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Procédé et dispositifs pour la surveillance de dispositions influençant la marche des trains de chemins de fer.
Dans les dispositions influençant la marche des trains par points, les points d'influence, notamment les plus importants qui en cas de nécessité doivent absolument empêcher le passage du train, sont dépassés en général dans leur état inactif. On n'a donc, même en surveillant les dispositions sur la locomotive par des connexions à circuit permanent ou de toute autre façon analogue, aucune garantie de ce que ces dispositions se trou - vent effectivement dans un état de réception et de déolenche - ment.
L'invention décrite ci-après montre un moyen de supprimer ces difficultés. Elle contrôle à chaque passage d'un point de la voie le pouvoir récepteur et enclencheur des appareils in - fluençant la marche des trains, ainsi que l'état réglementaire des points de la voie. Elle augmente ainsi la sécurité du système
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@ influençant la marche des trains par points, de sorte que ce système devient équivalent au système par lignes.
Le principe de la présente invention peut être réalisé de différentes façons. Nous décrivons tout d'abord la forme d'exécution dans un système qui ne travaille qu'avec une seule qualité de transmission. Ici on dispose à une distance choisie convenablement (par exemple environ 10 m. ) derrière le point d'influence un autre point d'influence produisant le même effet. Dans le cas où à l'endroit respectif de la voie l'effet (dans la plupart des cas ceci est une obligation d'arrêt) doit se manifester sur le train, l'un des deux points d'influence sera amené dans son état inactif. Par contre si aucun effet ne doit se manifester sur le train, les deux points d'influence sont mis dans leur état actif.
La connexion sur la locomotive est telle que lors du passage au-delà du premier point d'in - fluenoe l'effet transmis ne se manifeste pas immédiatement, mais seulement après le parcours d'un certain chemin, qui est plus grand que la distance entre les deux points d'influence (par exemple environ 20 m. ) et que, dans le cas où sur ce chemin l'influence est répétée, ceci effectue un effacement de la première influence. En même temps que cet effacement se produit, un signe de contrôle s'allume pour informer le conducteùr qu'il a dépassé le point ou l'endroit d'influence en état réglementaire. On peut en outre faire enregistrer les cas de contrôle dans un compteur et constater de cette façon à la fin du voyage si tous les endroits d'influence ont réagi ou si quelques-uns de ces endroits sont restés inactifs.
On reconnaît l'augmentation considérable de la sécurité qui réside dans le fait que l'installation influençant les trains en mar - che est contrôlée maintenant à chaque point d'influence dépassé.
En outre un avantage particulier consiste en ce que l'un des deux points d'influenoe reste d'une façon permanente dans sa position active et que ce point ne doit nullement être changé
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dans son état physique.
Une connexion de ce genre est représentée en principe à la fig.l du dessin annexé.
L'arbre 1 est relié à une des roues de la locomotive par un embrayage à frottement (non représenté) et porte les trois disques à came 2, 3 et 4. Dans la position de repos de la disposition influençant la marche des trains le nez 5 qui se trouve sur le disque à came 4 s'applique contre le crochet d'arrêt 6. De ce fait la rotation de l'arbre 1 est empêchée, l'embrayage à frottement se mettant à glisser. Dès qu'une influence se manifeste, le contact h sera fermé pendant un court laps de temps. (Pour plus de clarté on a représenté ici la connexion en partie pour courant intermittent, maisil va de soi que rien ne s'oppose à ce que la même dépendance soit établie par une connexion à courant permanent ).
Il n'est pas nécessaire de décrire ici plus amplement les dispositions qui provoquent la fermeture du contact h, parce qu'à cet effet on peut envisager tous les moyens, qui dans les différents systè - mes de transmission de signaux (magnétiques, optiques, mécani - ques, etc. ) sont employés pour la commande automatique d'un organe quelconque. L'aimant 7 qui reçoit ainsi du courant attire le crochet d'arrêt 6 et libère de ce fait l'arbre 1.
Celui-ci fait maintenant proportionnellement au chemin parcouru par la locomotive un tour complet et ferme respectivement ouvre l'un après l'autre différents contacts. Tout d'abord après un huitième de tour (c'est-à-dire, par exemple après un chemin de 5 m. ) le contact 8 est fermé par le disque à came 3 pour le quart de tour suivant (c'est-à-dire, par exemple un chemin de 5 à 15 m.).
L'opération peut maintenant continuer à se dérouler de deux façons différentes : Dans l'un des cas, dans lequel par exemple l'arrêt est commandé au train et que nous examinerons tout d'abord, on suppose qu'un seul des deux points de commande
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sur la voie soit rendu inactif, de sorte que la première com - mande ou influence ne peut être suivie immédiatement par une seconde. La fermeture du contact 8 est alors sans effet, en supposant toutefois que le contact h se soit déjà préalable - ment ouvert de nouveau. Lors de la rotation ultérieure de l'artre 1 la came 10 ouvre le contact 11, ce qui coupe le circuit A-B passant par l'aimant 12 du frein (par exemple après un chemin de 20 m. environ). L'aimant 12 du frein retom - be et actionne de ce fait une soupape de frein.
L'autre possibilité qui laisse par exemple au train la voie libre, est celle que les deux points de commande sur la voie sont tous deux mis en circuit. Alors après un parcours d'environ 10 m. il se produit par suite de l'action du deuxième point d'influence ou de commande et par l'actionnement du con - tact h un choc de courant par le contact 8. De plus le relais R ferme les contacts r1 et r2 . Comme le relais reçoit mainte - nant par le contact de blocage fil le courant d'une façon per - manente, r2 restera également fermé encore. Dès lors quand pendant la progression du chemin la came 10 ouvre le contact 11, il ne se produit donc plus de freinage.
Par le disque à came 2 qui ouvre le contact 9 après un nouveau parcours (après que le contact 11 est de nouveau ferme et avant la fin d'un tour complet de l'arbre 1), le courant de blocage du relais R est coupé, ce qui rétablit ce relais dans son état original.
Apres un tour complet de l'arbre 1 le crochet 6 est lui aussi enclenché de nouveau, et la position initiale est rétablie.
Dans l'exemple qui vient d'être décrit on surveille et contrôle si les dispositions de réception proprement dite sur la locomotive sont dans un état de fonctionnement. On peut aussi faire un pas de plus et, à chaque passage d'un point d'influence ou de commande à l'état inactif rendre en partie ou complètement actives les dispositions sur la locomotive, qui doivent être actionnées lors du passage à l'état actif par la
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disposition de réception. On peut même, par exemple, faire mettre en activité la soupape du frein, uniquement en ayant soin de faire revenir cette soupape du frein immédiatement dans le cas où le point de commande à l'état inactif doit être dépassé, afin d'empêcher toute chute de pression apprécia- ble dans la conduite du frein.
De cette façon le contrôle peut être étendu jusqu'au dernier élément de l'ensemble de la dispo - sition. Un tel supplément de la connexion 1 est indiqué à la fig.la .
Ici il n'y a que le passage du courant A-B de l'aimant 12 du frein qui est changé par rapport à la connexion de la fig.l.
Si maintenant le contact 11 est ouvert, l'aiment 12 du frein retombera en tout cas. Mais si une seconde commande s'est pro - duite en fermant le contact r2, le courant de blocage de l'ai - mant du frein recommencera immédiatement à passer, si l'aimant du frein retombé a fermé le contact 13. Cet aimant du frein attire donc de nouveau immédiatement son armature. Par le fait que le relais supplémentaire 14 qui a reçu du courant de cette façon, ferme le contact 15, le courant de blocage continue à passer, même si par l'attraction de l'aimant le contact 13 est rompu de nouveau. Par l'ouverture du contact 9 on rétablit ici aussi la disposition dans son état original. La désaimantation momentanée de l'aimant du frein peut évidemment être rendue visible par un signe de contrôle quelconque.
Il va de soi que le procédé qui vient d'être décrit est applicable aussi là où les dépendances nécessaires, au lieu d'être réalisées par la connexion de circuits électriques, sont réalisées par des dispositions pneumatiques, hydrauliques ou purement mécaniques.
En principe il est possible aussi d'introduire au lieu de retards de chemin, des retards de temps. La première influence restera alors sans effet, si endéans un temps déterminé, par exemple limité par un relais à temps, il se produit une seconde
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influence du même genre. Un exemple de ce genre ressort de la fig.1 simplement par le fait que par un choc de courant de l'aimant R un relais à temps ou un appareil commandé par un mouvement d'horlogerie ou tout autre mécanisme analogue est mis en marche, ce relais ou appareil actionnant les contacts 8, 11,9 dans le même ordre qu' à la fig.1, maisà des inter - valles de temps déterminés d'une façon correspondante.
Comme inconvénient du retard de temps il y a lieu de faire remarquer que le temps, endéans lequel la première influence doit être effacée par une seconde influence, doit être choisi suffisem - ment long, lorsque même des trains roulant très lentement doi - vent passer sur la voie entre les deux points d'influence en - déans ce temps. Il est vrai qu'en diminuant l'écartement entre les points d'influence on peut réduire le retard de temps, mais par les temps de réaction des dispositions sur la locomotive il y a des limites pour cet écartement. Vers le haut le temps de retard est limité par le fait qu'il doit être plus court que le temps qu'un train rapide met à atteindre le point de signalisation suivant. Ces raisons rendent difficile l'applica - tion pratique.
La nouvelle méthode de surveillance est plus avantageuse que dans le système de transmission avec une qualité de trans - mission unique qui vient d'être décrit, dans les systèmes qui permettent de transmettre plusieurs effets %9. la fois. Dans le cas où l'on a pris des précautions pour que les commandes aient lieu à peu près simultanément, on peut supprimer le montage d'un commutateur de parcours. Dans d'autres cas on peut employer sans plus le retard de temps. On travaille alors de la façon suivante : Soient . et b les deux qualités d'effet qui sont disponibles. Soit la qualité spécialement importante pour le système d'influence et déclenchant par exemple le frein, b une autre qualité quelconque.
Si l'endroit d'influence à l'état inactif doit être dépassé, on fera à cet endroit transmettre
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en même temps les qualités a et b et on établira la connexion sur la locomotive de telle sorte que les deux effets se com - pensent mutuellement en faisant réagir un signe de contrôle.
Dans le cas où la qualité importante a doit être transmise, aucun changement physique ne sera nécessaire à l'endroit d'in - fluence dans le système qui sert à transmettre la qualité a.
Seul le système qui transmet la qualité b est rendu inactif.
De ce fait la compensation mutuelle retombe sur la locomotive et l'effet a (par exemple le déclenchement des freins) se pro - duit. Dans des cas spéciaux (voir plus loin comme exemple la transmission optique de signaux) le système qui transmet l'ef - fet b, au lieu d'être mis hors circuit, peut aussi être com - muté sur l'effet a, ce qui fait gagner pour la transmission de l'effet a une quantité d'énergie, qui est même plus grande que la quantité d'énergie avec laquelle est déclenché le signe de contrôle.
Si lors du passage du train au point de commande l'effet a ne se produit pas, seul l'effet b se produira sur la locomo - tive, cet effet pouvant être utilisé pour l'émission d'un signe de perturbation.
Afin d'économiser des qualités de transmission, on peut aussi utiliser la qualité b pour la transmission de communica - tions de service. Un tel système de transmission peut travailler par exemple avec les deux qualités de transmission " arrêt " et " attention ", qui correspondent donc aux effets a et b décrits plus haut, tandis que le contrôle, ce qui est équivalent '31 la position de marche des signaux, est donné par la combinaison de " attention " et " arrêt ". Ici également il y a l'avantage qu'aux points de signalisation qui ne distinguent qu'entre " arrêt " et " voie libre " ou entre " attention " et " voie libre ", le système respectif qui doit effectuer la transmission déterminante, ne doit pas être changé lors du retour du signal dans sa position.
Il est vrai que dans ce cas le signe de per -
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turbation spécial est supprimé. Toutefois une perturbation éventuelle agit ici du côté de la sécurité et peut être recon - nue sans plus par le fait que la communication transmise ne coïncide pas avec le signal visible.
Une connexion correspondante pour cette compensation mutuelle sur la locomotive est représentée aux fies.2 et 3.
A la. fig.2, h et w indiquent les contacts, par lesquels, après que l'influence s'est produite, une impulsion de courant est donnée par des dispositifs intermédiaires quelconques aux appareils connectés derrière eux. (On a choisi ici aussi le principe du courant intermittent afin de pouvoir facilement suivre le dessin). Lorsque le courant passe par h, le relais A est tout d'abord actionné et ferme le contact a1 et bloque les appareils b (qualité d'effet b) par l'ouverture du contact Avec un temps de réaction un peu plus long les appareils a (qualité d'effet a) sont également misen action. Il en est de même mais inversement pour la qualité d'effet b, lorsqu'on fait passer le courant par le contact w.
Lorsque le courant passe à la fois par les deux contacts, le passage du courant des appareils a et b (contrôle) par les contactsfermés a1 et b1 est rendu libre, tandis que par suite de l'ouverture des contacts a2 et b2 les appareils a et b ne peuvent entrer en action.
La connexion qui vient d'être décrite suppose que les deux effets h et w qui se compensent entrent en action à peu près simultanément, si tel n'est pe.s le cas, il faudra s'atten - dre, surtout lors d'une marche lente du train, que le verrouil - lage mutuel des effets a et b ne travaille pas de la façon qui vient d'être décrite. Dans ce cas il est nécessaire de compléter la connexion par le montage d'un élément de retard de parcours ou de temps. Un tel exemple est donné à la fig.3. Lorsqu'ici l'effet h se produit, le relais A fermera .le. contact a1. De plus la transmission de l'effet b est bloqué par l'ouverture du
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contact a2. Le relais horaire ou de retard A' ferme après quelque temps le contact a'1 et provoque ainsi l'action des appareils a.
Conformément, lors de la transmission de l'effet w, le contact de blocage b2, le contact b1 et le contact de retard b'1 sont également actionnés. Le contact a'2 est aussi actionné en même temps que le contact de retard a'1. De même le contact b'2 en marte temps que le contact b'1. Lorsque les deux effets sont transmis à la fois, les deux appareils a et b sont bloqués par les contacts a2 et.:±2 ' et la fermeture de circuit effectue par a'1 ou b'1 ne trouve que le chemin vers les appareils de contrôle. Par l'intercalation des contacte a'2 et b'2 l'effet de contrôle a b ne se produira qu'aprèsque les deux relais de retard sont arrivés à la fin de leur meuve - ment. Cn a de cette façon le contrôle nécessaire de leur état réglementaire.
Il va de soi que les connexions qui n'ont été données qu'à titre d'exemples, peuvent être modifiées de façon variée.
On peut par exemple renoncer aux contacts de blocage a2 et.:±2 des figs.2 et 3, lorsque les effets a et b sont d'un genre tel qu'une action seulement momentanée des effets n'arrête pas le. marche des trains. Toutefoisalors il faut, de même qu'à la fig.le,, prendre des précautions pour que par la combinaison de a et b les dispositions des deux effets soient ramenées à leur position initiale. Dans un tel cas on peut même supprimer les relais de retard A' et B'.
Pratiquement, l'un des deux effets au moins peut souvent être traité conformément au dernier procédé. Enfin fig. 4 montre une telle disposition pour un système de surveillance. Lorsque seul l'effet h se produit, qui dans l'exemple doit effectuer " arrêt ", le circuit permanent de l'aimant M du frein est coupé par le relais A au contact¯%, . Lorsque seul l'effet w (attention) se produit, le relais retardé B' ouvrira après quelques secondes le contact b' , ce qui coupe également le
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courant par l'aimant du frein. De.ne cette disposition on sup - pose que le courant permanent passant encore par le relais C est sans effet sur l'aimant du frein.
La réalisation pratique comporte encore quelques dispositions additionnel.les, qui par exemple empêchent le freinage, lorsque pendant le temps de retard de B' on actionne un levier de surveillance. Ces addi - tions n'étant pas essentielles, leur description, détaillée n'est pas nécessaire ici. Lorsque les effets et w se pro - duisent ensemble (voie libre), les contacts a2 et b empêchent l'aimant du frein de retomber. A la fin du temps de retard de B', le contact b' s'ouvre, ce qui fait passer le courant dans le relais 0. Ce relais C ferme par ± et un troisième contact a3 du relais A un circuit, qui par l'aimant R opère le retour des contacts h et w et par conséquent de toutes les autres dispositions à leur position initiale.
Par un petit changement on pourrait dans cet exemple également étendre le contrôle jusqu'à l'aimant du frein. Dans chaque cas particulier on est tout-à-fait à même d'étendre le contrôlejusqu'à tel ou tel élément voulu des dispositions.
Les exemples 3 et 4 avec deux qualités d'effet sont équi - pés avec des retards de temps ou horaires. En principe les retards horaires peuvent aussi être remplacés par des retards de parcours qui dépendent du chemin parcouru par la locomotive, de la même façon que celle de la fig.l avec une seule qualité de transmission. Des exemples de ceci peuvent être dérivés des figs.3 et 4 simplement par le fait que les bobinages d'aimant A' et B' mettent en circuit des commutateurs de parcours qui, après que la locomotive a parcouru le chemin correspondant, actionnent les contacts a' et b'. Ici également on peut réali - ser de nombreuses variantes.
La méthode de surveillance décrite dans ce qui précède peut être appliquée, comme mentionné déjà, à des systèmes d'un
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genre voulu quelconque. Pour finir on examinera encore les formes de réalisation spéciales qu'on obtient en appliquant la méthode à l'une des transmissions optiques de signaux qui ont été connues récemment. Dans ce système on emploie sur la locomotive un phare , autour de l'ouverture de sortie de la lumière duquel est disposée une série de résistances sensibles à la lumière. A l'endroit d'influence un dispositif réflecteur approprié(miroir triple) installésur la voie, renvoie la lumière du phare à deux des dites résistances qui sont opposée:; diamétralement (par exemple pour la qualité de transmission a).
Si le miroir est amené dans une position (par la rotation au - tour de son axe optique), une autre paire de résistances du phare recevra la lumière (par exemple pour la qualité de transmission b).
Ici la réalisation est telle qu'à chaque endroit d'influen- ce on dispose par exemple deux miroirs. On peut alors soit rendre les deux miroirs immobiles, maisen les disposant dans des positions différentes, soit placer devant l'un des Miroirs ou devant tous les deux des écrans, au moyen desquels, la lu - mière est masquée ou démasquée à volonté. Dans le premier cas on peut transmettre réglementairement les effets a et ab ou b et ab, dans le second cas les effets a, ab et b. La possibilité d'application de cette combinaison a été décrite plus haut.
On peut aussi (voir la commutation mentionnée également déjà plus haut), dans le cas où les deux taches de lumière produites par les deux miroirs se trouvent sur la même circonférence, rendre rotatif l'un des miroirs ou tous les deux et provoquer ainsi également les effets a et ab ou a, ab et b. Lors de la transmission de l'effet a (respectivement de l'effet b) les résistances respectives seront éclairées avec une intensité notablement plus forte (la somme des effets des deux miroirs) que lors de l'essai (transmission de l'effet ab Fig.5 montre schématiquement une telle disposition. Autour de l'ouverture
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de sortie de la lumière 2 du phare 1 se trouvent les résistan - ces de réception disposées deux à deux pour les effets a et ab.
Une autre forme de réalisation qui ne travaille qu'avec un seul miroir susceptible de tourner entre deux positions, est obtenue en donnant aux résistances de réception la significa - tion qui est indiquée à la fig.6. Dans l'une des positions du miroir (position active), la. lumière réfléchie par le miroir frappe les résistances avec la signification a, a, dans l'autre position les deux résistances avec l'effet..!! et b. L'emploi d'un miroir unique a l'avantage de faire venir les deux effets simultanément dans chaque cas.
Par contre cet emploi a l'in - convénient de ne plus effectuer très sévèrement le contrôle, attendu que la marche des rayons lumineux dans les transmissions a a et a b est en partie localement différente et que les résistances entrant en action sont différentes dans les deux cas.
Ce dernier inconvénient peut être supprimé en n'appliquant, on remplacement des deux résistances individuelles voisines avec l'effet a, qu'une seule résistance de ce genre et en concentrant la lumière tombant sur ces endroits par une len - tille sur le même endroit. Cette disposition forme la transi - tion vers la disposition spéciale employée dans les appareils qui servent à surveiller la vitesse. Cette surveillance de la, vitesse est effectuée dans le système en question par le fait qu'un écran commandé par un tachymètre s'interpose dans le chemin de la lumière revenant du miroir. De la position du mi - roir etde la position du tachymètre il dépend si la lumière renvoyée par le miroir peut pénétrer jusqu'à la résistance de réception ou si elle est arrêtée par l'écran.
Dans ce qui suit on expose le mode de fonctionnement, qui a été déjà décrit à plusieurs endroits de la littérature, en particulier dans le genre approprié à la méthode de surveillance décrite ici, et ce avec l'appui de la fig.7 du dessin annexé.
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La lumière de la lampe incandescente 1 est dirigée à travers la lentille 2 et le prisme de déviation 3 vers le haut par le centre de la lentille de sortie 4 du projecteur.
Lorsqu'elle revient du miroir réflecteur elle traverse par paires le bord de la lentille de sortie 4 du projecteur et est projetée alors par la lentille 5 sur les résistances en sélénium en forme de demi-cercle a et b. Suivant la position respective du miroir de la voie, d'autres parties du bord de la lentille de sortie du projecteur seront traversées par la lumière revenant du miroir et d'autres parties des résistances en sélénium semi-circulaires seront frappées par la lumière.
Or l'accès de la lumière à la résistance b peut être coupé par l'écran B actionné par le tachymètre. La résistance a se trouve au-dessus de l'écran et est donc toujours frappée par la lumière réfléchie. Il dépend maintenant de la position du miroir réflecteur tout aussi bien que de celle de l'écran B du tachymètre (donc de la vitesse) que les deux résistances reçoivent de la lumière. Si la vitesse du train est moindre que la vitesse réglementaire, les deux résistances a et b recevront de la lumière, ce qui entraîne la compensation men - tionnée des deux effets transmis, cette compensation pouvant être rendue visible sur la locomotive par exemple au moyen d'un signe de contrôle. Au fur et à mesure que la vitesse du train augmente, l'écran B masquera de plus en plus la résistance.
Finalement, lorsque la vitesse admise est dépassée, il inter - cepte le rayon lumineux vers la résistance b, la compensation est supprimée et l'effet a (la plupart du temps un freinage obligatoire) se produit. Si, dans un cas de perturbation seul l'effet b se produit , cette perturbation peut êtrerendue reconnaissable par un signe d.e perturbation spécial, ou si l'on veut, par un freinage obligatoire.
Dans tous les exemples donnés il n'était question jusqu'à présent que de deux qualités d'effet, dont la manifestation
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simultanée est utilisée pour le contrôle. Il va de soi que les dispositions peuvent aussi être réalisées de telle sorte que le centrale dépend de ce que plus que deux qualités d'effet doivent se manifester simultanément, ou bien que la même qua - lité d'effet doit être transmise plus que deux foisdans les intervalles de parcours ou de temps déterminés.
Dans certaines circonstances le besoin se fera sentir d'employer les méthodes d'essai décrites ci-dessus pour deux ou plusieurs qualités de transmission, afin d'éviter une trop forte usure des appareils, non pas couramment, mais seulement occasionnellement de temps en temps lors de voyages d'essai spéciaux. Pour ce genre limité d'essai on ne changera rien à l'équipement de la voie, mais on rendra les dispositions sur la locomotive commutables. Dans le cas normal la seconde qualité de transmission sert alors rendre inactive.s toutes les autres qualités transmises éventuellement en même temps, lorsque le point d'influence est misà " voie libre ".
Pendant le voyage d'essai la disposition est commutée de telle sorte que, comme décrit plus haut, la voie libre n'est donnée que quand les deux qualités sont transmises réglementairement.
Il convient encore de: faire remarquer que dans l'emploi de plusieurs qualités de transmission on peut évidemment aussi faire usage de la méthode mentionnée au début avec une seule qualité de transmission, lorsque la dite méthode est appliquée, dans la position de marche des points d'influence, individuel- lement à chaque qualité de transmission en question.
R E V E N D I CATI I O N S.
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