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Système de blocage automatique
Bous le nom de block-système ou système de bloc on groupe dans la technique :ferroviaire, tous les dispositifs automatiques de sécurité employés dans les chemins de fer ; La caractéristique fondamentale du block= système faisant l'objet de la présente invention, est de produire le vrai blocage des secteurs lorsqu'ils sont occupés par un train, en empêchant qu'un autre puisse s'engager/dans le même secteur, ce dispositif se différenciant de la plupart des dispositifs de sécurité connus en ce que par son fonctionnement normal qui
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est complètement automatique et par conséquent sans l'intervention de l'homme, toute erreur possible,
aussi bien dans le placement des signaux et des aiguillages que dans le défaut de vision de ceux-ci par les mécani ciens et conducteurs du train, est corrigée sans qu'il soit nécessaire d'électrifier la ligne et seulement grâce à un petit générateur installé sur la locomotive ou autre unité du train.,-
Le dispositif objet de l'invention doit être employé de façon complètement indépendante et simultané' ment avec tout autre système de signaux connus dont il corrigera les erreurs .
L'installation de ce block-,système exige que la totalité du réseau du chemin de fer soit divisé en secteurs ou zones de blocage de longueurs variables pouvant atteindre toute la longueur d'une ligne entre deux gares, toutes ou chacune:: des voies, aiguillages et voies de garage des gares devant être regardées com- me étant des secteurs ou parties de secteur de telle façon qu'il n'existe aucune portion de voie qui ne fas- se pas partie d'un secteur ,
Chaque secteur est constitué par un circuit conducteur aérien avec un ou plusieurs relais qui en fonctionnant mettent à la terre une des extrémités d'- autres circuits dont l'autre extrémité se termine par des pièces de contact fixes suspendues à des poteaux voisins de la voie
Le block-système suivant l'invention est re- présenté schématiquement aux dessins annexés dans les- quels
La fig. 1 représente ;'l'installation d'un
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secteur de voie ,
La fig. 2 montre l'installation sur la loco motive .
La fig.3 montre la manière suivant laquelle les différents secteurs de la voie se superposent partiellement pour que le train ne puisse pas quitter un secteur sans avoir bloqué au préalable le secteur suivant
La fig. 4 montre l'ensemble d'un secteur et l'installation sur la locomotive ;
La fig. 5 montre schématiquement le blocage d'un aiguillage .
La fig;, 6 montre un secteur de blocage avec un second fil qui relie les prises de terre ,
La fig. 7 montre un secteur de blocage avec un seul relais en son milieu
La fig. 8 montre un secteur de blocage avec un relais intermédiaire ,
La fig. 9 montre une variante de l'installa tion sur la locomotive .
La fig, 10 montre une variante dans le monta- ge d'un secteur pour assurer le fonctionnement simultané des relais des deux extrémités ..
La fig,, il montre la protection d'une gare .
D'une manière schématique, un secteur du blocksystème est constitué par un conducteur 9 (fig,l) suspendu aux poteaux télégraphiques existants . Aux ex- trémités de cette ligne se trouvent deux relais 5 des- tinés à mettre à la terre alternativement les plots 2 et 4 suspendus à des poteaux placés au voisinage des
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voies . La ligne 9,,au voisinage des relais 5, porte deux lignes dérivées terminées par les plots 3 analogues aux précédents ,
Sur ce schéma, les plots 3 sont situés à des distances des rails différentes de celles des plots 2 et 4 .
Les bobines des relais 5 étant constamment à la terre, il suffira qu'un générateur quelconque ayant une de(ses bornes à la terre, soit relié par son autre borne aux plots 3 pour que les relais fonctionnent et mettent à la terre les plots 2 en séparant de celle-ci les plots 4 ou inversement .
La partie mobile du dispositif consiste en une simple installation sur la locomotive ou sur une seule unité de chaque train et consistera en deux paires de barres conductrices; convenablement isolées 12 et 13 (fig. 2) . La seule énergie actionnant le dispositif sera fournie par une petite batterie d'accumulateurs
11 à change automatique ou non ou bien par tout autre générateur approprié dont une des bornes sera reliée à la masse de la locomotive ;
De l'autre borne partent deux conducteurs l'un 15 relié directement aux barres
12 et l'autre 17 relié aux barres 12 et portant en sé- rie le relais 18 qui signale le danger , L'installation précédente sera réalisée pourqles barres 13 soient en contact avec les plots 3 de la partie fixe (fig: 1) et que les barres 12 soient en contact avec les plots 2 et
4 installés sur les secteurs .
De même on doit remarqua que le relais- qui a été indiqué sous le nom de.relais signalisateur de danger sera constitué par un relais faisant fonctionner une soupape de commande des freins
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automatiques ainsi qu'une autre soupape qui coupera la vapeur de la locomotive et établira un circuit spé- cial qui produira des signaux lumineux et acoustiques dans la cabine même des mécaniciens, dans beaucoup de cas il suffira de ces seuls signaux, le freinage et l'inter- ruption automatique de la vapeur ne pouvant être instal- lés rapidement sur toutes les locomotives en service .
On ne décrira pas le mécanisme de freinage, car, le dispositif devant être appliqué au matérial ac- tuellement en service,, il variera suivant les types de freins employés et suivant le type de la locomotive .
Ainsi qu'on peut le voir, l'installation est à contacts intermittents des barres de la locomotive avec les plots dt des extrémités des secteurs, lesquels provoquent le fonctionnement des relais de ces derniers, en provoquant le blocage et le déblocage du secteur de sorte que le fonctionnement de l'ensemble est extrêment ment simple et le secteur étant libre (fig. 1 et 2), les plots 2 ne seront pas à la terre tandis que les plots
1 4 seront à la terre de sorte que les barres 12 de la locomotive pourront être en contact avec les plots 2 sans provoquer le fonctionnement des appareils 18 .
Lorsque le train avance, les barres 13 viendront en contact avec les plots 3 et en établissant un courant instantané feront fonctionner le relais 5 qu'ils con- necteront aux plots 2 à la terre et couperont la mise à la terre des plots 4 . Le train étant une fois engagé ' dans le secteur, si un autre train voulait s'engager dans le même secteur, ses barres 12 viendraient en contact avec les plots 2 et, celles-ci! étant à la terre,
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il circulerait un courant qui en agissant sur l'appareil 18 produirait le freinage du train et mettrait en action les signaux dans la cabine des mécaniciens .
La fig. 4 montre un exemple de réalisation appliqué à une locomotive à vapeur munie de freins auto'- metiques à air comprimé et qui, naturellement, ainsi qu'on l'a dit ci-dessus, diffèrera selon le type de la locomotive et celui du système de freinage automatique employé .
Etant donné que tout le réseau doit former des fractions de secteurs, ce-ci- ne seront pas établie les uns à la suite des autres, mais se superposeront en partie afin que le train ne quitte pas un secteur de sécurité avant d'avoir provoqué le blocage du secteur suivant (fig. 3)
De même, étant donné que les différentes voies de' trafic et de garage des gares doivent former des frac tions de secteurs, au voisinage des aiguillages on dis- pose des commutateurs à deux directions actionnés par le mouvement même des aiguillages (fig.5) ces commutateurs reliant les plots aux relais de manière que soit action. né le relais correspondant à la voie à laquelle les aiguillages donnent accès ,
Il est très important que lorsqu'on installe les block-système sur les lignes d'exploitation exis- tantes, on relie le système de signaux existants au block-système;
à cet effet, on disposera les disques de signalisation de telle façon que lorsqu'ils indiquent "train halte'*, ils mettent à la terre une dérivation du conducteur qui porte le plot de blocage correspondant .
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De cette façon, si le signal est juste, le blocage sera exécuté par les agents préposés à cet effet, mais si ceux-ci se trompent, le blocage sera réalisé par le block-système , On ne donnera aucun schéma de ce détail dont l'exécution diffère suivant les types de signaux installés .
Comme complément du block-système, les relais des secteurs pourront porter des signaux pour le con- trôke de sa position de blocage et de voie libre et on installera de même à la gare un tableau de signaux indi quant automatiquement l'état des voies et qui permettra au chef de gare de savoir à tout instant quelles voies sont disponibles et même de provoquer le blocage de celles qu'il choisira .
Le système décrit ci-dessus admet un grand nombre de variantes qui,même si elles semble différer en apparence de l'invention, se confondent essentielle- ment avec elle étant donné qu'elles s'appuient toutes sur le principe fondamental de l'intermittence des con- tatts.
Parmles nombreuses variantes, on indiquera celles : à double circuit (fig. 6) établissant un re- tour de courant auxiliaire par ie conducteur 10 qui fora me pont entre les prises de terre des relais .
Secteurs à un seurelais (fig. 7) avec ou sans retour de courant par un conducteur .
La variante d'installation dans les cas de grand trafic (figé 8) où circulent plusieurs trains sur la même ligne; dans ce cas, le premier train agit sur les relais 5 et 105 et les bloque complètement mais lors
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qu'il a parcouru un certain trajet il débloque le point d'entrée ou bien, il replace le blocage en 5 par le blo- cage en 95 en vue de permettre la sortie du second train qui rétablira le blocage 5 sans agir sur le relais 105 qui reste toujours dans cette position jusqu'à ce que tous les trains aient quitté la ligne .
L'installation sur la locomotive est suscep- tible de recevoir différentes variantes, par exemple, , elle pourra n'avoir que deux barres ainsi que le montre la fig. 9 Dans ce cas, étant donné que les relais de la ligne ou relais fixes et ceux du train, seront à cer- tains instants en série, il faudra qutils possèdent des sensibilités différentes entr'eux puisqu'à certains mo- ments seul devra fonctionner le relais de la ligne sans actionner celui du train .
Sur la fig, 10 on a représenté une variante de montage d'un secteur qui assure le bon fonctionnement des relais des deux' extrémités du secteur .
Le montage de ce secteur est semblable à celui des fig. 1 et 2, mais entre les plots 3 et 103 des deux extrémités et les relais correspondants 5 et 105 sont intercalées des résistances automatiques 6 et 106 qui comportent une bobine 27-127 en série avec le plot cor- respondant 3-103 qui, lorsque passe le courant, actionne un interrupteur en laissant insérée dans le circuit de la bobine du relais 5 'ou 105, une résistance 28-128.
La valeur de ces résistances est équivalente à celle de'la résistance de la ligne 9 et le but de ces appareils 6-
106 est de faire que le courant qui arrive par exemple par le plot, 3,lorsqu'il arrive au re lais 5 correspon-
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dant rencontre deux lignes d'égale résistance dont l'une 9 allant au relais 105 et de celui-ci à la terre par le conducteur 108 et l'autre formée par la bobine du relais 5, la résistant 28 et le conducteur 8 allant à la terre, Grâce à cette disposition, le courant se divise en deux' courants d'égale valeur et ainsi est assuré le fonction- nement exact des relais des deux extrémités du secteur.
Si la résistance supplémentaire 28 n'était pas interca- lée, le courant se dirigerait en grande partie à la ter- re par la bobine du relais 5 et le conducteur 8 et il pourrait se faire que le courant arrivant au relais 105 ne fùt pas suffisant peur l'actionner de sorte que le secteur serait bloqué seulement par l'extrémité corres pondante au plot 3 et ne le serait pas par l'extrémité correspondante au plot 103 .
Ainsi qu'on l'a déjà indiqué ci-dessus, le blockèsystème suivant l'invention permet aussi de bloque] les gares et chacune de leurs voies .Ceci présente une grande importance car dans la majorité des block-système connus on bloque les différents tronçons de voie, mais on ne bloque pas les gares tandis qu'avec la présente invention, non seulement on bloque les entrées de la gare, mais encore on bloque chacun des aiguillages ou voies de la gare de sorte que lorsqu'une voie de la gare est occupée par un train, aucun autre train ne peut entrer en gare s'il s'engage sur la voie occupée, mais au contraire peut entrer s'il se dirige sur une voie non occupée ;
De plus l'invention permet de signaler automa'. tiquement le bocage ou l'oooupation de chacune des
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voies de la gare sur un tableau placé à portée de la vue du chef de gare de façon que celui-ci, à tout mo,ment connait la situation des aiguillages et les voies qui sont occupées
Enfin, le chef de gare, peut, en fermant un interrupteur, bloquer à volonté une quelconque des voies de la gare malgré que celle-ci ne soit occupée par au.. cun train :
Ces dispositions peuvent s'appliquer aussi bien à une gare intermédiaire qu'à une gare terminus et elles ont été représentées comme exemple d'application à une gare terminus dans la fig. 11 :
Dans cette,figure, 9 et 10 représentent les deux fils ordinaires eu secteur précédant la gare, lequel ainsi qu'il a été dit ci-dessus comprend les plots 112-113-114 et la mise à la terre 108 . Ces plots sont complétés par un autre plot 123 qui constitue le plot d'entrée dans la gare .
En combinaison avec ces plots se trouve une résistance 36 qui est égale à la résistance 106 décrite précédemment et un relais 35 qui est identique aux re- lais 5 et 105 avec la seule différence que en plus du commutateur ordinaire 37 il comporte un plot supplémen- taire 38 qui est destiné à allumer la lampe du tableau signalisateur 60 ainsi qu'il sera expliqué plus loin ,
On supposera qu'à la gare représentée, la voit 1,'se divise au moyen de deux aiguillages 71 et 72, en trois embranchements 31, 32, 33 et en combinaison avec ses embrahchements, les plots d'entrées de la gare se trouvent en communication, par l'intermédiaire des con-
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ducteurs 41, 42, 43,
avec trois mécanismes ou combinai- sons d'appareils identiques ;Chacnn de ces mécanismes comprend un relais 46-56-76 actionné par des courants envoyés par les commutateurs 81-82 accouplés aux mécanis mes 71-72 d'aiguillage De plus, avec ces relais sont combinés d'autres relais 45-55-65 analogues au relais 35 et comprenant chacun un commutateur 47-57-67 identi- que' au commutateur des relais des secteurs et en outre, un interrupteur 48-58-68 destiné aux lampes du tableau indicateur 60 .
Pour faire fonctionner tous ces appareils, la gare comporte une batterie ou régénérateur local 34 qui a une de ses bornes en communication avec la terre par le conducteur 108 . L'autre borne de labatterie, se trouve en communication, par le donducteur 39, avec le commutateur 81 et un des plots de ce commutateur 81 est relié par le conducteur 64 avec le commutateur 82 tandis que l'autre est relié'au relais 46 . Les deux plots du commutateur 82 sont reliés respectivement aux relais 56 et 66 de telle façon que lorsqu'on actionne les aiguillages au moyen des mécanismes 71 et 72 pour établir une combinaison déterminée des aiguillages, afin qu'un train entrant par la ligne 1 se dirige sur l'em- branchement déterminé de la gare,
on établit* en même temps la combinaison des commutateurs 81 et 82 et on actionne le relais 46,56 ou 66 correspondant à la voie qui est reliée à la voie 1 .
Sur la figé 3 on a représenté la gare en sup- posant que dans le secteur qui précède on trouve un train se dirigeant vers la gare par la voie I et que
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les aiguillages se trouvent disposés de façon que ce train entrant en gare se dirige sur la voie 32 . Dès que l'on place les aiguillages dans cette position le courant de la batterie 34 passe par le commutateur 81 et le conducteur 64 dans le commutateur 82 et du plot inférieure de celui-ci le courant se rend dans la bobine du relais 56 et actionne ce relais en fermant ses con- tacts ainsi qu'il est représenté sur la figure , Ensuite , le courant suit le fil de terre 10 et 108 pour retourner à la batterie par son autre borne ,
Le tableau indicateur 60'comprend une réduc- tion des voies de la gare avec une série de lampes té- moin ..La lampe 51 indique que la voie 1 est occupée par un train qui se trouve dans le secteur précédant la gare , Les lampes 61, 62 et 63, lorsqu'elles sont al- lumées indiquent respectivement que la voie correspon- dante 31, 32 et 33 est occupée et indépendamment de ces lampes, les lampes 52, 53 et 44, 54 indiquent la positions des aiguillages 71 et 72 . Lorsque le train qui se diri ge vers la gare est entré dans le secteur précédant celle-ci en le bloquant, il a fait fonctionner le relais
35 en le plaçant dans la position représentée au des..
sine et le contact 3$ s'étant fermé, la lampe 51 du ta tleau 60 s'est éclairée indiquant ainsi qu'il y a un train dans le secteur qui précède la gare . En plaçant alors les aiguillages dans la position représentée au des- ein le courant de la batterie 34 se rend du commutateur
82, par le fil 49, à la lampe 44 et ferme le ciromit par le fil de terre 10 et le conducteur 108 .
Entre temps la lampe 44 s'est éclairée indiquant/que la voie 32 est
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celle qui se trouve en communication avec la voie 1 ' pour recevoir le train ;
Dès que le train arrive au plot 112 le courant ne peut plus passer par ce que le conducteur 41 n'est plus en communication avec la terre , Le courant de la locomotile passe ensuite par le plot 123 le conducteur 48 et par la bobine du relais 55 en actionnant ce relais et en changeant la position des commutateurs 57 et 58 Le commutateur 57 en fonctionnant, bloque le secteur constitué par l'entrée de la gare et la voie 32 et en faisant le contact 58 la lampe 62 s'éclaire indiquant ainsi que cette voie est occupée par le train .
Le train passant ensuite par le plot 103 qui constitue la sortie du secteur antérieur, fait fonction- ner la résistance 36 et le relais 35 et débloque le sec- teur qui précède la gare .En passant ensuite par le con- tact 114le courant ne peut plus passer parce qu'il ne communique plus avec la terre ,
Le train s'engage ensuite sur la voie 32 et si à sa suite un autre train,prétendait entrer en gare sans changer la position des aiguillages, le courant de la locomotive, en passant par le plot 112, passe par le conducteur 4le le dommutateur 57, le contact du relais 56 jusqu'au fil de terre 10, en faisant ainsi fonction* ner les signaux d'alarme de la locomotive Au contraire si avant que ce train arrive, on a changé la position des aiguillages,
le relais 56 retourne alors à la posi- tion d'interruption et par contre le relais 46 ou 66 correspondant à la voie qui reste reliée avec la voie 1, se fermera , Ainsi le train pourra entrer en gare et se
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diriger sur cette autre voie malgré que la voie 32 soit occupée.,,'
L'invention permet en lutre la possibilité pour le chef de gare de bloquer à volonté une quelcon que des voies 31, 32, 33 malgré qu'elles ne soient oc- cupées par aucun train . A cet effet, on dispose les trois interrupteurs 76,77, 78 manoeuvrés à la main qui établissent la communication entre le conducteur 41 et un des contacts des relais 46, 56 et 66 .
Par exemple, si le chef de gare ferme l'interrupteur 77, la voie 32 sera bloquée dès que l'on placera les aiguillages de fa- çon à la faire communiquer avec la voie 1 . En effet, dès que le train arrive au plot 112, le courant de la locomotive passe par le conducteur 41 et l'interrupteur 77 dans le relais 56 et celui-ci maintenant fermés les contacts par le fonctionnement des commutateurs des ai- guillages 81 et 82, le courant fermera le circuit à la terre en faisant fonctionner les appareils d'alacme de la locomotive ,
Enfin on voit qu'avec le block-système objet de la présente invention on obtiendra non seulement une protection parfaite de toute la voie, quelque soit le sens dans lequel circulent les trains,
mais encore on obtient une complète protection de chacune des voies des gares combinant ainsi l'avantage de ce que le chef de gare peut connaître à tout instant, au moyen du ta- bleau indicateur, la disposition des voies et la situa- tion des trains avec celui de pouvoir également bloquer à volonté toute voie de la gare sans qu'elle soit occu- pée par un train ,