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"APPAREIL DE COMMANDE ELECTRIQUE D'AIGUILLAGES DE CHEMINS DE FER OU TRAMNAYS"
EMI1.1
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La présente invention est relative aux appareils servant à actionner électriquement des aiguillages de chemins de fer ou de tramways et applications analogues, par exemple à actionner des aiguillages de lignes électriques aériennes ou autres ou des signaux et elle a trait également aux appareils du genre comprenant un contacteur de ligne sur lequel vient en prise le trolley ou autre collecteur de courant du véhicule.
Dans les appareils du genre en question, tels qu'ils existent actuellement, pour actionner les aiguillages de tramways, la mise en prise du trolley du véhicule avec le contacteur de ligne provoque l'excitation de l'une ou de
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l'autre de deux bobines actionnant l'aiguillage suivant que le véhicule prend ou non du courant. Avec un appareil de ce genre, la mise en prise du contacteur de ligne avec le trolley pendant un temps assez long, par exemple lorsque le tramway reste à l'arrêt avec son trolley en prise avec lui, entraîne le risque de surchauffer ou de brûler les bobines correspondantes actionnant l'aiguillage.
En outre, le fait d'actionner le contrôleur d'un tramway à l'arrêt, dans la position indiquée, a entraîné jusqu'ici la conséquence que la position de l'aiguillage était dérangée après qu'il avait été amené à la position voulue lorsque le contacteur de ligne était, au début, venu en prise avec le trolley. Le but de la présente invention est de réaliser un dispositif grâce auquel on peut remédier aux inconvénients en question et qui procure également certains autres avantages dont il sera fait mention ci-dessous.
Conformément à la présente invention, l'appareil du genre en question est caractérisé par le fait que, que le véhicule prenne ou non du courant, lorsque soncollecteur de courant vient en prise avec le contacteur de ligne, les bobines de commande ne sont pas excitées tant que le collecteur de courant ne cesse pas d'être en prise avec le contacteur de ligne.
De façon commode, l'appareil comprend deux circuits complémentaires, l'un destiné à être fermé lorsque le contacteur de ligne est en prise avec le collecteur de courant, de façon à effectuer certaines opérations préparatoires qui, lorsque ce circuit est coupé ultérieurement du fait de la cessation de la prise sur le contacteur de ligne, provoque
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automatiquement la fermeture du deuxième circuit servant à exciter la bobine de commande correspondante.
On va décrire ci-dessous une forme de réalisation de l'invention appliquée à un appareil servant à actionner l'aiguillage d'un système de tramway électrique utilisant une distribution de courant par trolley et fil aérien, en se référant au dessin annexé dans lequel :
La figure 1 est un schéma montrant la disposition générale de l'appareil, et
La figure 2 est une vue en élévation et en coupe du système de relais à action retardée que comporte cette disposition.
Dans la figure 1, sur le fil aérien 3 du trolley est monté un contacteur de ligne comprenant deux bandes métalliques isolées 4, qui sont pontées par la roulette d'un trolley d'un tramway qui passe à cet endroit. Le fil aérien 2 et la bande.2 du contacteur de ligne sont reliés respectivement par des fils 6, 7 aux extrémités opposées d'une bobine-série 8 à laquelle est associée une armature 9 normalement maintenue par la gravité dans la position représentée et venant au contact d'une borne 11. Sur le même noyau que la bobine 8 se trouve une bobine de retenue shunt 12 qui, lorsqu'elle est excitée, maintient l'armature au contact de la borne 13, comme cela sera expliqué cidessous. Le pivot 10 de l'armature 9 est relié par un fil 14 à une borne d'une bobine de soufflage 15.
Un deuxième fil 16 partant de la ligne aérienne est branchée sur l'autre borne de la bobine de soufflage 15 en passant par les armatures de deux relais shunt 20 et
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25. Le premier de ces relais, 20, est du type à action rapide et à libération rapide et comporte une armature 17 pivotant en 18 et normalement maintenue par la gravité contre la borne 19 du conducteur 16. Lorsque l'enroulement du relais est excité, l'armature 17 est soulevée et coupe le circuit sur la borne 19 de la façon qui sera décrite cidessous. Le deuxième relais 25 comporte un bras de contact 21, pivotant en 22 et normalement maintenu, par le poids d'une armature 23 portant sur un bras 24 solidaire de ce bras 21, dans la position d'ouverture représentée.
Lorsque l'armature 23 est soulevée par excitation de la bobine du relais, le bras formant contrepoids 26 fait que le bras 21 ferme, sous l'action de la gravité, un circuit en venant au contact avec la borne 27 de la bobine de soufflage 15.
L'enroulement du relais 20 est relié à la bande 4 du contacteur de ligne, par l'intermédiaire d'un fusible approprié 28, et à une extrémité de l'enroulement du relais 25. L'autre extrémité de l'enroulement du relais 25 est à la terre en 30 en passant par la résistance 31 dont la valeur peut aller jusqu'à 2000 ohms. Comme on le voit sur la figure 2, un manchon en cuivre lourd 32 entoure le noyau 33 de l'enroulement du relais 25 et le noyau est porté par une culasse 34 qui forme un circuit magnétique complet avec l'armature 23. En outre, une rondelle en fer doux 35 est fixée sur l'extrémité de l'enroulement où se trouve l'armature.
L'action de ce relais est telle que, lorsqu'il est désexcité, un courant se trouve induit dans le manchon en cuivre 32 en produisant un champ magnétique suffisant pour soutenir l'armature 23 en position soulevée pendant un temps
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court après que le courant d'excitation a cessé de passer et, en conséquence, la libération de l'armature 23 et l'ouverture qui en résulte de l'interrupteur 21-27 sont retardés pendant une période qui peut, de façon commode, être d'environ 3/4 de seconde à une seconde, pour une raison qui sera indiquée ci-dessous. Ainsi qu'on le comprend, la présence de la culasse lourde 34 et de la rondelle 35 en vue de produire un circuit magnétique complet aide à conserver le champ induit dans ce manchon en cuivre 32.
La bobine shunt 12 est également pourvue d'un manchon en cuivre et d'un circuit magnétique dans le fer complet identiques à ceux décrits ci-dessus au sujet du relais et disposés de façon à libérer l'armature 9 à retardement. Les bornes 11 et 13 sont respectivement reliées par des conducteurs et 37 à deux bobines 38 et placées dans des boîtes placées dans la rue et respectivement utilisées pour actionner l'aiguillage de façon à les mettre dans la position voulue gour-la voie droite ou la voie déviée.
Le.dispositif fonctionne de la façon suivante :
Lorsqu'un tramway ne prenant pas de courant passe sous le contacteur de ligne 4-5 et vient en prise sur lui, la roulette du trolley ponte l'intervalle compris entre les bandes 4 et 2 en laissant passer un faible courant, par exemple de l'ordre de 0,2 ampère, venant de la ligne aérienne ¯3. par la bobine 8, la bande 5, la bande 4, le fusible 28, le relais 20, le relais 25, la résistance 31 et la terre en 30.
Ce courant est trop faible pour exciter suffisamment la bobine série 8 pour qu'elle soulève l'ar-
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mature ± qui reste au contact de la borne 11, mais il est suffisant pour exciter les relais 20 et 25 en soulevant l'armature 17 qui quitte la borne 19 et l'armature 23, ce qui permet au bras 21 de tomber en venant au contact de la borne 27.Tant que la roulette du trolley reste sur le contacteur de ligne, l'état ci-dessus décrit est maintenu et, étant donné que l'armature 17 est maintenant en position ouverte, il ne passe pas de courant dans la bobine 38 de rue de sorte qu'il n'y a pas à craindre que la bobine 38 soit brûlée quel que soit le temps que la roulette du trolley reste sur lecontacbeuc4, . Les bobines 20 et 25 et la résistance 31 seront capables de laisser passer de faibles courants pendant un temps assez long,
sans surchauffe. ,
Dès que la roulette quitte le contacteur 4, 5, les relais 20 et 25 sont désexcités et, comme le premier est fait de façon à être libéré rapidement, l'armature 17 retombe instantanément en position fermée, au contact de la borne 19. Toutefois, étant donné que le relais 25 fonctionne à retardement, comme on l'a dit plus haut, l'armature 23 ne tombe pas avant trois quarts de seconde à une seconde et, en conséquence, le bras de contact 21 reste au contact de la borne 27 pendant le terne temps qui est suffisant pour permettre à un courant de passer de la ligne aérienne 2. par le fil 16, le contact 19, l'armature 17, le pivot 22, le bras 21, le contact 27, la bobine de soufflage 15, le fil 14, l'armature 9, le contact 11, le fil 36, la bobine 38 de rue et la terre en 30.
L'aiguillage est ainsi fait pour la voie droite et s'il est déjà dans
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cette position, il y est solidement maintenue.
Après le petit intervalle de temps du retardement du relais 25? l'armature 23 tombe donnant un coup sur le bras 24 du bras de contact 21, ce qui fait que ce dernier coupe brusquement le courant sur le contact 27 et qu'il bascule en venant toucher la butée 40. Le contrepoids 26 ramène le bras 21 en position intermédiaire, représentée sur la figure 1, et la distance qui sépare le bras 21 de la borne 27 est suffisante pour couper l'arc produit qui est, en outre, étouffé par la bobine de soufflage 15; les pièces de contact 21 et 27 sont de préférence pourvues de pointes lourdes en argent.
Dans le cas d'un tramway qui passe sous le contacteur en prenant du courant au fil 3, ce courant passe par la bobine série 8, la bande 2 du contacteur de ligne et les moteurs du tramway pour aller à la terre. Comme il s'agit d'un courant important, la bobine série 8 est excitée suffisamment pour soulever l'armature 9 en l'amenant au contact de la borne 13. Comme on l'a décrit plus haut, un circuit se trouve également établi passant par les relais 20 et 25 et la résistance 31 pour aller à la terre, de sorte que l'armature 17 est soulevée pour venir en position ouverte et l'armature 23 soulevée pour permettre au bras 21 de venir au contact de la borne 27.
Dès que la roulette du trolley quitte le contacteur de ligne 4, 5, les mêmes opérations que plus haut se reproduisent, mais le circuit est maintenant établi par le fil 16, la borne 19, l'armature 17, le pivot 22, le bras 21,la borne 27, la bobine de soufflage 15, le fil 14, le pivot 10, l'armature 9, la borne À±, le fil 37, la bobine de rue 39 et la terre en
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30. Il en résulte que la bobine 39 est actionnée pour mettre l'aiguillage dans la position de voie déviée ou si elle est déjà dans cette position, pour l'y maintenir solidement. De même, au bout du délai de retardement de la bobine 25, le circuit est coupé entre les pièces 21 et 27.
La bobine shunt 12 a pour but de faire que la coupure entre l'armature .2. et la borne 13 s'effectue après la coupure entre lé bras 21 et la borne 27, ce qui empêche qu'il se forme un arc entre la borne 13 et l'armature 9.
En branchant la bobine 12 en série avec la bobine de rue 39,la première reste excitée tant qu'il ne passe pas de courant dans la seconde et, en conséquence, la bobine 12 n'est pas désexcitée tant qu'il ne s'est pas effectué de coupure entre les pièces 21 et 27. En outre, étant donné que les bobines combinées 8 et 12 sont faites de façon à réaliser une coupure à retardement, l'armature .2. ne coupe pas le contact sur la borne 13 avant trois quarts de seconde à une seconde, après que l'arc qui s'est formé entre les pièces 21 et 27 a été étouffé. On voit, en conséquence, qu'il ne se forme pas d'arc quel qu'il soit entre l'armature .2. et la borne 13.
Pour des vitesses normales de tramway, un contacteur de ligne de 45 cm de long est suffisant étant donné l'action presque instantanée des relais 20 et 25 et étant donné que le seul courant coupé sur le contacteur de ligne est de l'ordre de 0,2 ampère et est pratiquement sans induction, il ne se forme pas, en ce point, d'arc apparent.
Le temps pendant lequel une bobine de rue est excitée à chaque opération est toujours le même, c'est-à-dire
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de trois quarts de seconde à une seconde. Cette disposition réduit au minimum l'usure et permet d'utiliser un courant de manoeuvre de densité relativement plus élevée que cela ne serait possible si la durée de la période d'excitation était plus longue; en conséquence, il est possible d'utiliser des bobines de commande plus petites que cela ne serait possible autrement.
L'application de l'appareil selon l'invention permet aux véhicules de passer sur le contacteur de ligne à vitesse beaucoup plus grande qu'il n'était désirable jusqu'ici, tandis que le fait qu'un court circuit sur le contacteur de ligne rend impossible que les circuits de l'une ou l'autre des bobines de rue se ferment, constitue un autre avantage.
Le système d'appareil décrit ici est tel que l'aiguillage est mis en position de voie droite en coupant le courant du moteur lorsque la roulette du trolley passe sur le contacteur de ligne. Il est mis en position de voie déviée en actionnant le contrôleur du moteur en vue de faire passer un courant fort par la bobine 8, c'est-à-dire en actionnant le tramway au passage du contacteur de ligne.
Le seul résultat obtenu en établissant et en coupant le courant du moteur - ou inversement - pendant que la roulette du trolley est en prise avec le contacteur de ligne, est de mettre l'aiguillage dans la position déterminée par la dernière manoeuvre du contrôleur du moteur.
Il est évident que l'appareil établi conformément à l'invention est également applicable dans le cas d'un système de tramway utilisant un troisième rail ou une prise
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de courant souterraine, ainsi que pour actionner les aiguilles des systèmes de voies aériennes ou des signaux ou pour des applications analogues.