositif de contact de voie pour installations"
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La présente invention est relative à la disposition et à la constitution d'un contact de voie pour les installations automatiques électriques de protection pour les chemins de fer.Conformément à la présente invention, le contact de voie , constitué par une touche ,est -relié à un système de leviers,grâce auquel,lorsque le contact de voie est abaissé par le boudin de roue du wagon,un contact préalable est fermé,
et ce contact actionne un dispositif de commande relié au système de leviers.A son tour''le dispositif de commande attire la touche à sa position la plus profonde et l'y maintient.Ce dispositif de commande est constitué de préférence par un électro-aimant,mai s cet
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électro-aimant peut être remplacé par un moteur électrique avec une transmission intermédiaire appropriée.
La nouvelle disposition permet d'obtenir que la touche de contact ne soit actionnée qu'une seule fois et pendant un temps très court par le premier essieu ; après quoi la touche passe immédiatement à sa position la plus basse , pour laquelle la voie est entièrement libérée , les autres roues du train ne pouvant plus venir en contact avec la touche. De cette façon l'appareil peut avoir une durée presque indéfinie.
En mâme temps , lorsqu'on abaisse la touche , le contact préalable branche les appareils d'avertissement optiques ou acoustiques . L'installation peut encore être organisée de telle façon que le système de leviers relié à la touche de contact actionne plusieurs dispositifs de contact constitués de préférence par des tubes interrupteurs remplis de mercure. Ces dispositifs de contact branchent et débran- chent d'une part un commutateur a retard permettant de mettre en circuit ou hors circuit l'enroulement de 1'électro- aimant qui abaisse la touche , et d'autre part une résistance pour cet électro-aimant . De plus le commutateur-inverseur qui branche et débranche les appareils d'avertissement se trouve actionné .
Le fonctionnement de toute l'installation est le suivant quand un train passe sur le contact de voie , la touche est abaissée par le boudin d'abord d'une faible quantité, environ 10 m/m, ce qui a pour effet de mettre en position de fermeture un tube interrupteur qui branche le commutateur à retard , lequel, à son tour,, met spus tension l'enroulement, de Itélectro-aiment. L'excitation de l'électro-aimant a pour effet de continuer à attirer le système de leviers, de sorte que la touche de contact est
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abaissée jusqu'à sa position la plus profonde, c'est-à-dire de 15 m/m en plus environ.
En,même temps le dispositif de contact relié au système de leviers, branche , pax l'inter- médiaire d'un autre tube interrupteur , une résistance .intercalée sur l'enroulement de 1'électro-aimant En outre, ce même dispositif, par l'intermédiaire d'un encliquetage, qui fonctionneent comme commutateur inverseur, et agit sur deux tubes interrupteurs voisins , qui sont reliés aux appareils d'avertissement .
Le dispositif de contact de voie ainsi organisé permet de relier deux appareils de contact équivalents qui sont disposés à une distance convenable l'un de l'autre, devant et derrière le passage de la voie, et qui sont reliés par un montage à inversion, si bien que les appareils d'avertissement sont constamment actionnés par le passage d'un train quelle que soit la direction dans laquelle marche ce train . Les commutateurs a retard sont placés avanta- geusement au milieu entre les deux dispositifs de contact et toute l'installation fonctionne ainsi: lorsque le premier contact de voie est franchi, d'abord par action sur le commutateur à retarda l'enroulement de l'électro-aimant ou du moteur électrique est branché , ce qui a pour effet d'abaisser à sa position la plus profonde la touche princi- pale .
Le système de leviers de 1'électro-aimant actionne alors seulement les commutateurs inverseurs, qui branchent les appareils d'avertissement et les maintiennent en action jusqu'à ce que le premier essieu du train ait abaissé le second contact de voie placé plus loin , ce qui fait intervenir le second dispositif de contact, qui , en agissant sur les commutateurs inverseurs, débranche de nouveau les appareils d'avertissement. Le courant d'excitation de
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1'électro-aimant est coupé par le commutateur à retard , indépendamment des commutateurs inverseurs , aussitôt que le train tout entier a franchi le contact de voie en question.
Les commutateurs à retard seront donc réglés à une durée de retard qui correspond à la longueur du train. plusieurs modes d'exécution d'appareils conformes à la présente invention ont été représentés à titre d'exemple aux dessins annexés dans lequels:
La fig.l est une coupe verticale à travers le dis- positif de contact suivant la ligne a-b de la fig.3 .
La fig.2 est une élévation antérieure du dispositif , dont la boîte présente des arrachements partiels.
La fig.3 est un plan de l'appareil de la fig.l.
Les figs.4 et 5 sont des schémas d'une variante commandée par moteur électrique.
La fig.6 est une élévation avant d'un mode dtexé- cution différent, avec commande par électro-aimant.
La fig.7 est une coupe verticale à travers le dispositif de la fig.6.
La fig.8 est un détail .
La fig.9 est une coupe horizontale suivant la ligne c-d de la figure 6,
Et la fig.10 est un schéma de montage de l'instal- lation.
L'appareil de contact est disposé (fig.l) dans une boîte 1 de préférence en fonte aciérée, cette boîte étant fixée au rail 4 par des tire fonds 2 et des coussinets 3 . Le contact est constitué par une touche 5, qui est abaissée par le boudin de la roue du wagon , ce qui a pour effet de tendre le ressort de compression 6 qui entoure la touche 5 . La toucte
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5 est reliée par un levier 8 articulé en 7 au noyau 9 d'un électro-aimant 12 .
Dès que la touche 5 a été abaissée par le boudin, le levier 8 actionne un dispositif de contact préalable; par exemple le doigt d'encliquetage 10 (fig.2) agit sur un organe de contact 11 , ce qui branche un conducteur élec- trique aboutissant a un signal d'alarme ou à un appareil avertisseur. Cette mise en circuit peut aussi se faire par l'intermédiaire d'un commutateur à retard (non représenté en fig.l) qui branche en même temps l'enroulement 12 de 1' électro-aimant.
Dans ces conditions le noyau 9 est attiré vers la culasse 13, et la touche 5 est abaissée à sa position la plus profonde. A ce moment le doigt d'encliquetage 10 libère l'organe de contact 11, qui retourne , par 1'effect de son propre poids au par l'action d'un ressort, à sa position de repos ou de débranchement , si bien que 1'électro-aimant 12 n'est plus alimenté que par 1'intermédisire du commutateur à retard.
La course de l'électro-aimant et de la touche est choisie de façon que , pour la position la plus basse de la touche, il ne peut se produire de contact entre le boudin et la touche . Une fois que la durée choisie pour le retard s'est écoulée, le commutateur à retard coupe de nouveau le courant d'excitation de 1'électro-aimant, et le poids du noyau 9 , combiné avec la force du ressort 6 ramé.ne la touche 5 à sa position de repos, les mêmes phénomènes pouvant alors recommencer
Au lieu d'actionner la touche 5 par un électro- aimant la commando peut aussi se faire par un moteur;
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électrique . Le levier 8' attaque alors une crémaillère 42 (fig. 4) qui est déplacée par le moteur électrique 44 par l'intermédiaire du pignon 43 .
Quand l'arbre du moteur est vertical, la commande peut se faire aussi par l'action de la vis sans fin 46 (fig. 5) sur un secteur à denture héli- coïdale 45, qui est fixé au levier 8 . Dès que la touche estabaissée , le contact préalable branche le moteur élec- trique 44 , qui attire , par l'intermédiaire de ces trans- missions, la touche 5 à sa position la plus basse. Dans cette position se produit un arrêt du moteur, grâce à un encliquetage mécanique ou électrique (non représenté), cet encliquetage étant libéré de nouveau au bout d'un temps déterminé .
Les figs.6 à 10 représentent une variante perfec- tionnée de 1'appareil à commande électromagnétique. Le levier 8 , qui est relié à la touche 5 , porte à son autre extrémité une barre transversale 14 (figs.7) et 9). Sur les extrémités de cette barre s'appuient deux pistons 15 et 16 , qui sont guidés dans la boîte . L'extrémité libre du levier 8 est d'ailleurs réunie par une articulation 17 au noyau 9 de l'électro-aimant 12.
Le piston 15 porte un doi'gt d'encliquetage 18 (fig.6) qui, lors du début du mouvement du piston 15 provoqué par l'abaissement de la touche 5 , soulève un tube interrupteur 21 pour l'amener en position horizontale.
Ce tube interrupteur est relié à pivotement à la boîte, il contient du mercure et possède un support en feutre . La rotation de ce tube interrupteur branche un commutateur à retard (voir schéma de montage fig.10 qui , de son côté , branche l'enroulement de l'électro-aimant 12 . Cet électro-
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aimant est vivement excité car une résistance intercalée d ans son enroulement se trouve alors courtcircuitée L'électro-aimant attire alors vivement le levier 8 , ce qui amène la touche 5 si sa position la plus basse , et ce qui continue à élever les deux pistons 15 et 16. Le.doigt d'en- cliquetage 18 du piston 15 soulève complètement le tube interrupteur 21, puis glisse le long de ce tube, après quoi le tube 21 retombe à sa position oblique d'interruption.
Le piston 15 continuant à s'élever le doigt d'encliquetage 18 (fig.6) arrive à un second tube interrupteur 22 qui prend une position oblique et par suite branche la résistance de l'enroulement de l'électro-aimant, si bien que cet enroulement est protégé oontre un échauffement- excessif.
L'électro-aimant reste constamment excité et maintient la touche 5 à sa position basse ,si bien que les roues des autres voitures du train peuvent rouler librement au-dessus du contact de voie.
En même temps que le piston 15 , le piston 16 est soulevé (fig.7) il agit , par l'intermédiaire d'une bielle 19, sur un arbre 20 susceptible de tourner dans la boîte . Sur l'arbre 20 est calé un rochet 25 qu'un cliquet 26 pivoté sur le levier 19. fait tourner chaque fois d'un angle de 60 . En outre , sur l'arbre 20 sont alavetés deuxdisques étoilés triangulaires 27,28, décalés l'un par rapport à l'autre. Au-dessus de chacun de ces disques est disposé un tube interrupteur 23,24 du genre ci-dessus indiqué (fig.9) ces tubes interrupteurs sont donc chaque fois alternativement soulevés et abaissés de façon à agir comme commutateurs inverseurs.
Les tubes interrupteurs 23,24 sont reliés aux appareils avertisseurs et par conséquent branchent ou
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débranchent ces appareils lorsqu'on agit sur le contact de voie. Par contre l'enroulement 12 de 1'électro-simant relié au levier 8 est branché et débracbé seulement par le commu- tateur à retard.
Bien entendu, dans l'appareil qui vient d'être décrit ,1'électro-aimant peut être remplacé par un moteur électrique , comme on l'a montré aux figs.4 et 5
Grâce au dispositif de contact décrit ci-dessus, on peut combiner , conformément au schéma de montage de la fig.10 , une installation de protection automatique de la manière suivante:
de part et d'autre du passage protéger à une distance qui varie suivant la longueur et la vitesse du train par exemple a 500 ou 600 métros, on place un dispositif de contact de voie , et entre ces dispositifs de contact On ins,talle une boîte de commutation , comme on le voit sur le schéma de la fig.10 . Dans cette figure., 29 et 29' représentent les commutateurs à retard disposés dans la boîte de commutation , et constitués chacun par un électro- aimant et un moteur; 30 représente les appareils avertisseurs électriques optiques ou acoustiques. Le.. tube interrupteur 21 de chaque dispositif de contact est relié par un conduc- teur 31 au pôle + d'une source de courant approprié quel- conque.
Dans la position de fermeture du tube interrupteur 21, le courant va du p$le - par le conducteur 34 à l'électro du commutateur à retard 29, et de là, par le conducteur 38 il retourne au tube interrupteur 21 . Par suite de l'exci- tation de ltélectro du commutateur à retard 29 l'armature de cet électro relie les contacts 33-33 . Le courant va donc du pôle - par le conducteur 34 et les contacts 33 et le conducteur 39 par exemple, v.ers 1'électro-aimant du disposi-
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tif de contact qui, dans le schéma de montage, se trouve à droite. L'électro-aimant 12 est excité et attire la touche 5 vers le bas .
En même temps par le conducteur 32 le moteur 40 du commutateur à retard est mis en tension., de sorte qu'il se met en mouvement et interrompt de nouveau, au bout d'un temps déterminé, la liaison 33-33 grâce à un disposi- tif de déclenchement . Cette durée a été calculée pour que toutes les voitures du train aient franchi le contact de voie.
Aussitôt le commutateur à retard débranche de nouveau l'électro-aimant 12, si bien que la touche 5 revient à sa position primitive.
En même tempe lors de l'abaissement de la touche 5 , s'est produit le changement de position des tubes inter- rupteurs 23,24 . Dans le schéma de montage, par exemple, le tube interrupteur 23 est en position de fermeture , et le tube interrupteur 24 en position d'ouverture , par suite le courant passe par le conducteur 36, arrive aux appareils d'avertissement 30 et de 1à par le conducteur 35 , par la source de courant , et par le conducteur 31 , il arrive au tube interrupteur 24 de l'autre dispositif de contact , puis par le conducteur 41, il revient au dispositif de contact de droite . Les appareils avertisseurs 30 restent en acti- vité jusqu'à ce que le premier essieu du train ait abaissé la touche 5 du dispositif de contact de gauche.
Il produit alors d'abord de nouveau un abaissement par degrés', de la touche 5 et maintient cette touche , par suite de l'action du commutateur à retard 29', jusqu'à ce que ce commutateur soit de nouveau déclenché après le temps de réglage. En même temps il s'est produit un changement de position des tubes interrupteurs 23, 24 de sorte que ce montage à inversion
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a pour effet de supprimer l'alimentation de courant dans les appareils avertisseurs et de les mettre hors d'action.
REVENDICATIONS.
1. Dispositif de contact de voie pour installations de protection automatique dans les chemins de fer , carac- térisé par le fait que le contact de voie est constitué par une touche , qui, lorsqu'elle est abaissée par le boudin du wagon, ferme un contact préalable , qui branche un appareil lequel tire la touche à sa position la plus basse, et l'y maintient.
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"Track contact device for installations"
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The present invention relates to the arrangement and the constitution of a track contact for automatic electrical protection installations for railways. In accordance with the present invention, the track contact, consisting of a button, is connected a system of levers, thanks to which, when the track contact is lowered by the wagon wheel flange, a preliminary contact is closed,
and this contact actuates a control device connected to the lever system. In turn '' the control device attracts the key to its deepest position and holds it there. This control device is preferably constituted by an electro- magnet, may s this
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electromagnet can be replaced by an electric motor with a suitable intermediate transmission.
The new arrangement makes it possible to obtain that the contact button is actuated only once and for a very short time by the first axle; after which the button passes immediately to its lowest position, for which the track is completely free, the other wheels of the train no longer being able to come into contact with the button. In this way the device can have an almost indefinite duration.
At the same time, when the button is lowered, the preliminary contact switches on the optical or acoustic warning devices. The installation can also be organized in such a way that the system of levers connected to the contact key actuates several contact devices preferably consisting of switch tubes filled with mercury. These contact devices connect and disconnect on the one hand a delay switch making it possible to switch on or off the winding of the electromagnet which lowers the key, and on the other hand a resistor for this electromagnet. magnet . In addition, the change-over switch which connects and disconnects the warning devices is activated.
The operation of the whole installation is as follows when a train passes over the track contact, the button is lowered by the coil first by a small amount, about 10 m / m, which has the effect of setting closed position a switch tube which connects the delay switch, which in turn puts tension on the winding of the electro-love. The excitation of the electromagnet has the effect of continuing to attract the lever system, so that the contact key is
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lowered to its deepest position, i.e. approx. 15 m / m more.
At the same time the contact device connected to the system of levers, branch, pax the intermediary of another switch tube, a resistor inserted on the winding of the electromagnet. In addition, this same device, by means of a snap, which functions as a changeover switch, and acts on two neighboring switch tubes, which are connected to the warning devices.
The track contact device thus organized makes it possible to connect two equivalent contact devices which are arranged at a suitable distance from each other, in front of and behind the passage of the track, and which are connected by a reversal assembly, so that the warning devices are constantly activated by the passage of a train regardless of the direction in which the train is moving. The delay switches are placed advantageously in the middle between the two contact devices and the whole installation operates as follows: when the first track contact is crossed, first by acting on the delay switch, the winding of the electromagnet or electric motor is connected, which has the effect of lowering the main key to its deepest position.
The solenoid lever system then actuates only the change-over switches, which switch on the warning devices and keep them in action until the first axle of the train has lowered the second track switch placed further away, this involves the second contact device, which, acting on the change-over switches, again disconnects the warning devices. The excitation current of
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The electromagnet is cut off by the delay switch, independently of the changeover switches, as soon as the whole train has passed the track contact in question.
The delay switches will therefore be set to a delay time that corresponds to the length of the train. several embodiments of devices according to the present invention have been shown by way of example in the accompanying drawings in which:
Fig. 1 is a vertical section through the contact device taken along line a-b in Fig. 3.
Fig. 2 is a front elevation of the device, the box of which has partial cutouts.
Fig.3 is a plan of the apparatus of fig.l.
Figs.4 and 5 are diagrams of a variant controlled by an electric motor.
Fig. 6 is a front elevation of a different embodiment, with solenoid control.
Fig.7 is a vertical section through the device of Fig.6.
Fig. 8 is a detail.
Fig. 9 is a horizontal section along the line c-d of figure 6,
And fig. 10 is an assembly diagram of the installation.
The contact device is arranged (fig.l) in a box 1 preferably made of steel-cast iron, this box being fixed to the rail 4 by bolts 2 and pads 3. The contact is formed by a key 5, which is lowered by the flange of the wagon wheel, which has the effect of tensioning the compression spring 6 which surrounds the key 5. The touch
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5 is connected by a lever 8 articulated at 7 to the core 9 of an electromagnet 12.
As soon as the button 5 has been lowered by the coil, the lever 8 actuates a prior contact device; for example, the latching finger 10 (fig.2) acts on a contact member 11, which connects an electrical conductor leading to an alarm signal or to a warning device. This switching on can also be done by means of a delay switch (not shown in fig.l) which at the same time connects the winding 12 of the electromagnet.
Under these conditions the core 9 is attracted towards the yoke 13, and the key 5 is lowered to its deepest position. At this moment the latching finger 10 releases the contact member 11, which returns, by the effect of its own weight or by the action of a spring, to its rest or disconnection position, so that The electromagnet 12 is no longer supplied except through the intermediary of the delay switch.
The stroke of the electromagnet and the key is chosen so that, for the lowest position of the key, no contact can be made between the coil and the key. Once the time chosen for the delay has elapsed, the delay switch again cuts off the energizing current of the electromagnet, and the weight of the core 9, combined with the force of the pulled spring 6. button 5 in its rest position, the same phenomena can then start again
Instead of activating key 5 by an electromagnet, the commando can also be done by a motor;
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electric. The lever 8 'then engages a rack 42 (FIG. 4) which is moved by the electric motor 44 via the pinion 43.
When the motor shaft is vertical, the control can also be effected by the action of the worm 46 (fig. 5) on a helical toothed sector 45, which is fixed to the lever 8. As soon as the key is lowered, the preliminary contact switches on the electric motor 44, which, by means of these transmissions, attracts the key 5 to its lowest position. In this position, the engine is stopped, by virtue of a mechanical or electrical latching (not shown), this latching being released again after a determined time.
Figs. 6-10 show an improved variant of the electromagnetically controlled apparatus. The lever 8, which is connected to the button 5, carries at its other end a transverse bar 14 (figs.7) and 9). On the ends of this bar are supported two pistons 15 and 16, which are guided in the box. The free end of the lever 8 is moreover joined by an articulation 17 to the core 9 of the electromagnet 12.
The piston 15 carries a latching doi'gt 18 (fig.6) which, when the movement of the piston 15 caused by the lowering of the key 5, lifts a switch tube 21 to bring it to a horizontal position.
This switch tube is pivotally connected to the box, contains mercury and has a felt backing. The rotation of this switch tube connects a delay switch (see assembly diagram in fig.10 which, for its part, connects the winding of the electromagnet 12. This electromagnet
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magnet is strongly excited because a resistance inserted in its winding is then short-circuited The electromagnet then strongly attracts the lever 8, which brings the button 5 to its lowest position, and which continues to raise the two pistons 15 and 16. The latching finger 18 of the piston 15 fully lifts the switch tube 21, then slides along this tube, after which the tube 21 falls back to its oblique interrupted position.
The piston 15 continuing to rise the latching finger 18 (fig. 6) arrives at a second switch tube 22 which takes an oblique position and consequently connects the resistance of the winding of the electromagnet, so well that this winding is protected against excessive heating.
The electromagnet remains constantly energized and keeps button 5 in its low position, so that the wheels of the other cars in the train can roll freely above the track contact.
At the same time as the piston 15, the piston 16 is raised (fig.7) it acts, via a connecting rod 19, on a shaft 20 capable of rotating in the box. On the shaft 20 is wedged a ratchet 25 which a pawl 26 pivoted on the lever 19. turns each time by an angle of 60. In addition, on the shaft 20 are alavetés two triangular star-shaped discs 27, 28, offset from one another. Above each of these discs is arranged a switch tube 23, 24 of the type indicated above (fig.9) these switch tubes are therefore each time alternately raised and lowered so as to act as reversing switches.
The switch tubes 23, 24 are connected to the warning devices and therefore connect or
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disconnect these devices when acting on the track contact. On the other hand, the winding 12 of the electro-simant connected to the lever 8 is connected and disconnected only by the delay switch.
Of course, in the device which has just been described, the electromagnet can be replaced by an electric motor, as has been shown in Figs. 4 and 5.
Thanks to the contact device described above, it is possible to combine, in accordance with the assembly diagram in fig. 10, an automatic protection system as follows:
on either side of the protected passage at a distance which varies according to the length and speed of the train, for example at 500 or 600 metros, a track contact device is placed, and between these contact devices, a switch box, as seen in the diagram in fig. 10. In this figure., 29 and 29 'represent the delay switches arranged in the switching box, and each constituted by an electromagnet and a motor; 30 represents optical or acoustic electrical warning devices. The switch tube 21 of each contact device is connected by a conductor 31 to the + pole of any suitable current source.
In the closed position of the switch tube 21, the current goes from the p $ le - through the conductor 34 to the electro of the delay switch 29, and from there, through the conductor 38 it returns to the switch tube 21. As a result of the activation of the electro of the delay switch 29, the armature of this electro connects the contacts 33-33. The current therefore flows from the pole - through conductor 34 and contacts 33 and conductor 39, for example, to the electromagnet of the device.
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contact tif which, in the circuit diagram, is to the right. The electromagnet 12 is energized and attracts the key 5 downwards.
At the same time by the driver 32 the motor 40 of the delay switch is energized, so that it starts to move and again interrupts, after a determined time, the link 33-33 thanks to a trigger device. This time was calculated so that all cars in the train had crossed the track contact.
The delay switch immediately disconnects the electromagnet 12 again, so that the key 5 returns to its original position.
At the same time, when the button 5 was lowered, the position of the switch tubes 23, 24 was changed. In the assembly diagram, for example, the switch tube 23 is in the closed position, and the switch tube 24 in the open position, consequently the current passes through the conductor 36, arrives at the warning devices 30 and 1 to through conductor 35, through current source, and through conductor 31, it arrives at switch tube 24 of the other contact device, then through conductor 41, it returns to the right-hand contact device. The warning devices 30 remain active until the first axle of the train has lowered button 5 of the left contact device.
It then first again produces a lowering by degrees ', of the key 5 and maintains this key, following the action of the delay switch 29', until this switch is tripped again after the time adjustment. At the same time, there has been a change in the position of the switch tubes 23, 24 so that this reversal assembly
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has the effect of suppressing the current supply in the warning devices and putting them out of action.
CLAIMS.
1. Track contact device for automatic protection installations in railways, characterized in that the track contact consists of a button, which, when lowered by the wagon flange, closes a prior contact, which plugs in a device which pulls the key to its lowest position, and holds it there.