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Procédé et installation pour la manoeuvre électrodynamique des aiguillages, signaux et analogues de chemins de fer. -
L'invention a pour objet un procédé et l'installation y relative pour la manoeuvre électrodynamique des aiguillages, signaux et analogues de chemins de fer.
Les installations de ce genre connues jusqu'à présent comportent un nombre oonsidérable de câbles électriques né - cessaires pour la commande des aiguillages, signaux et analo - gues qui pour plus de simplicité seront désignés dans la suite par " éléments ". La caractéristique essentielle de 1' invention permet de réduire fortement le nombre des câbles, tout en respectant le nombre des éléments commandés, ce qui constitue par cela même un avantage technique naturel.
Le procédé suivant l'invention est caractérisé essentiel lement par le fait qu'afin de faire fonctionner un élément
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donné on utilise un certain nombre de câbles choisis entre ceux d'un système donné, de façon que le nombre des éléments manoeuvrés indépendamment l'un de l'autre, correspond au nombre des combinaisons que l'on peut former avec les ombles dont on dispose, les dites combinaisons étant d'une classe correspondant au nombre des câbles utilisés pour chaque élé - ment.
En indiquant par-n-le nombre des câbles électriques destinés au fonctionnement des éléments manoeuvrés, en dehors d'un câble unique commun, et si l'on réserve câbles (m < n) pour le fonctionnement de chaque élément, le nombre des éléments que l'on pourra faire fonctionner sera :
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de laquelle formule on déduit que le nombre des éléments est de beaucoup plus grand que celui des câbles du système.
En agissant de manière que des-n- câbles du système sys- on dérive pour chaque élément-m-conducteurs dont chacun alimente un enroulement électromagnétique, les -m- forces magnétomotrices peuvent être utilisées afin d'influencer un nombre correspondant de noyaux élémentaires d'un relais à plusieurs noyaux dont l'ancre mobile est établie de façon que son mouvement, dont on dérive la commande de l'aiguillage ou du signal, s'effectue lorsque tous les enroulements sont excités.
Suivant un autre mode de réalisation de l'invention les-m- enroulements sont utilisés à influencer un nombre égal de noyaux mobiles reliés à un même nombre d'organes de contrôle pour la manoeuvre, par exemple des interrupteurs insérés dans le circuit intérieur de l'appareil manoeuvré ou contrôlé.
L'invention sera maintenant décrite, à. titre d'exemple seulement, en quelques formes d'exécution, en se référait au dessin annexé.
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La fig.l est un schéma élémentaire montrant le trait caractéristique de l'invention.
Les figs.2 et 3 sont des variantes du dit schéma.
La fig.4 montre, toujours d'une façon schématique, l'ap- plication du trait caractéristique en question à une installa- tion de manoeuvre, se rapportant spécialement à un élément par exemple un aiguillage.
La fig.5 est un schéma du réseau de contrôle.
La fig.6 montre, toujours d'une façon schématique, une variante du dispositif sélecteur pour la commande.
En se référant à la fig.l, I, II, III et IV représentent le faisceau de conducteurs ou câbles préposés à la commande électrodynamique d'un élément E manoeuvré, la dite commande étant obtenue en combinant, en ce cas, deux à deux les quatre câbles susmentionnés. Par conséquent à l'aide des quatre câbles susdits, en plus d'un câble commun V, on peut comman - der six éléments.
Dans cet exemple il est dérivé du câble I un conducteur 1' qui alimente l'enroulement électromagnétique 2', tandis que du câble IIfest dérivé un conducteur 1"' qui alimente 1' enroulement électromagnétique 2"'. Les dits enroulements sont reliés au conducteur commun V qui établit le circuit,à l'aide de conducteurs 3' et 3"'. Dans cette première forme d'exécution les enroulements 2' et 2"' entourent des noyaux élémentaires 4', 4"' d'un relais unique 4 à trois noyaux, d.ont l'un 4" est dépourvu d'enroulements.
L'ancre mobile 5 du relais est reliée à l'interrupteur 6 inséré dans le circuit 7 local de l'élément E, le dit circuit étant alimenté par exemple par la source 8 et présentant un enroulement électromagnétique 9 qui, à son tour, commande directement à l'aide de son ancre 10 le dispositif moteur de l'élément manoeuvré.
Si un seulement des enroulements 2 est excité, le noyau
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correspondant est saturé et par conséquent aucune influence d'attraction ne s'exercera, sur l'ancre mobile. Si au contraire les deux enroulements 2' et 2"' sont alimentés tous les deux, de façon que les forces électromotrices tendent à donner des flux dans le même sens vers l'entrefer, le troisième noyau 4" est saturé et par conséquent l'ancre sera attirée.
La variante du schéma de contrôle suivant la fig.2 com - porte deux relais distincts. Le conducteur 3a' alimente l'en- roulement 2a' qui entoure le noyau 4a' et est combiné avec 1' ancre 5a' , reliée à l'interrupteur 6a' inséré da.ns le circuit 7a de l'élément E ; tandis que le conducteur 3a'" alimente l'enroulement 2a"' et est combiné avec l'ancre 5a"' reliée à l'interrupteur 6a"' inséré dans le même circuit 7a, en série avec l'interrupteur 6a'. Il en résulte qu'en excitant le re - lais 4a' on ferme l'interrupteur 6a' ; mais alors le circuit 7a demeure encore ouvert. Seulement lorsqu'on excite simultanément les relais 4a' et 4a"' on ferme le circuit 7a, car les deux interrupteurs 6a' et 6a"' sont fermés.
La variante du schéma fondamental suivant la fig.3 com - porte encore deux relais distincts 4b' et 4b"'. Cependant les interrupteurs 6b' et 6b"' sont insérés en parallèle dans le circuit 7b ; par conséquent il suffit du déplacement de l'un d'eux pour obtenir l'interruption du circuit. Cette variante du schéma est prévue pour le fonctionnement avec interruption de courant, tel qu'il est nécessaire par exemple dans le cir - cuit de contrôle de l'élément manoeuvré, tandis que les deux variantes précédentes se rapportent au fonctionnement à action de courant.
En se référant à la fig.4, C est le dispositif de comman- de de l'élément, tandis que celui-ci est désigné schématique - ment en E.
Du faisceau de câbles de commande I, II, III et IV sont dérivés dans la cabine les conducteurs 8 aboutissant en 9 au
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levier de commande, comportant essentiellement un disque tour - nant 10 pourvu d'une poignée 11 de commande, amovible, et qui présente des contacts en arc 12, 13, 14, 15 et 16, pouvant par conséquent tourner avec le disque 10, dont le but est d'établir la continuité électrique entre les groupes de câbles correspondants suivant la position angulaire du disque 10.
Correspondamment avec l'élément manoeuvré sont dérivés les conducteurs 1 susmentionnés, qui alimentent les enroule - ments du relais à plusieurs noyaux 4, maintenu avantageusement à une puissance limitée, car il a le but d'actionner l'inter - rupteur 6, inséré dans le circuit 7, où il est inséré un re - lais de plus grande puissance 17, que l'on appellera " relais de manoeuvre " afin de le distinguer des autres relais que l'on appellera " relais auxiliaires ".
Une fois le relais 17 inséré, on peut désinsérer le relais auxiliaire 4. Le circuit 7 comporte deux conducteurs 7' et 7". Un des câbles du relais de manoeuvre, moyennant le combinateur relié au mécanisme moteur, peut être relié avec l'un ou l'autre des conducteurs 7' , 7" provenant de la cabine, suivant le sens de la manoeuvre à effectuer ; seulement le conducteur relié est mis en tension par le mécanisme de ma - no euvre.
L'alimentation du relais ne peut être opérée de nouveau que si l'on déplace par la cabine l'alimentation vers ce con - ducteur, ce qui n'est pas possible si le levier de manoeuvre n' est pas actionné en sens contraire. De cette façon le levier et les aiguilles reçoivent des déplacements dépendant l'un de l'autre et réciproquement forcés.
Le relais de manoeuvre 17 insère : a) le circuit 18 qui signale l'occupation des aiguilles 19 , à l'aide de l'interrupteur 20 ; b ) le circuit de contrôle 21 qui désigne le poste de manoeuvre à l'aide d.e l'interrupteur 21' ;
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c ) le circuit de signalation 22 indiquant la fin de la manoeu- vre à l'aide de l'interrupteur 23 ; d ) le circuit 24 alimentant le moteur 25 à l'aide de l'inter- rupteur 26.
Le circuit 18 de signalation de l'occupation d.e l'aiguil- lage 19 comporte une ligne unique à deux conducteurs qui réu- nit en parallèle les différents circuits locaux se rapportant aux différents aiguillages. Chacun d'eux reçoit la tension de la, voie lorsque celle-ci n'est pas occupée par les trains, dès la fermeture de l'interrupteur 20 à l'aide du relais 17.
Par conséquent le relais 27 situé dans la cabine est excité et ferme l'interrupteur 28 commun à tous les circuits de contrôle.
Les autres circuits locaux, en dérivation sur la même ligne, ne sont pas influencés car ils demeurent interrompus par les relais de manoeuvre respectifs 17.
Le circuit de contrôle 21 comporte le même nombre de câbles, que celui de commande auxiliaire et pourrait être remplacé avec avantage par le circuit de commande mme I, II, III, IV en prévoyant un câble différent V. Ceci est possible, car le fonctionnement du circuit de commande n' est instantané que par ce que, une fois l'excitation du relais auxiliaire 4 obtenue, et par conséquent aussi celle du relais de manoeuvre 17, le premier peut être immédiatement désexcité.
Dans la cabine, en correspondance avec chaque levier de commande, est disposé un relais 29 avec plusieurs noyaux, semblable au relais 4. Les bouts 30 des conducteurs 31 déri- vés des circuits de contrôle peuvent être reliés '3, l'aide du disque à levier 10 moyennant les contacts en arc 13 et 15.
Dans ce cas, et quand l'interrupteur général 28 est fermé, le relais de contrôle 29 est excité et il s'établit de la sorte dans la cabine le signal de contrôle.
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Le circuit de signalation 37 de la fin de la manoeuvre, contrôlé par les interrupteurs 23, est constitué aussi par une ligne à deux conducteurs seulement. A cette ligne sont reliés en parallèle les différents circuits locaux 32' des postes de manoeuvre. Chacun de ces derniers est placé sous tension par la ligne 24 alimentant les moteurs dès que 1' interrupteur 23 est fermé. La ligne 32 peut à son tour ali- menter en dérivation un relais de fin de marche 33 en combi - naison avec le combinateur correspondant dans la cabine, une fois que, à l'aide du contact 16 , le disque 10 remonte les contacts d'extrémité 34.
Le fonctionnement s'effectue comme suit :
En supposant le disque 10 en une position angulaire telle que la flèche X corresponde à la flèche A du châssis fixe, comme montré à la fig. 4, tous les circuits sont inter - rompus et par conséquent le combinateur C est amené dans sa position de repos.
En plaçant en 11 la poignée de commande amovible et en déplaçant le disque 10 de façon que la flèche X corresponde e,u point B, le levier relie les deux conducteurs 8 à l'aide du contact 12, et ferme par conséquent le circuit des câbles commandant l'élément E voulu, tandisqu'à l'aide du contact 15 il relie les contacts 30 de circuit de contrôle. Le dépla- cement du disque de la position A à la position B s'accomplit en vaincant l'action d'un ressort 35 qui retient un nez 36 buttant contre un arrêt 37.
En vertu des contacts établis, on insère au poste de manoeuvre le relais 4 et ensuite le relais 17 qui ferme tous les interrupteurs. On établit de la sorte les circuits déjà expliqués.
Si l'aiguillage n'est pas occupé par des trains, 1' interrupteur général 28 est inséré. Il s'en suit que les bouts des conducteurs de contrôle intéressés étant reliés, soit au
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poste de manoeuvre, soit au levier, la manoeuvre a pour effet d'exciter le relais de contrôle 29 , qui retire l'arrêt 37 de façon que celui-ci ne s'oppose plus au nez 36 lors du déplace- ment angulaire subséquent du disque 10, qui par conséquent' peut être amené à la position C.
Dans cette position le disque non seulement maintient la liaison avec les conducteurs du cir- cuit de contrôle et l'insertion du relais de manoeuvre, mais il insère aussi un' circuit 38 qui excite un relais 39 fermant l'interrupteur 40 inséré dans la ligne des moteurs 24, de fa- çon que le moteur 25 accomplit ses trois phases : vide, char- gé, vide. La roue 41 engagée avec l'organe de commande du moteur, est solidaire d'un pivot excentrique 42 logé dans une fenêtre 43 d'un organe à bielle 44 qui à l'aide de tiges convenables commande les aiguillages de branchement, ce mé- canisme comportant des ressorts ou des contrepoids de rappel.
Un combinateur 45 solidaire du mouvement du mécanisme moteur, est destiné à la fin de course à prédisposer les conducteurs de commande à l'inversion de la manoeuvre.
La manoeuvre accomplie, le combinateur 45 ferme le cir- cuit local de fin de course 22, à l'aide de l'interrupteur 46 et met en tension la ligne générale 32. Comme dans la posi- tion C, le disque à levier 10 maintient les contacts 34 du circuit dérivé fermés, l'électro-aimant 33 est excité qui retire l'autre arrêt 37', de façon que le levier est libéré, et peut être par conséquent amené à la position A' , dans laquelle la poignée de commande peut être enlevée pour la manoeuvre d'autres commandes.
Le contrôle du fonctionnement peut être établi avec avantage à l'aide d'un mécanisme enregistreur 47. Ce mécanis - me enregistreur peut être du type à clavier bien connu pour d'autres applications, par exemple pour le contrôle de l'entrée des ouvriers dans les usines. Dans une autre forme d'exécution le dit mécanisme enregistreur comportera un enroulement ampère -
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-Il métrique 48 pour la ligne 24 des moteurs et autant d'électro - aimants 49 qu'il y a de conducteurs de contrôle, celui commun exclu. Les dits électro-aimants seront combinés avec un nombre correspondant d'électro-aimants enregistreurs dont le tracé sera enregistré sur une feuille disposée sur un cylindre.
Ce cylindre sera avantageusement doué non seulement d'un mouvement rotatoire constant, mais aussi d'un mouvement axial de façon que les électro-aimants enregistreurs puissent tracer des lignes hélicoïdales, en réalisant de la sorte une économie considérable du dispositif d'enregistrement.
On a dit précédemment que le type de relais multiple fonctionnant lors de l'interruption du courant (fig.3) est spécialement adapté au circuit de contrôle. Un cas de contrôle à la suite de l'interruption du courant, se vérifie lorsqu' il s'agit de vérifier que les aiguillages n'ont pas subi de dégâts par exemple à cause de prise par le talon, de façon que, même si le mécanisme de commande a une position qui concorde avec le levier de manoeuvre, les aiguilles ne touchent pas les contre-aiguilles. Afin de signaler l'irrégularité, il suffira que le défaut de concordance dans la cabine produise le manque de courant en-m- entre les -n- circuits y aboutis - sant.
Sur le schéma S de la fig. 5 on a supposé que le dégât à un des aiguillages produise en -a- l'interruption de deux cir- cuits. Ces interruptions permettront de préciser l'aiguillage endommagé. Le relais 4a comportant deux enroulements dérivés des deux circuits interrompus sera désexcité et indiquera le dégât à l'aiguillage oorrespondant. Si l'on désire qu'en outre de la signalation dans la cabine, le signal de protection y relatif puisse se disposer automatiquement de façon à indiquer " voie non libre " indépendamment de la position du levier de manoeuvre 10, il suffira de.désexciter le consentement électro- magnétique du signal afin d'interrompre la transmission mécanique
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normale entre le mécanisme et l'aile du sémaphore. Par censé - quent l'aile se disposera dans sa position normale de"voie non libre ".
Dans le schéma T qui montre le système des circuits pour le consentement des signaux, le nombre des circuits alimentant chaque consentement est borné à deux. Chaque électro-aimant de consentement 50 porte deux enroulements.
Si dans la cabine deux des circuits sont interrompus, 1' excitation du consentement ou signal correspondant cessera et l'aile du signal n'obéissant plus à la transmission mécanique y relative se disposera à voie empêchée . Si l'on établit des connexions convenables entre les conducteurs du signal et les contacts correspondant aux aiguillages intéressés dans une manoeuvre déterminée, la prise par le talon d'un quelconque des aiguillages peut disposer directement à voie empêchée le signal de protection.
On a dit déjà que les manoeuvres des différents leviers doivent à cause de la nature même du système être effectuées l'une après l'autre. La fig. 6 montre une variante du mécanisme de commande atteignant le même résultat d'une manière plus simple. Le mécanisme consiste en ce cas en un dispositif de blocage mécanique comportant une série de rouleaux 52 suscep - tibles de se déplacer le long de guides 53 à l'intérieur d' un intervalle déterminé L. Entre ces roulea.ux on peut insérer seulement un certain nombre de coins 54 d'une épaisseur déter - minée préalablement. Ces coins sont confiés à des tiges 55 commandés par des électro-aimants 56, qui sont excités à leur tour par des courants insérés par le levier de manoeuvre.
Les tiges a.ctionnent des interrupteurs 57 insérés dans les câbles I, II, III, IV de commande. Il est évident que l'on pourra manoeuvrer simultanément seulement les leviers qui permettent d'obtenir une certaine combinaison de connexion.