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BREVET De INVENTION "Appareil pour la transmission électro-magnétique de signaux entre un point d'une ligne de chemin de fer et un train parcourant la ligne"
La présente invention a trait à un appareil pour la transmission électromagnétique de signaux entre un point d'une ligne de chemin de fer et un train parcourant la ligne, comportant deux électroaimants disposés sur une voiture du train.
Dans les dispositifs analogues connus, deux électro- aimants sont disposés à un point donné de la ligne, de manière que leurs pièces polaires se trouvent approxima- tivement à la hauteur du bord supérieur du rail, leurs enroulements étant reliés en série entre eux et avec un interrupteur. L'appareil stationnaire n'est pas pourvu d'une source de courant. Les enroulements des deux électro- aimants montés sur la locomotive ou sur une voiture du train sont insérés d'un côté dans le circuit d'une source d'énergie et de l'autre côté en série avec un dispositif
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de signalisation acoustique ou optique.
Il s'ensuit que, lorsqu'on ferme le circuit de l'enroulement du premier électroaimant stationnaire on a une signalisation sur le train par suite des phénomènes d'induction électromagnétique (éventuellement aussi sur la ligne lorsqu'un appareil avertisseur est inséré dans le circuit stationnaire); on n'a par contre aucun signal si le circuit est ouvert.
Cette invention' présente l'avantage, par rapport aux dispositifs connus ci-dessus mentionnés, qu'il suffit d'insérer sur la ligne un seul électroaimant, ce qui simplifie la construction et le fonctionnement du dispositif.
En outre l'installation suivant l'invention est aussi plus simple que celles connues ayant un seul électroaimant sur le train, qui sont très compliquées et exigent pour leur fonctionnement le courant alternatif qui n'est point avan- tageux pour les installations de ce genre .
Un avantage iltérieur de l'invention consiste en ce que, malgré l'installation plus simple,l'on produit une signalisation aussi lorsque le circuit stationnaire est ouvert, laquelle peut aussi être utilisée, de manière que l'attention du personnel du train est en tout cas réveillée.
Sur le train sont montés deux électroaimants; un enroulement d'un desquels est parcouru par le courant, tandis que l'autre est en série avec l'avertisseur. Dans ce but, suivant l'invention, les pièces polaires de l'électroaimant stationnaire}sont de telle longueur que, lors du passage du train., elles se trouvent en même temps au-dessous des
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pièces polaires du premier électroaimant disposé sur le train et relié à la source d'énergie et des pièces polaires du second électroaimant relié au dispositif de signalisation.
Dans ce dernier électroaimant se produit alors un courant d'induction, dont l'intensité est différente suivant que le circuit de l'électroaimant stationnaire est ouvert ou fermé.
Si, par exemple, l'enroulement de l'électroaimant station- naire est ouvert, un flux magnétique faible passe dans le noyau de 1'électroaimant relié en série avec le dispositif de signalisation, donnant lieu à un signal déterminé sur le train, par exemple à un son grave. Si, par contre, l'enroule- ment de l'électroaimant stationnaire est fermé, un courant induit se produit dans cet électroaimant donnant lieu à un flux magnétique intense dans le deuxième électroaimant; mobile ; l'on obtient ainsi sur le train un signal différent, par exemple un ton aigu.
Si, suivant un mode de réalisation spécial de l'inven- tion, l'on dispose les deux électro-aimants mobiles de? manière qu'ils passent successivement sur les pièces polaires de l'électroaimant stationnaire, la longueur de ce dernier doit être telle que, dans une position déterminée, les pièces polaires des deux électroaimants mobiles se trouvent au-dessus de l'électroaimant stationnaire; de manière que le flux magnétique induit dans l'électroaimant stationnaire par l'électroaimant mobile antérieur passe en partie par le noyau de l'électroaimant stationnaire et en partie par le noyau de l'électroaimant mobile postérieur .
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Les dessins annexé s représentent schématiquement quelques modes de réalisation de l'objet de l'invention.
Les figures 1 et 2 montrent en vue latérale et en plan la disposition des électroaimants stationnaire et mobiles.
La fig.3 montre le schéma des connexions pour l'ac- tionnement d'un sémaphore du train.
La fig.4- montre le schéma des connexions pour le blocage automatique, c'est-à-dire indépendamment des séma- phores.
Suivant les figures 1 et 2., les deux noyaux magnétiques 1 et 2 sont disposés sous la locomitive ou une voiture du train, transversalement à l'axe longitudinal du véhicule, leurs pièces polaires la et 2a étant dirigées vers le sol.
Les pièces polaires la s'étendent sur une certaine longueur dans la direction longitudinale du train. Un noyau magnétique 3 est disposé transversalement à la direction des rails au point de la voie où l'on doit donner un signal au train; les pièces polaires 3a dudit noyau sont dirigées vers le haut et se trouvent dans une position et à une distance entre elles telle. qu'elles viennent se trouver en même temps sous les pièces polaires la et 2a lorsque le train passe par ce point de la ligne. La longueur des pièces polaires 3a est par conséquent égale ou supérieure à la longueur des pièces polaires la plus la longueur des pièces polaires 2a et l'intervalle entre lesdites pièces polaires, comme il résulte clairement des figs.l et 2.
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Sur le noyau 1 est enroulé un solénodde m, alimente par une source d'énergie d, sur le noyau 2 est enroulé un solénoide n en série avec un relais r, actionnant un signal acoustique ou optique. Sur le noyau 3 est enroulé un solé- noide q en série avec un interrupteur p, qui est fermé par le bras s du sémaphore lorsque'la ligne est fermée et ouvert automatiquement lorsque la ligne est ouverte (ou inversé- ment, ainsi qu'il sera décrit plus loin, pour des buts spéciaux)
Si le train, comme il est montré aux figures 1 et'2, arrive du c8té gauche et passe par le point de la voie ainsi équipé , l'électroaimant mobile 1-la seul arrive d'abord sur l'électroaimant stationnaire 3-3a.
Un courant est alors généré dans l'enroulement q par suite du flux magné- tiqueproduit par le courant de l'enroulement m et passant à travers les pièces polaires 3a et le noyau 3 de l'électro- aimant stationnaire 3-3a, l'interrupteur p étant fermé. Une partie du flux magnétique produit par ce courant est dispersée vers les pièces polaires 3a. Mais entretemps l'électroaimant 2-2a est arrivé au-dessuses pièces polaires 3a. Par l'entrée de l'électroaimant 2-2a dans le champ magnétique, un courant donnant lieu à un signal est généré dans l'enrou- lement n et par suite dans le relais r.
Si l'interrupteur p est ouvert, l'enroulement q de l'électroaimant stationnaire 3-3a n'est pas parcouru par un courant et sur l'électroaimant 2-2a agit seulement le champ magnétique produit directement par le courant parcou- rant l'enroulement m de l'électroaimant 1-la. Si l'interrup- teur p est fermé, un courant est généré par induction dans
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l'enroulement q, le flux produit par ledit courant s'addi- tionnant au flux magnétique généré directement par l'écrou- lement m. Ce flux provenant du noyau 3 - le premier flux part du noyau 1 - se distribue presqu'uniformément sur les deux côtés des pièces polaires 3a établissant ainsi une connexion magnétique entre les noyaux mobiles 1 et,2.
Dans l'enroulement n se produit alors par induction un courant de plus haute intensité que lorsque l'interrupteur p est ouvert; le relais r est excité, plus énergiquement donnant lieu, par exemple par une course plus longue de son armature, à un signal différent de celui du premier cas.
Dans le courant de l'enroulement n de 1'électroaimant 2-2a on peut aussi insérer deux relais, dont un réagit au cou- rant plus faible et l'autre seulement au courant de plus haute intensité, donnant ainsi lieu à deux signaux différents.
De ces signaux, l'un peut indiquer par exemple la voie libre, l'autre la voie fermée. Il est dans ce cas convenable d'utiliser, pour signaler la voie fermée, le courant plus faible, c'est-à-dire le courant produit lorsque l'interrupteur est dans la position ouverte pour empêcher en tout cas l'arrivée du train sur une section donnée de la. voie lorsqu'à l'interruption du circuit stationnaire l'enroulement de l'électroaimant stationnaire reste ouvert.
Cela constitue un avantage spécial de l'invention, car les dispositifs connus pourvus de deux électroaimants stationnaires en série ne donnent aucun signal lorsque le circuit est interrompu volontairement ou par accident .
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Le signal transmis au train d'après l'exemple décrit du bras par l'actionnement*du sémaphore peut aussi être produit par la fermeture ou l'ouverture de l'enroulement de l'électro- aimant stationnaire 3-3a effectuées d'une manière différente, par exemple à la main à une station ou autre poste fixe ou provisoire de blocage.
La fig. 3 représente un schéma des connexions pour action- ner un sémaphore disposé par exemple à un passage à niveau non surveillé, à l'aide duquel le conducteur du train peut contrôler l'exactitude du signal donné. Le sémaphore peut être remplacé par une barrière ou autre signal.
Le rail B est parcouru par le train dans la direction de la flèche; une voiture du train est pourvue de l'équipe- électro ,,magnétique représenté aux figs.l et 2. Au point d'arrivée et de départ de la section de la ligne à surveiller sont disposés deux électroaimants en position transversale, l'électroaimant 6 en amont et l'électroaimant 7 en aval du sémaphore, dont le bras 4 est maintenu dans la position baissée par l'engrènement de ses dents avec les dents du mèt 5. Lorsque le train arrive sur cette section, les dents 8 se désengrènet et le bras 4 sous l'action du contrepoids se porte dans la position horizontale. Lorsque le train sort de la section contrôlée, le bras 4 est déplacé angulairement, l'action du contrepoids est vaincue et l'engrènement des dents 8 rétabli.
Ces opérations sont produites automatique- ment lors du passage du train par les électroaimants 9 et 10 en série avec les enroulements des électroaimants 6 et 7
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qui sont induits, lors de l'arrivée du train sur la section contrée et à sa sortie de la même, par l'électroaimant J. monté sur la voiture. Si, à la sortie du train, une force plus grande était nécessaire pour vaincre le contrepoids, le courant de l'électroaimant 10 n'est pas, pour une raison quelconque, suffisant pour provoquer l'abaissement du bras 4, la voie reste fermée et on évite quand même tout accident même si la signalisation est fausse.
Un autre électroaimant 3 est disposé à 10-20 m. environ après l'électroaimant 6, de la même manière que l'électroaimant 3 des figures 1 et 2, et fonctionne comme ce dernier. L'interrupteur p en série avec l'enroulement 9 de l'électroaimant est commandé par le sémaphore 4. Comme le train à son arrivée sur la section surveillée passe d'abord*. - au-dessus de 1'électroaimant 6 et ensuite au-dessus de l'électroaimant 3, le personnel du train qui reçoit le signal est averti si le sémaphore 4 est arrivé ou non dans la position fermée. Comme l'ouverture et la fermeture de l'interrupteur p dépend de la position du sémaphore 4. un courant de l'une ou de l'autre intensité sera généré dans l'enroulement 1 de 1'électroaimant 2 .
On peut disposer un électroaimant analogue au point de sortie de la section contrôlée à une distance de 10-20 m. environ de 1'électroaimant 7 en vue d'indiquer au personnel du train si la voie est de nouveau libre .
La fig. 4 représente un dispositif de blocage automatique de la voie fonctionnant indépendamment des sémaphores.,mais pouvant y être relié en vue d'un contrôle réciproque.
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Suivant ce dispositif le conducteur peut avancer sans arrêter sur une section de block seulement s'il est avisé de la voie libre par deux signaux successifs.
Au point d'entrée sur la section contrôlée est disposé sur le rail un électroaimant 3 du même type et fonctionnant comme l'électroaimant montré aux figures 1 et 2. Son enrou- lement q est en série avec l'interrupteur 11, qui est fermé lorsque la voie est libre. A une distance d'environ 10 à 20 m. est disposé un autre électro-aimant 3' de même type, en séri avec 1'électroaimant 12 qui agit sur l'interrupteur 11 de manière que ce dernier s'ouvre lorsque le train passe au-dessus de l'électroaimant 3'.
Au bout de la section contrôlée est disposé un électro- aimant 13 qui est induit par l'électroaimant 1 (figs.l et 2) sur le train et dont l'enroulement est en série avec les électroaimantsl4 et 15. L'électroaimant 14 agit aussi sur l'interrupteur 11, mais de manière que lorsque le train passe au-dessus de l'électroaimant 14, l'interrupteur est fermé, l'électroaimant 15 actionne un signal acoustique, par exemple une cloche, placée à l'entrée de la section surveillée. L'interrupteur 11 et les deux électroaimants 12 et 14 peuvent être renfermés dans une botte à un endroit quelconque de la section .
Lorsque le train, dont une voiture porte le dispositif électromagnétique illustré aux figures 1 et 2, arrive sur la section à surveiller, si la voie est libre, l'interrupteur 11 est fermé et le conducteur reçoit de l'électroaimant 3 le premier signal de voie libre.
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Lorsque le train passe quelques secondes plus tard sur le deuxième électroaimant 3', le conducteur reçoit un deuxième signal semblable, car l'enroulement de cet électro- aimant stationnaire est normalement fermé. En même temps l'interrupteur 11 est ouvert par l'électroaimant 12. Tant que ce dernier n'est pas fermé, ce qui a lieu seulement à la sortie du train de la section contrôlée, le conducteur du train successif reçoit en passant sur l'électroaimant 3-le premier signal de circuit ouvert. Le conducteur de ce deuxième train est donc avisé déjà à la réception du premier signal que la voie est fermée pt par conséquent ne va pas plus loin.
Lorsque le premier train sortant de la section contr8lée passe sur l' électroaimant 13, un courant est induit dans l'enroulement dudit électroaimant 13par l'électroaimant 1 du train, ledit courant excite l'électroaimant'-15 et avise ainsi . par un signal acoustique le conducteur du deuxième train que la voie est libre. En même temps l'électroaimant'.; 14 ferme l'interrupteur 11. Ce dernier toutefois est ouvert par le second train qui se met de nouveau en mouvement lorsque l'électroaimant 1 passe au-dessus de 1'électroaimant 16, dont l'enroulement est en parallèle avec l'enroulement de l'électro- aimant 3' et qui se trouve après ce dernier. Lorsque le second train sort de la section contrôlée, l'interrupteur 11 se ferme, 1'électroaimant 12 étant excité par le courant induit dans l'électroaimant 13.
Un troisième train peut désormais entrer dans la section contr8lée .
Dans le circuit formé par 1' électroaimant 3 et l'interrupteur 11, on peut insérer, comme représenté en
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lignes pointillées à la fig.4, un autre interrupteur, qui est actionné par un sémaphore commande à la main. Dans ce cas le train, même si le sémaphore indique par erreur "voie libre" reçoit le signal "voie fermée" par la transmission électromagnétique, tandis que, si la position du sémaphore qui indique la voie libre est exacte, la signalisation électro- magnétique sera aussi de "voie libre". Le sémaphore est ainsi contr8lé.
L'interruption d'un circuit quelconque produit un signal de "voie fermée", ainsi qu'il est nécessaire dans le cas d'un dérangement du système de signalisation. une interruption du circuit de l'électroaimant 3' aura donc pour effet que le conducteur du' train,lors du passage sur cet électroaimant, ne reçoit pas le même signal indi- quant que le circuit est fermé.. Il doit alors arrêter le train, car cette interruption du circuit peut avoir produit une position fausse de l'interrupteur 11, c'est-à-dire le premier signal indiquait faussement "voie libre" .
En plus des électroaimants 13 et 14 on peut disposer par précaution d'autres électroaimants à un petit intervalle l'un de l'autre en série avec les électroaimants 13 et 14 afin d'éviter tout risque que, d'une part on puisse ne pas entendre le signal acoustique de voie libre et, d'autre part, que l'interrupteur 11 ne réagisse pas, par suite de son inertie, promptement à l'action de l'électroaimant 14 et reste dans la position de voie libre.
On pourra évidemment établir des schémas de connexion autres que ceux donnés à titre d'exemple pour la transmission
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d'autres signaux entre le train en marche et un point de la ligne. De même la réalisation pratique et la disposition des organes représentes sur le schéma et ci-dessus décrits, par exemple la disposition des électroaimants sur le train et sur la voie, entre les rails ou latéralment aux mêmes seront effectués selon les circonstances.
REVENDICATIONS .
1. Dispositif pour la transmission électromagnétique de signaux entre un point de la ligne et un train parcourant une section déterminée de ladite ligne au moyen de deux électro- aimants disposés sur le train, dont les circuits comprennent une source de courant et un appareil de signalisation respecti- vement et qui excitent par induction, au passage du train, des électroaimants disposés stationnaires sur la ligne, caractérisé en ce que sur la ligne est disposé un seul électroaimant, dont les pièces polaires sont de longueur telle que lors du passage du train elles se trouvent en mené temps sous les pièces polaires du premier électroaimant mobile qui induit le courant':
et celles du deuxième,de manière qu'un courant induit est généré dans ce dernier, ce courant étant d'intensité différente suivant que l'enroulement de l'électro- aimant stationnaire est ouvert ou fermé et produisant par conséquent des signaux différents sur le train .
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