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Système de signalisation ferroviaire.
La présente invention concerne les systèmes de signa- lisation ferroviaire du type où l'on applique un courant alter- natif codé aux rails d'une section de voie pour commander l'appareil de signalisations d'abri ou de cabine placé sur la locomotive parcourant la section de voie.
Dans de tels systèmes on applique un courant codé à une fréquence distincte (par exemple à 75 impulsions par minute) aux rails de la section en amont de la section occupée, afin que le signal de cabine donne une indication de voie libre, par exemple une indication d'approche. Toutefois, dans les systèmes antérieurs de ce genre, le mécanicien ne dispose d'aucun moyen pour savoir à quel moment il approche de la fin de la section située en amont d'une section occupée, à moins que des signaux de voie ou des repères appropriés soient prévus pour signaler leslimites des sections de voie, étant donné que le signal de
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cabine donne l'indication d'approche jusqu'au moment ou la locomotive pénètre sur la section occupée.
L'un des objets de l'invention consiste à prévoir un système du type défini ci-dessus et oui est établi de manière que le dispositif de signalisation d'abri placé sur une loco- motive roulant dans la section voisine, en amont d'une section occupée,fournisse son indication d'approche jusqu'au moment où la locomotive dépasse d'une distance prédéterminée l'extrémité de sortie de la section, et de façon également que le signal d'abri de la locomotive donne après celà son indication la plus restrictive.
Un autre objet de l'invention consiste à prévoir un système du type décrit dans lequel est incorpora un dispositif grâce auquel on applique aux rails de la section, pendant les périodes "coupure" du code, un courant alternatif dont la ten- sion est sensiblement inférieure à celle du courant qui alimen- te les rails de la section pendant les périodes "contact" du code, et celà afin d'empêcher le fonctionnement d'un appareil sensible au code, monté sur une locomotive parcourant la sec- tion considérée, et celà seulement après que la locomotive a franchi une fraction considérable de la distance oui la sépare de l'extrémité de sortie de la section de voie.
Un autre objet de l'invention consiste à prévoir un système du type décrit et comprenant un moyen permettant de contrôler Inapplication de courant eux rails de la section pen- dant les périodes "coupure" du code et afin d'empêcher l'alimen- tation des rails de la section en courant pendant les périodes "contact" du code, à moins qu'on appliaue également du courant aux rails de la section pendant les périodes "coupure" du code.
Les autres objets de l'invention deviendront évidents au cours de la description ci-après concernant deux modes de réalisation de l'invention représentés sur le dessin annexé sur lequel:
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La fig.l est le schéma d'une section de voie de chemin de fer équipée avec un appareil conforme à l'invention, et
La fig.2 est un schéma relatif à une modification du système précédent.
Les lettres et chiffres de référence analogues se ré- fèrent à des éléments similaires sur les deux vues du dessin.
Dans la réalisation de l'invention, on a prévu un transformateur principal de voie qui sert à appliquer aux rails d'une section de voie, pendant les périodes d'enclenchement des contacts d'un dispositif à coder, un courant dont la tension est capable d'actionner l'appareil de signalisation de cabine d'une locomotive se trouvant en un point quelconque de la section.
De plus, on a prévu un transformateur auxiliaire de voie grâce auquel on applique aux rails de la section, pendant les périodes au cours desquelles les contacts précités du dispositif à coder se trouvent hors d'action, et lorsque la section attenante en aval est occupée, un courant d'une tension inférieure, capable d'actionner le signal d'abri sur une locomotive, seulement après que celle-ci a parcouru une distance prédéterminée avant d'at- teindre l'extrémité de sortie de la section, tandis qu'un relais est également prévu pour alimenter les rails de la section en courant provenant du transformateur auxiliaire.de voie et pour commander l'alimentation en énergie du transformateur principal de voie.
Si l'on se réfère à la fig.l du dessin, on y voit un tronçon de voie de chemin de fer comportant des rails 1 et 2 sur lesquels le trafic se déplace normalement dans le sens in- diqué par la flèche, c'est-à-dire de gauche à droite. Les rails du tronçon de voie sont divisée à l'aide de joints isolés 3 en plusieurs sections de voie, et cela à des fins de signalisation.
Une de ces sections est indiquée en 5T, le dessin montrant également une partie des sections adjacentes 4T et 6T.
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Ainsi qu'on le voit sur le dessin, le tronçon de voie ne comporte aucun signal de voie (c'est-à-dire, dispos latéra- lement à la voie) et la circulation des trains est commandée;, sur ce tronçon, à l'aide des appareils de signalisation d'abri ou de cabine, montés sur la locomotive où actionnas pendant leur passage sur le tronçon. Bien que la présente invention soit destinée, tout d'abord, à être utilisée sur des tronçons de voie prévus pour les seules installations de signalisation de cabine de locomotive, elle n'est pas strictement limitée à cette appli- cation et peut être également utilisée d'une manière avantageuse sur des tronçons de voie équipés à la fois de signaux de voie et de signaux de cabine.
La construction et le fonctionnement de l'appareil de signal d'abri placé sur la locomotive ne constitue pas un objet de l'invention et l'on peut employer à cet effet tout type approprié d'appareil. Une forme d'appareil semblable a été décrite dans le brevet américain n .1.986.679 du 1er. Janvier 1933.
L'appareil représenté dans ce brevet comprend des bobines récep- trices montées sur la locomotive, au-dessus des r?ils de la voie, à. l'avant des roues de tête de la locomotive équipée. Un courant alternatif, appliqué aux rails à l'extrémité de sortie de la section, circule entre les rails par l'intermpdiaire des roues et des essieux de la locomotive, tandis que cette énergie, circulant dans les parties des rails qui se trouvent pu-dessous des bobines réceptrices déterminent l'induction d'énergie dans les bobines réceptrices. L'énergie ainsi induite dans ces bo- bines est amplifiée et utilisée pour actionner l'appareil de signalisation de la cabine du mécanicien.
L'installation de la locomotive est disposée de façon à ne donner une indication de voie libre que lorsqu'elle reçoit un courant codé ou autrement soumis à des,interruptions périodioues, de manière nue ce signal donne son indication la plus restrictive dès qu'il ne reçoit aucun courant, ou dès qu'il est alimenté par un courant constant.
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De plus, en vue d'empêcher le fonctionnement de cet équipement de la cabine du mécanicien par suite de la présence d'un courant étranger, l'installation de la locomotive est éta- blie de manière qu'elle ne soit sensible au courant de voie que lorsque l'énergie présente dans la partie des rails se trouvant au-dessous des bobines réceptrices dépasse un minimum pré- déterminé. Cette valeur est déterminée par la quantité de cou- rant circulant entre les rails à travers les roues et les essieux de la locomotive, et s'appelle courant "d'essieu".
La section de voie 5T est munie d'un circuit de voie comprenant un relais de voie soumis au code 5TR alimenté en courant codé de circuit par une batterie de voie 5TB. Un dis- positif est prévu pour appliquer du courant codé aux rails de la section à partir d'un transformateur principal de voie 5TT et afin d'alimenter également les rails de la section en cou- rant provenant du transformateur auxiliaire de voie 5TTA au moyen d'un circuit comprenant un relais auxiliaire 5AR en. série dans le circuit.
Le transformateur principal de voie 5TT est établi de' manière que'la tension du courant fourni par son enroulement secondaire aux rails de la section soit telle, que la valeur du courant d'essieu, à l'extrémité d'entrée de la section, soit suffisamment élevée pour assurer le fonctionnement du signal de cabine de la locomotive, à l'extrémité d'entrée de la section, dans les conditions de ballast les plus défavorables.
Le transformateur auxiliaire de voie 5TTA est établi de sorte que la tension du courant émanant de son enroulement secondaire et appliqué aux rails de la section, soit telle, que la quantité de courant d'essieu circulant dans la partie des rails de la section précédant immédiatement l'extrémité d'en- trée de la section considérée soit trop faible pour influencer l'appareil de cabine de la locomotive.
Au fur et à mesure que celle-ci progresse sur la section de voie, la valeur du courant
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d'essieu produit par l'énergie provenant des deux transforma- teurs s'accroît, et lorsque la locomotive atteint un point dé- terminée à une certaine distance, par exemple 750 m, de l'extré- mité de sortie de la section, le courant d'essieu résultant de l'énergie fournie par le transformateur 5TTA s'élève jusqu'à atteindre une valeur capable d'actionner l'équipement de signa- lisation de la cabine du mécanicien.
L'alimentation de la section de voie en courant est commandée par un relais à coder 5CTM, alors que l'alimentation du relais 5CTM est contrôlée à son tour par un autre relais 6H commandé suivant les conditions du trafic dans la section 6T, de manière à être mis en jeu ou hors d'action suivant que la section 6T est libre ou occupée.
Le relais 6H est associé à des dispositifs à coder, à fonctionnement continu, désignés par I80CT et 75CT, munis de contacts actionnés entre leur position de travail et de repos à des cadences fournissant une énergie codée composée de 180 ou 75 impulsions par minute, séparées par des périodes ou in- tervalles de durée sensiblement égale pendant lesquelles il n'y a. aucune application de courant.
Le courant alternatif appliqué aux transformateurs de voie peut provenir de toute source appropriée, non reprsente dont les bornes sont indiquées en BX et CX sur le dessin.
L'équipement prévu à chaque extrémité de la section de voie comprend une source de courant continu, non représentée, dont les bornes sont désignées par B et C.
L'appareillage est représenté dans la condition ou il se trouve lorsque le tronçon de voie est libre. A ce moment, le relais 6H est excité et ses contacts fermés; le contact 10 établit le circuit commandé par le transmetteur de code 180CT, afin d'alimenter en courant le relais 5CTM, tandis soue les con- tacts du relais 5CTM fonctionnent de façonà appliquer du courant codé ayant la fréquence de 180 impulsions aux rails de la section 5T. De plus, au même moment, le contact 11 du relais
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6H établit un circuit qui applique du courant d'excitation à l'enroulement primaire du transformateur principal de voie 5TT et interrompt le circuit du'transformateur auxiliaire de voie 5TTA.
Pendant les périodes d'excitation ou de contact du contact 12 du relais à coder 5CTM les rails de la section 5T sont alimentés à l'aide d'un courant provenant de la batterie de voie 5TB et du transformateur principal de voie 5TT. Pendant les périodes où le contact 12 du relais 5CTM est libéré ou hors d'action, le circuit de l'enroulement secondaire du transformateur auxiliaire de voie 5TTA est fermé, mais étant donnéque le circuit de l'enroulement primaire du transformateur 5TTA est interrompu par le contact 11 du relais 6H, les rails de la section ne reçoivent aucun courant du transformateur 5TTA.
L'énergie appliquée par la batterie de voie 5TB aux rails de la section alimente le relais de voie 5TR et l'action- ne, de sorte que cette énergie est appliquée au relais 5H par l'intermédiaire du transformateur à décoder 5DT. Par conséquent, les contacts du relais 5H sont mis en jeu et peuvent commander l'application d'énergie aux rails de la section 4T, de la même façon dont le relais 6H commande l'application de courant à la section 5T.
Lorsqu'un train roulant dans le sens normal de circu- lation pénètre sur la section 5T, le relais de voie 5TR cesse de "suivre" le code et le relais 5H est mis hors d'action. En outre, lorsque le train pénètre sur la section 5T, le courant alternatif codé à la fréquence de 180 impulsions fourni par le transformateur principal de voie 5DT aux rails de la section 5T actionne le signal de cabine de la locomotive du train'de ma- nière que ce signal soit mis sur l'indication de voie libre.
Ainsi qu'on l'a souligné plus haut, le transformateur auxiliaire de voie 5TTA n'applique aucun courant aux rails de la section à ce moment. Par conséquent, l'appareil de signali- sation de la cabine de la locomotive du train roulant sur la
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section 5T fonctionne de la manière habituelle et donne l'indi- cation de voie libre, pendant que le locomotive progresse le long de la section de voie.
Lorsque le train pénètre sur la section 6T, le relais 6H est mis hors d'action et son contact 10 transfère la commande du relais à coder 5CTM du contact du transmetteur de code 180CT à. celui du transmetteur de code 75CT. En outre, le contact 11 du relais 6H interrompt le circuit établi par son contact tra- vail pour appliquer de l'énergie au transformateur principal 5TT et établit un circuit pour alimenter le transformateur auxiliai- re 5TTA ainsi que le transformateur principal, à condition que le contact du relais 5AR soit enclenché.
Lorsque l'enroulement primaire du transformateur auxi- liaire 5TTA est alimenté, les rails de la section le sont éga- lement par l'enroulement secondaire de ce transformateur au moyen du circuit partant d'une borne de l'enroulement du trans- formateur et relié au rail 1, et à partir de l'autre borne de l'enroulement secondaire du transformateur en passant par un bras! du redresseur 5R, l'enroulement du relais auxiliaire 5AR, un autre bras du redresseur 5R, le contact repos 12 du relais 5CTM pour 'aboutir au rail 2.
La conséquence de cette application d'énergie par le transformateur 5TTA aux rails de la section au moyen du circuit comprenant l'enroulement du relais 5AR en srie, est que le contact 14 du relais 5AR est fermé et établit un circuit d'a- limentation de l'enroulement primaire du transformateur 5TT.
Le relais 5AR est d'un type à contacts à ouverture retardée, de sorte que son contact 14 reste fermé dans sa position travail et maintient le circuit du transformateur 5TT pendant les pério- des "contact" du contact 12 du relais coder 5CTM.
Par conséquent, lorsque la section 6T est occupée et que le relais 6H est libéré, le relais à coder 5CTM est action- né à la vitesse de code de 75 impulsions, tandis oue le trans-
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formateur 5TTA applique du courant aux rails de la section pendant les périodes d'ouverture du contact 12 du relais 5CTM, et d'autre part, le courant est appliqué aux rails à partir de la batterie de voie 5TB et du transformateur 5TT pendant les périodes de fermeture du contact 12.
Lorsque le train considéré quitte la section 5T, le courant fourni aux rails de la section par la batterie TB alimente le relais de voie 5TR et l'actionne,¯de manière que le relais 5H soit alimenté en courant par l'intermédiaire du transformateur à décoder 5DT. Lorsque le train quitte la section
6T, le relais 6H est excité et transfère la commande du relais
5CTM du transmetteur,--' de code 75CT au transformateur de code
180CT, tandis. que le contact 11 du relais 6H interrompt les circuits d'alimentation des transformateurs 5TTA et 5TT et établit,le circuit d'alimentation du seul transformateur 5TT.
Si, lorsqu'un train se trouve dans la section 6T, un deuxième train pénètre sur la section 5T, le signal de cabine de la locomotive de ce deuxième train est sensible à l'énergie du code 75 appliquée par le transformateur principal 5TT aux rails de la section et donne l'indication d'approche, aussi longtemps que le train se trouve dans la partie de la section
5T adjacente à l'extrémité d'entrée de la section.
A ce moment, les rails sont également alimentés'par le transformateur.auxiliaire 5TTA, mais, ainsi qu'on l'a expli- qué plus haut, la tension du courant fourni-par le transforma- teur auxiliaire est tellement faible qu'elle n'a aucun effet sur le signal de cabine d'une locomotive se trouvant dans la partie de section située à l'extrémité d'entrée de la section considérée.
Lorsque le train parvient à une distance prédéterminée de l'extrémité de sortie de la section 5T, l'énergie appliquée aux rails par le transformateur auxiliaire 5TTA et circulant .dans la partie des rails située .au-dessous des bobines récep-
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trices de la locomotive, augmente jusqu'à atteindre une valeur suffisamment élevée pour actionner l'appareil du signal de ca- bine.
Lorsque celà se produit, il en résulte Inapplication d'un courant constant à. l'appareil du signal de cnbine de la locomotive, étant donné que le transformateur 5TT fournit de l'énergie pendant les périodes de fermeture du contact 12 du relais 5CTM et que le transformateur 5TTA fournit également de l'énergie pendant les périodes d'ouverture du contact 12 du relais 5CTM.
L'installation de signalisation portée par la locomoti- ve doit être alimentée avec du courant codé pour obtenir une indication de voie libre, et lorsque cette installation est alimentée en courant constant elle donne alors son indication d'arrêt ou la plus restrictive.
Par conséquent, lorsqu'un train pénètre sur la section en amont d'une section occupée, le signal d'abri de la locomo- tive de ce train fonctionne de manière à fournir son indication d'approche jusqu'au moment où le train parvient à une distance prédéterminée de l'extrémité de sortie de la section, après quoi,, le signal d'abri indique l'arrêt ou son indication la plus restrictive. Cela indique au mécanicien placé sur la locomotive qu'il approche de l'extrémité de la. section de Joie et qu'il est sur le point de pénétrer sur une section occupée.
Le fonctionne- ment du système, par conséquent, est prévu de manière que l'appa- reil de signalisation port par la locomotive soit placé sur son indication la plus restrictive pendant que le train roule encore sur une section non occupée;, et celà, en un point dé- terminé situé à une certaine distance de l'entrée de la section occupée en aval, de sorte que le mécanicien P toute latitude pour arrêter ou réduire la vitesse du' train dans des limites de sécurité avant qu'il atteigne la section occupée.
Le point que le train doit atteindre avant que le cou- rant fourni par le transformateur 5TTA atteigne une valeur lui
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permettent d'actionner le signal d'abri de la locomotive diffère suivant les conditions du ballast. Les différents élé- ments de l'appareil peuvent être choisis et réglés de manière que dans les conditions de ballast les plus défavorables, le courant fourni par le transformateur 5TTA actionne le signal d'abri d'une locomotive pendant, tout au moins, la distance choisie, par exemple 750 m avant l'extrémité de sortie de la section, de manière que le train dispose toujours de cette distance d'avertissement., au moins à l'approche de l'extrémité de la section.
Lorsque les conditions du ballast sont favorables, le courant fourni par le transformateur auxiliaire 5TTA est capa- ble d'actionner le signal d'abri d'une locomotive un peu plus loin ou un peu avant la distance minimum de 750 m de l'extré- mité d'entrée de la section de voie en aval. Par conséquent, lorsque les conditions du ballast sont favorables, un train recevra l'indication restrictive un peu plus tôt que lorsque ces conditions de ballast sont défavorables; mais étant donné que le train sera toujours averti, avec un minimum de distance, de la proximité d'une section occupée, le système est absolument sur, et il est impossible que le point auquel l'indication res- trictive se manifeste puisse être sujet à variations.
S'il devait y avoir une interruption dans le courant fourni par le transformateur auxiliaire 5TTA, et si le courant continuait à être fourni par le relais principal 5TT, le signal de cabine continuerait à donner une indication d'approche pen- dant toute la longueur de la section 5T, de sorte que l'équipe- ment ne fonctionnerait pas de la manière normale pour avertir le mécanicien lorsque son train approche d'une section occupée.
Le présent système comprend un moyen pour empêcher cet incon- vénient.
Dans le système représenté ,fig.l, les rails de la sec- tion sont alimentés par le transformateur auxiliaire 5TTA à
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l'aide d'un circuit comprenant, en série, l'enroulement du re- lais 5AR, dont le contact 14 se trouve dans sa position tra- vail, seulement lorsaue les rails de la section sont alimentés par le transformateur 5TTA. Le contact 14 du relais 5AR commande l'alimentation du transformateur 5TT, de sorte quesi le relais 6H est mis hors d'action, le transformateur 5TT ne reçoit aucun courant et n'alimente pas, par conséquent;, les rails de la sec- tion, à moins que ceux-ci soient alimentés par le transforma- teur 5TTA.
Grâce à cette disposition, lorsqu'un train pénètre sur la section 5T au moment où la section 6T est occupée, les rails ne sont pas alimentés par le transformateur 5TT, de sorte que le signal d'abri de la locomotive n'indique pas l'approche lorsque le train se trouve dans la partie de la section de voie adjacente à l'extrémité d'entrée de la section, à moins nue les rails soient également alimentés par le transformateur 5TTA pour actionner le signal d'abri de la. locomotive, de manière à donner son indication la plus restrictive lorsnue le train pé- nètre sur la partie de la section de voie qui se trouve du côté de l'extrémité de sortie de la section.
Il s'ensuit que si, pour une raison quelconque, les rails de la section ne sont pas alimentas en courant par le transformateur 5TTA lorsque la section 6T est occupée, le si- gnal d'abri d'une locomotive donnera son indication la plvs res- trictive dès que la locomotive pénétrera sur la section 5T, et le mécanicien sera prévenu amplement à l'avance au'il approche d'une section occupée.
Le système prévu dans la présente invention est Egale- ment applicable à des tronçons de voie dans lesnuels on utilise du courant codé alternatif parcourant les circuits de voie en vue d'actionner les relais de voie aussi bien que les signaux de cabine, et la fig.2 représente schématiquement une telle va- riante.
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Le système représenté fig.2 est analogue à celui de la fig.l, la différence étant que le relais de voie 5TR est relié aux rails par l'intermédiaire d'un transformateur et d'un re- dresseur, tandis que les transformateurs 5TT et 5TTA sont reliés aux rails de la voie par l'intermédiaire d'un transformateur
5ST, au lieu d'être directement reliés aux rails, comme c'est le cas pour la disposition de la fig.l.
On a représenté l'équipement dans la condition qu'il occupe lorsque le tronçon de voie est libre. A ce moment, le relais 6H est mis en jeu et son contact 10 établit le circuit commandé par un contact du transmetteur de code 180CT, en vue d'appliquer au transformateur 5ST, et de là aux rails de la voie, le courant provenant du transformateur principal 5TT.
Le courant appliqué par le transformateur 5CT aux rails de la section alimente le relais de voie 5TR en l'actionnant de manière à exciter le relais 5H par l'intermédiaire du transfor- mateur à décoder 5DT, afin de maintenir les contacts du relais
5H en action.
Lorsqu'un train circulant dans le sens normal du tra- .fic pénètre sur la section 5T, le relais de voie 5TR est shunté et le relais 5H est libéré, tandis que le signal d'abri de la locomotive est soumis au courant codé alternatif 'appliqué aux rails de la section, et donne son indication de voie libre.
Lorsque le train progresse dans la section 6T, le relais 6H est mis hors d'action et le contact 10 interrompt le circuit commandé par le contact du transmetteur de code 180CT afin d'alimenter les rails de la section 5T et d'établir le cir- cuit commandé par un contact du transmetteur de code 75CT. Pen- dant les périodes de coupure du contact du transmetteur 75CT il y a application de courant par le transformateur 5TTA au transformateur 5ST, par l'intermédiaire du circuit comprenant le redresseur 5R et l'enroulement du relais 5AR en série.
Par conséquent, le contact 14 du relais 5AR est fermé, de manière
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que pendant'.les périodes de contpct du transmetteur à coder 75CT, le courant parvient au transformateur 5ST ppr le trnsfor- mateur 5TT et à l'aide du circuit comprenant le contact travail 14 du relais 5AR.
L'énergie fournie aux rails de la section par le transformateur 5TT a une tension sensiblement inférieureà celle provenant du transformateur 5TT, et elle est d'une valeur telle que ce-transformateur 5TTA fournit une quantité d'énergie trop faible au relais de voie 5TR pour maintenir les contacts de ce relais en action. Il s'ensuit que, lorsque la section 5T est évacuée, les contacts du relais 5TR sont mis en jeu pendant les périodes de contact du transmetteur de code 75CT, et à ce moment le courant est fourni par le transformateur 5TT, alors que les contacts du relais 5TR sont libérés pendant les périodes d'ou- verture du transmetteur de code 75CT; pendant ce temps, le cou- rant provient du transformateur 5TTA.
Le relais 5TR étant soumis au code, le courant est appliqué par l'intermédiaire du trans- formateur à décoder 5DT et les contacts du relais 5H sont mis en jeu.
Lorsque le train quitte la section 6T, le relais 6H entre en jeu et son contact 10 transfère la commande de l'alimen- tation de la section 5T du transmetteur 75CT au transmetteur 180CT, et le courant codé à 180 est appliqué par le transforma- teur 5TT aux rails de la section, --lors que l'alimentation les rails de la section par le transformateur 5TTA est couple et que le relais 5AR est libéré.
Si, pendant Inoccupation de la section 6T, un deuxiè- me train pénètre sur la section 5T, l'appareil de signalisation monté sur la locomotive du deuxième train sera soumis à l'éner- gie de fréquence 75 appliquée par le transformateur 5TT aux rails de la section, et ce même appareil fournir? l'indication d'approche, aussi longtemps que le train se trouvera. dans la partie de la section 5T avoisinant l'extrémité d'entrée de la
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section.
Aussi longtemps que le train se trouve dans cette partie de la section 5T, le courant appliqué par le transfor- mateur 5TTA aux rails de la section et circulant dans les rails au-dessous des bobines réceptrices de la locomotive est d'une valeur trop faible pour influencer l'appareil de signalisation de la cabine. Lorsque le train franchit une distance prédéterminée de la section de voie, le courant émanant du transformateur 5TTA et circulant dans les rails au-dessous des bobines réceptrices de la locomotive s'accroît jusqu'à atteindre une valeur suffi- samment élevée pour actionner le signal d'abri et l'indication fournie par celui-ci "d'approche" devient "arrêt", ou une indication restrictive correspondante.
Si pour une raison quelconque, le courant provenant du transformateur 5TTA n'est pas appliqué aux rails de la sec- tion pendant que celle-ci est occupée, le relais 5AR est libé- ré et empêche que le transformateur 5TT applique du courant a.ux rails de la section. Cela empêche que le signal d'abri four- nisse une indication d'approche pendant la partie de la section 5T qui a.voisine l'extrémité d'entrée de la section, à moins que l'appareil de signalisation placé le long de la voie fonctionne, de manière que le signal d'abri de la locomotive donne son indication la plus restrictive au moment où la lo- comotive passe dans la partie de section de voie se trouvant du côté de l'extrémité de sortie de cette section.
Bien que la description ci-dessus et le dessin annexé se réfèrent à deux seuls modes de réalisations de l'invention, il est entendu que celle-ci peut subir de nombreux changements et modifications sans sortir de l'esprit de l'invention.
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Railway signaling system.
The present invention relates to railway signaling systems of the type in which a coded alternating current is applied to the rails of a section of track to control the shelter or cabin signaling apparatus placed on the locomotive running through. the track section.
In such systems, a current encoded at a distinct frequency (for example 75 pulses per minute) is applied to the rails of the section upstream of the occupied section, so that the car signal gives an indication of free track, for example a approach indication. However, in previous systems of this kind, the mechanic has no way of knowing when he is approaching the end of the section upstream of an occupied section, unless track signals or markers suitable for marking the limits of track sections, since the
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cab gives the approach indication until the locomotive enters the occupied section.
One of the objects of the invention is to provide a system of the type defined above and yes is established so that the shelter signaling device placed on a locomotive rolling in the neighboring section, upstream of an occupied section, provides its approach indication until the moment when the locomotive passes the exit end of the section by a predetermined distance, and also so that the locomotive shelter signal gives its indication thereafter the most restrictive.
Another object of the invention is to provide a system of the type described in which a device is incorporated by means of which is applied to the rails of the section, during the "cut" periods of the code, an alternating current whose voltage is substantially lower than that of the current which supplies the rails of the section during the "contact" periods of the code, and this in order to prevent the operation of a device sensitive to the code, mounted on a locomotive running through the section in question, and only after the locomotive has traveled a considerable fraction of the distance between it and the exit end of the section of track.
Another object of the invention is to provide a system of the type described and comprising a means for controlling the application of current to the rails of the section during the "outage" periods of the code and in order to prevent the power supply. section rails current during code "contact" periods, unless current is also applied to the section rails during code "cut" periods.
The other subjects of the invention will become evident in the course of the following description relating to two embodiments of the invention shown in the appended drawing in which:
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Fig.l is the diagram of a section of railway track equipped with an apparatus according to the invention, and
Fig. 2 is a diagram relating to a modification of the previous system.
Like reference letters and numerals refer to like elements in both views of the drawing.
In the embodiment of the invention, a main track transformer is provided which is used to apply to the rails of a track section, during the contact engagement periods of a device to be coded, a current whose voltage is capable of operating the cab signaling device of a locomotive located at any point in the section.
In addition, an auxiliary track transformer has been provided, thanks to which the rails of the section are applied, during the periods during which the aforementioned contacts of the device to be coded are inactive, and when the adjoining downstream section is occupied. , a current of a lower voltage, capable of actuating the shelter signal on a locomotive, only after the latter has traveled a predetermined distance before reaching the output end of the section, while A relay is also provided to supply the rails of the section with current from the auxiliary track transformer and to control the power supply to the main track transformer.
If we refer to fig. 1 of the drawing, we see a section of railway track comprising rails 1 and 2 on which the traffic normally moves in the direction indicated by the arrow, that is, that is, from left to right. The rails of the track section are divided using 3 insulated joints into several track sections, and this for signaling purposes.
One of these sections is indicated at 5T, the drawing also showing part of the adjacent sections 4T and 6T.
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As can be seen in the drawing, the section of track does not include any track signal (that is to say, arranged laterally to the track) and the movement of trains is controlled ;, on this section, using shelter or cabin signaling devices, mounted on the locomotive or actuated during their passage on the section. Although the present invention is intended, first of all, to be used on sections of track intended for locomotive cab signaling installations only, it is not strictly limited to this application and can also be used. advantageously on sections of track equipped with both track signals and cabin signals.
The construction and operation of the shelter signal apparatus placed on the locomotive does not constitute an object of the invention and any suitable type of apparatus can be used for this purpose. A similar form of apparatus has been described in U.S. Patent No. 1,986,679 dated 1st. January 1933.
The apparatus shown in this patent includes receiver coils mounted on the locomotive above the track rails at. the front of the head wheels of the equipped locomotive. An alternating current, applied to the rails at the exit end of the section, circulates between the rails by the intermediary of the wheels and axles of the locomotive, while this energy, circulating in the parts of the rails which are pu- below the receiver coils determine the induction of energy in the receiver coils. The energy thus induced in these coils is amplified and used to actuate the signaling device in the mechanic's cabin.
The locomotive installation is arranged so as to give an indication of free track only when it receives a coded current or otherwise subjected to periodical interruptions, in a bare manner this signal gives its most restrictive indication as soon as it is receives no current, or as soon as it is supplied by a constant current.
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In addition, in order to prevent the operation of this equipment from the engineer's cabin due to the presence of a foreign current, the installation of the locomotive is established in such a way that it is not sensitive to the current of the locomotive. track only when the energy present in the part of the rails located below the receiver coils exceeds a predetermined minimum. This value is determined by the amount of current flowing between the rails through the wheels and axles of the locomotive, and is called "axle" current.
The track section 5T is provided with a track circuit comprising a track relay subject to code 5TR supplied with coded circuit current by a track battery 5TB. A device is provided for applying coded current to the rails of the section from a main 5TT track transformer and also to supply the rails of the section with current from the auxiliary 5TTA track transformer by means of of a circuit comprising an auxiliary relay 5AR in. series in the circuit.
The 5TT track main transformer is set so that the voltage of the current supplied by its secondary winding to the rails of the section is such that the value of the axle current at the input end of the section is is high enough to ensure operation of the locomotive cab signal at the entry end of the section under the most adverse ballast conditions.
The 5TTA track auxiliary transformer is set so that the voltage of the current emanating from its secondary winding and applied to the rails of the section, is such that the amount of axle current flowing in the part of the rails of the section immediately preceding the entry end of the section considered is too weak to influence the locomotive cab apparatus.
As it progresses on the track section, the value of the current
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axle produced by the energy from the two transformers increases, and when the locomotive reaches a certain point at a certain distance, for example 750 m, from the output end of the section, the axle current resulting from the energy supplied by the 5TTA transformer rises until it reaches a value capable of activating the signaling equipment in the mechanic's cabin.
The current supply of the track section is controlled by a 5CTM relay to be coded, while the 5CTM relay supply is in turn controlled by another 6H relay controlled according to the traffic conditions in the 6T section, so to be put into play or out of action depending on whether section 6T is free or occupied.
The 6H relay is associated with devices to be coded, in continuous operation, designated by I80CT and 75CT, provided with contacts actuated between their working and resting position at rates supplying a coded energy composed of 180 or 75 pulses per minute, separated by periods or intervals of substantially equal duration during which there is no. no current application.
The alternating current applied to the track transformers can come from any suitable source, not shown, the terminals of which are indicated at BX and CX on the drawing.
The equipment provided at each end of the section of track comprises a direct current source, not shown, the terminals of which are designated by B and C.
The switchgear is shown in the condition in which it is found when the section of track is free. At this moment, the 6H relay is energized and its contacts closed; contact 10 establishes the circuit controlled by the 180CT code transmitter, in order to supply current to the 5CTM relay, while the contacts of the 5CTM relay operate so as to apply coded current having the frequency of 180 pulses to the rails of the section 5T. In addition, at the same time, contact 11 of the relay
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6H establishes a circuit which applies excitation current to the primary winding of the main 5TT track transformer and interrupts the circuit of the 5TTA auxiliary track transformer.
During periods of excitation or contact of contact 12 of the 5CTM relay to be coded, the rails of the 5T section are supplied with current coming from the 5TB track battery and the 5TT track main transformer. During the periods when the contact 12 of the 5CTM relay is released or inactive, the secondary winding circuit of the 5TTA track auxiliary transformer is closed, but since the circuit of the primary winding of the 5TTA transformer is interrupted by contact 11 of relay 6H, the rails of the section do not receive any current from the 5TTA transformer.
The energy applied by the 5TB track battery to the section rails powers the 5TR track relay and drives it, so that this energy is applied to the 5H relay through the 5DT decoding transformer. Therefore, the contacts of relay 5H are energized and can control the application of energy to the rails of section 4T, in the same way that relay 6H controls the application of current to section 5T.
When a train traveling in the normal direction of travel enters section 5T, the 5TR track relay stops "following" the code and the 5H relay is deactivated. In addition, when the train enters section 5T, the AC current encoded at the frequency of 180 pulses supplied by the 5DT track main transformer to the rails of section 5T activates the cabin signal of the train's locomotive. deny that this signal is put on the free way indication.
As noted above, the 5TTA track auxiliary transformer does not apply any current to the section rails at this time. Consequently, the signaling device of the cab of the locomotive of the running gear on the
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Section 5T operates in the usual manner and gives the track clear indication, while the locomotive is advancing along the section of track.
When the train enters section 6T, relay 6H is put out of action and its contact 10 transfers control of the relay to be coded 5CTM from the contact of the 180CT code transmitter to. that of the code transmitter 75CT. In addition, contact 11 of relay 6H interrupts the circuit established by its work contact to apply energy to the main transformer 5TT and establish a circuit to supply the auxiliary transformer 5TTA as well as the main transformer, provided that the contact of relay 5AR is on.
When the primary winding of the 5TTA auxiliary transformer is energized, the rails of the section are also energized by the secondary winding of this transformer by means of the circuit starting from a terminal of the transformer winding and connected to rail 1, and from the other terminal of the secondary winding of the transformer passing through an arm! of the rectifier 5R, the winding of the auxiliary relay 5AR, another arm of the rectifier 5R, the neutral contact 12 of the relay 5CTM to 'lead to rail 2.
The consequence of this application of energy by the transformer 5TTA to the rails of the section by means of the circuit comprising the winding of the relay 5AR in series, is that the contact 14 of the relay 5AR is closed and establishes a supply circuit. of the primary winding of the 5TT transformer.
The relay 5AR is of a type with delayed opening contacts, so that its contact 14 remains closed in its operating position and maintains the circuit of the transformer 5TT during the "contact" periods of the contact 12 of the coder 5CTM relay.
Therefore, when the 6T section is occupied and the 6H relay is released, the 5CTM code relay is actuated at the code rate of 75 pulses, while the trans-
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5TTA trainer applies current to the rails of the section during the open periods of the contact 12 of the 5CTM relay, and on the other hand, the current is applied to the rails from the 5TB track battery and the 5TT transformer during the periods contact closure 12.
When the train in question leaves section 5T, the current supplied to the rails of the section by the battery TB feeds the track relay 5TR and actuates it, ¯ so that the relay 5H is supplied with current through the transformer to decode 5DT. When the train leaves the section
6T, the 6H relay is energized and transfers control of the relay
5CTM from the transmitter, - 'from code 75CT to the code transformer
180CT, while. that contact 11 of relay 6H interrupts the supply circuits of transformers 5TTA and 5TT and establishes the supply circuit of only transformer 5TT.
If, when a train is in section 6T, a second train enters section 5T, the cabin signal of the locomotive of that second train is sensitive to the code 75 energy applied by the main 5TT transformer to the rails section and gives the approach indication, as long as the train is in the section of the section
5T adjacent to the entry end of the section.
At this time, the rails are also supplied by the auxiliary transformer 5TTA, but, as explained above, the voltage of the current supplied by the auxiliary transformer is so low that it has no effect on the cab signal of a locomotive in the section of the section located at the entry end of the section in question.
When the train reaches a predetermined distance from the output end of section 5T, the energy applied to the rails by the auxiliary transformer 5TTA and circulating in the part of the rails below the receiving coils.
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signals of the locomotive, increases until it reaches a value high enough to activate the vehicle signal device.
When this happens, it results in the inapplication of a constant current to. the locomotive cnbine signal apparatus, given that the 5TT transformer supplies power during the closing periods of the contact 12 of the 5CTM relay and the 5TTA transformer also supplies the energy during the open periods of contact 12 of relay 5CTM.
The signaling installation carried by the locomotive must be supplied with coded current to obtain a free track indication, and when this installation is supplied with constant current it then gives its stop indication or the most restrictive one.
Therefore, when a train enters the upstream section of an occupied section, the locomotive shelter signal of that train operates to provide its approach indication until the train arrives. at a predetermined distance from the exit end of the section, after which, the shelter signal indicates the stop or its most restrictive indication. This tells the locomotive engineer that he is approaching the end of the. Joie's section and is about to enter a busy section.
The operation of the system, therefore, is planned so that the signaling device carried by the locomotive is placed on its most restrictive indication while the train is still traveling on an unoccupied section ;, and this, at a determined point situated at a certain distance from the entrance to the occupied section downstream, so that the engineer P full latitude to stop or reduce the speed of the train within safe limits before it reaches the section occupied.
The point that the train must reach before the current supplied by the 5TTA transformer reaches a value.
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allow the locomotive shelter signal to be activated differs depending on the ballast conditions. The various elements of the apparatus can be chosen and adjusted so that under the most unfavorable ballast conditions, the current supplied by the 5TTA transformer activates the shelter signal of a locomotive during, at least, the chosen distance, for example 750 m before the exit end of the section, so that the train always has this warning distance, at least when approaching the end of the section.
When ballast conditions are favorable, the current supplied by the 5TTA auxiliary transformer is able to actuate the shelter signal of a locomotive a little further or a little before the minimum distance of 750 m from the terminal. - entrance block of the downstream section of track. Therefore, when the ballast conditions are favorable, a train will receive the restrictive indication a little earlier than when these ballast conditions are unfavorable; but since the train will always be warned, with a minimum distance, of the proximity of an occupied section, the system is absolutely safe, and it is impossible that the point at which the restrictive indication occurs could be subject with variations.
Should there be an interruption in the current supplied by the 5TTA auxiliary transformer, and if the current continued to be supplied by the 5TT main relay, the car signal would continue to give an indication of approach throughout the entire length. of section 5T, so that the equipment would not operate in the normal way to warn the engineer when his train was approaching an occupied section.
The present system includes a means to prevent this inconvenience.
In the system shown, fig.l, the rails of the section are supplied by the auxiliary transformer 5TTA to
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using a circuit comprising, in series, the winding of the relay 5AR, whose contact 14 is in its working position, only when the rails of the section are supplied by the transformer 5TTA. Contact 14 of relay 5AR controls the power supply of transformer 5TT, so that if relay 6H is deactivated, transformer 5TT receives no current and therefore does not supply the rails of the sec- tion, unless these are supplied by the 5TTA transformer.
Thanks to this arrangement, when a train enters section 5T when section 6T is occupied, the rails are not powered by the 5TT transformer, so the locomotive shelter signal does not indicate the Approach when the train is in the portion of the track section adjacent to the entry end of the section, unless the rails are also powered by the 5TTA transformer to actuate the shelter signal. locomotive, so as to give its most restrictive indication when the train enters the part of the track section which is on the exit end side of the section.
It follows that if, for some reason, the rails of the section are not supplied with current by the 5TTA transformer when the 6T section is occupied, the shelter signal of a locomotive will give its indication the plvs. restrictive as soon as the locomotive enters section 5T, and the locomotive engineer will be given ample notice of approaching an occupied section.
The system provided for in the present invention is also applicable to sections of track in which alternating coded current is used flowing through the track circuits in order to actuate the track relays as well as the car signals, and fig. .2 schematically represents such a variant.
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The system shown in fig. 2 is similar to that in fig. 1, the difference being that the 5TR track relay is connected to the rails via a transformer and a rectifier, while the 5TT transformers and 5TTA are connected to the track rails by means of a transformer
5ST, instead of being directly connected to the rails, as is the case for the arrangement of fig.l.
The equipment has been shown in the condition it occupies when the section of track is free. At this moment, relay 6H is activated and its contact 10 establishes the circuit controlled by a contact of the 180CT code transmitter, with a view to applying to the transformer 5ST, and from there to the rails of the track, the current coming from the main transformer 5TT.
The current applied by the 5CT transformer to the rails of the section feeds the 5TR track relay by actuating it in such a way as to energize the 5H relay via the 5DT transformer to be decoded, in order to maintain the relay contacts.
5H in action.
When a train traveling in the normal direction of traffic enters section 5T, the 5TR track relay is bypassed and the 5H relay is released, while the locomotive shelter signal is subjected to the coded alternating current. 'applied to the rails of the section, and gives its indication of free track.
When the train progresses in section 6T, relay 6H is put out of action and contact 10 interrupts the circuit controlled by the contact of the 180CT code transmitter in order to supply the rails of section 5T and establish the circuit. - cooked controlled by a contact of the code transmitter 75CT. During periods when the 75CT transmitter contact is switched off, current is applied by the 5TTA transformer to the 5ST transformer, through the circuit comprising the 5R rectifier and the 5AR relay winding in series.
Therefore, contact 14 of relay 5AR is closed, so
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that during the periods of contpct of the transmitter to be coded 75CT, the current reaches the transformer 5ST ppr the transformer 5TT and by means of the circuit comprising the work contact 14 of the relay 5AR.
The energy supplied to the section rails by the 5TT transformer has a voltage significantly lower than that coming from the 5TT transformer, and it is of such a value that this 5TTA transformer supplies too little energy to the 5TR track relay to keep the contacts of this relay in action. It follows that, when the 5T section is evacuated, the contacts of the 5TR relay are energized during the contact periods of the 75CT code transmitter, and at this time the current is supplied by the 5TT transformer, while the contacts of the 5TR relay are released during the periods when the code transmitter 75CT is open; during this time, the current comes from the 5TTA transformer.
The 5TR relay being subject to the code, the current is applied via the 5DT transformer to be decoded and the contacts of the 5H relay are put into play.
When the train leaves section 6T, relay 6H kicks in and its contact 10 transfers control of the 5T section power supply from the 75CT transmitter to the 180CT transmitter, and the current coded at 180 is applied by the transformer. 5TT tor to the section rails, - when the power supply to the section rails by the 5TTA transformer is torque and the 5AR relay is released.
If, during unoccupied section 6T, a second train enters section 5T, the signaling device mounted on the locomotive of the second train will be subjected to the energy of frequency 75 applied by the 5TT transformer to the rails. of the section, and what same device provide? the approach indication, as long as the train is located. in the part of section 5T near the inlet end of the
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section.
As long as the train is in this part of the 5T section, the current applied by the 5TTA transformer to the rails in the section and flowing in the rails below the locomotive take-up coils is too low. to influence the car signaling device. As the train travels a predetermined distance from the section of track, the current emanating from the 5TTA transformer and circulating in the rails below the locomotive receiver coils increases until it reaches a value high enough to activate the signal. shelter and the indication provided by it "approach" becomes "stop", or a corresponding restrictive indication.
If for some reason the current from the 5TTA transformer is not applied to the section rails while the section is occupied, the 5AR relay is released and prevents the 5TT transformer from applying a current. ux section rails. This prevents the shelter signal from providing an approach indication during the portion of section 5T which is near the entry end of the section, unless the signal apparatus placed along the section. The track is operating so that the locomotive shelter signal gives its most restrictive indication as the locomotive passes the section of track section on the exit end side of that section.
Although the above description and the accompanying drawing refer to only two embodiments of the invention, it is understood that the latter can undergo numerous changes and modifications without departing from the spirit of the invention.