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VOIE DE CHEMIN DE FER POUR JOUETS ELECTRIQUES TELS QUE TRAINS,
TRAMWAYS OU VEHICULES ANALOGUES.
La présente invention est relative à une voie de chemin de fer pour jouets tels que trains ou véhicules analogues, le long de laquelle sont disposés des électro-aimants, l'excitation de ces électro-aimants se produisant lorsque le train se déplace sur ceux-ci, cette excitation ayant pour effet.de propulser ledit train.
Une caractéristique essentielle de la voie selon l'invention ré- side en ce qu'un, deux ou plusieurs de ses rails sont constitués par des bobines enroulées en hélice, disposées les unes dans le prolongement des autres et appelées à être connectées à une source de courant électrique, soit que les bobines formant rails, situées les unes en regard des autres, sont connectées chacune à un pôle distinct, soit d'une autre manière, avec le résultat que les organes de roulement du train qui se déplace sur les bobines formant rail,, organes qui, dans le cas d'une ou de plusieurs paires de roues, sont constitués en une matière électromagnétique magnétisable ou une matière formant aimant permanente .établissent en cours de fonctionne- ment un contact électrique entre deux bobines-rails situées 1-lune en regard de l'autre,
ces bobines étant.rendues conductrices sur leur surface tournée vers le haut, ou bien, ce contact s'établissant entre les bobines de rails et des rails formant conducteurs électriques, de façon à fermer le circuit électrique, ce qui a pour effet de créer des champs magnétiques. dans les- dites bobines de rails, assurant ainsi la propulsion du train par traction et par pousséea Dans le mode d'exécution selon l'invention, les bobines sont enroulées sur des noyaux en fer ou autre matière magnétisable, ce qui augmente la puissance de propulsion du train.
La voie selon l'invention peut en outre être munie d'aiguillages dont la caractéristique principale incorporée dans une réalisation selon l'invention, réside en ce qu9une aiguille constituée par une bobine enroulée
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en hélice et intercalée entre deux pôles d'une source d'électricité, peut être excitée avec la polarité voulue, de façon à être repoussée ou attirée par 1' une ou par l'autre des bobines de rails entre lesquelles l'extrémité libre de cette aiguille peut se déplacer, ce déplacement assurant l'aiguillage de la voie. Lesdites bobines de rails, lesquelles sont également intercalées entre les pôles d'une source d'électricité, peuvent être excitées de la façon requise à l'aide d'un système de contact.
Lorsque le circuit électrique est fermé, l'extrémité libre de 1' aiguille est repoussée depuis la bobine de rail dont l'extrémité proche de cette aiguille a la même polarité que celle-ci, ladite extrémité libre étant alors attirée par l'autre bobine de rail, qui se trouve juste en face de la première et qui est excitée avec une polarité opposée. Une telle polarisa- tion peut être réalisée à tout moment à l'aide d'un système de contact; mais en outre, et une fois que le système de contact est ajusté pour fonctionner de cette manière, les bobines de rails subiront une aimantation au moment du passage du train par l'aiguille, de sorte que les bobines de rails main- tiennent cette aiguille dans sa position, tout en contribuant par leur mag- nétisme à la propulsion du train.
Dans un autre mode d'exécution de l'invention, l'aiguille fonction- ne d'une façon presque identique. Dans ce mode d'exécution, deux bobines de rails sont intercalées entre les pôles d'une source d'électricité, chacune de ces bobines pouvant être excitée indépendamment conformément aux résultats recherchés, de sorte qu'une aiguille double, montée mobile et constituée en acier doux, peut être amenée à pivoter d'un côté à l'autre ,par le fait d' être attirée par la bobine de rail excitée au moment considéré.
Dans ce cas il suffit, que le rail prévu d'un côté seulement soit constitué par une bobine-rail. Cette bobine-rail unique peut d'ailleurs être placée au milieu de la voie, sans avoir une connexion fixe avec des con - ducteurs électriques, la connexion électrique étant établie par l'intermédi- aire des paires de roues du train. En outre, une liaison permanente entre la source d'électricité et la bobine-rail peut être omise là où le contact électrique est établi, pendant le fonctionnement, par l'intermédiaire de bandes métalliques placées le long de chaque bobine-rail sur le côté inté- rieur ou extérieur, de sorte qu'une roue destinée à cette fin, et qui se dé- place sur la bobine-rail, entre en même temps en contact avec la bande métal- lique, établissant ainsi un contact électrique entre cette bande et la bo- bine-rail.
L'invention sera décrite ci-après en détail, en se référant aux dessins annexés, dans lesquels : la Fig. 1 représente un tronçon rectiligne d'une voie de chemin de fer conformément à un mode d'exécution de la présente invention; la Fig. 2 représente un tronçon de voie avec aiguillage, selon la présente invention; la Fig. 3 représente un autre mode d'exécution d'un aiguillage; la Fig. 4 représente un autre mode d'exécution d'une voie selon l'invention; la Fig. 5 représente un troisième mode d'exécution d'une voie selon l'invention; la Fig. 6 est une vue en coupe de cette dernière voie suivant la ligne VI-VI de la Fig.5 ; la Fig. 7 représente un quatrième mode d'exécution d'une voie de chemin de fer selon l'invention; et la Fig. 8 représente un cinquième mode d'exécution d'une voie selon l'invention.
Comme l'indique la Fig. 1, les rails sont constitués par des bobines 1, 2, 3 et 4 enroulées en hélice et établies en fil de cuivre émail- lé ou une autre matière conductrice d'électricité.
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Le côté tourné vers le haut de ces bobines est rendu conducteur,de sorte qu'une paire de roues non isolées du train peut établir un contact élec- trique entre les bobines-rails 1 et 2 ou 3 et 4. Chacune des extrémités tournées vers le bas des bobines-rails 1 et 2 représentées'dans cette Fig. est reliée au pôle qui lui est propre d'une source de tension. ,Lors- qu'une paire de roues non isolées est placée sur les bobines-rails 1 et 2, il s'établit un circuit électrique à travers ces bobines et la paire de roues, ce qui engendre des champs magnétiques.
Lorsque la paire de roues se déplace vers l'avant suivant la direction de la flèche représentée dans ce dessin, ledit circuit commence à s'établir dans les premières spires du conducteur qui forme la connexion au-dessous; toutefois, à mesure que la paire de roues avance, ledit circuit s'étend pour comprendre finalement toute la longueur des deux bobines formant une paire. Ceci s'applique également aux bobines - rails 3 et 4 lorsque la paire de roues se déplace dans le sens opposé.
Par contre., lorsque la paire de roues qui roule sur les bobines-rails 1 et 2 avance dans la direction opposée à celle indiquée par la flèche ou avance sur les bobines-rails 3 et 4 suivant la.direction de la flèche, les champs magnétiques seront engendrés dans un ordre inverse de celui décrit ci-dessus, c'est-à-dire que ce champ comprendra d'abord la longueur totale des bobines, mais diminuera avec la réduction du nombre de spires actives.
Pour simplifier le câblage, les rails peuvent être constitués par des bobines enroulées de façon uniforme., de sorte que les bobines de rails 1, placées les unes dans le prolongement des autres, peuvent consti- tuer un rail, tandis que les bobines-rails 2, également placées les unes à la suite des autres, peuvent constituer l'autre rail. Dans cette disposi- tion, ce seront toujours les extrémités inférieures (en regardant les des- sins) des bobines qui seront connectées à des conducteurs et qui pourront être reliées aux pôles d'une source de tension par l'intermédiaire d'un com- mutateur (non montré). Les bobines 1, 2, 3 et 4 sont enroulées sur des noyaux 5 en fer ou autre matière aimantable.
La Fig. 2 représente une teille voie munie d'un aiguillage.
Cet aiguillage comporte une aiguille 6 constituée par une bobine enroulée en hélice et par un noyau en fer 7 et montée de façon à.pouvoir tour- ner autour d'un point 8 lors d'un changement de voie. L'aiguille 6 est in- tercalée entre les pôles d'une source d'électricité et peut être excitée avec la polarité requise à l'aide d'un système de contact (non montré) .
De même, la bobine- rail 9 et la bobine-rail 10, contre lesquel - les l'extrémité libre de l'aiguille 6 peut venir s'appuyer sélectivement peu- vent être intercalées, indépendamment l'une de l'autre, entre les pôles d'une source d'électricité à l'aide d'un système de contact (non montré) et être excitées de la façon requise. Lorsque l'extrémité libre de l'aiguille 6 est appliquée contre la bobine-rail 9, les extrémités voisines des deux bobines peuvent être excitées avec la même polarité, de sorte que l'aiguille 6 sera repoussée et se déplacera vers la bobine-rail 10 située exactement en face de la bobine 9 et excitée avec une polarité opposées de sorte qu'elle attire - ra l'aiguille 6.
De plus, le système de contact (non montré) peut être réglé de telle façon que l'aimantation s'applique à la totalité des bobines, à savoir, l'aiguille 6 et les bobines-rails 9 et 10, lors de la fermeture du circuit électrique pendant le passage du train. Cette aimantation a pour effet non, seulement de maintenir l'aiguille 6 en place lors du passage du train,, mais aussi de contribuer à la propulsion de celui-ci quelle que soit la directicn du mouvement.
La Fig. 3 montre un autre mode d'exécution d'un aiguillage, ain- si qu'une bobine-rail 11 et une bobine-rail 12, dont les extrémités .infé- rieures (en considérant le dessin) peuvent être situées le long des extré- mités supérieures d'une double aiguille 13 montée de façon à tourner autour d'un point 14 et établie en acier doux. Les deux bobines-rails peuvent être connectées indépendamment à une source d'électricité par l'intermédiaire d'un
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système de contact (non montré), de sorte que chaque bobine-rail 11 ou 12, à savoir, celle située sur le côté vers lequel on désire tourner l'aiguille double 13, peut être excité, attirant ainsi cette-dernière.
Lorsque le train passe sur les bobines-rails 11 et 12, le sys- tème de contact peut être ajusté de telle façon que la bobine-rail contre laquelle s'appuie l'aiguille double 13 soit excitée, de façon que ce rail retienne l'aiguille 13, d'une part, et que son magnétisme contribue à la propulsion du train, d'autre part, cependant que l'autre bobine-rail de- meure non magnétique.
Afin d'assurer la propulsion du train lorsque celui-ci traverse l'aiguillage à aiguille double 13, l'ensemble de cette aiguille est con- necté au conducteur médian de telle façon que les bobines-rails 15 qui, dans l'aiguillage, constituent les rails d'un côté de la voie, soient capables d'assurer seules la propulsion du train.
Dans les tronçons plus longs, on a également la possibilité de faire en sorte que les bobines-rails 15 placées sur un côté, constituent le seul moyen de propulsion en utilisant le rail de l'autre côté, comme conduc- teur électrique à cette fin. Il ressort de la Fig. 4 que les bobines-rails 16 peuvent en outre être placées dans une position médiane sur la voie, avec prévision de rails conducteurs électriques 17, 18 des deux côtés, respectivement, de la bobine-rail 16.
Dans ce cas, le courant se dirigera, à partir du rail conducteur 17 d'un côté de la voie, à travers la paire de roues avant du train vers la bobine-rail 16 posée au milieu de la voie (la bobine-rail 16 n'étant pas dans ce cas reliée d'une façon fixe à d'autres conducteurs électriques), parcourrera cette bobine jusqu'à la paire de roues arrière du train, d'où il se dirigera vers le rail conducteur 18 prévu de l'autre côté de la bobine-rail 16.
Ce mode de fonctionnement implique une certaine inégalité dans la disposition des roues, vu que le train se déplacera sur trois rails 16, 17 et 18, au lieu des deux rails habituels. Les paires de-roues avant et arrière rouleront sur un rail commun seulement, c'est-à-dire sur le rail 16 situé au milieu de la voie. Toutefois, cette inégalité dans la position des roues est préférable à l'emploi d'un dispositif à contact à frottement, et l'inconvénient qui en résulte peut être atténué partiellement en ajustant convenablement la position des axes et des roues.
En principe, rien n'empêche de constituer les bobines-rails par deux ou plusieurs couches d'enroulements. Toutefois, bien que ceci signifie une économie dans la consommation du courant, tout en assurant d'autre part un effet magnétique meilleur, l'exécution de bobines avec une seule couche d'enroulements permet une fabrication plus simple et plus économique.
Toutefois, il n'est pas nécessaire que les deux rails de la voie soient constitués par des bobines continues, enroulés en hélice. Sur cer- tains tronçons convenablement choisis, les bobines-rails peuvent être remplacées par des rails ordinaires le long desquels le train se déplace sous l'effet de la force d'inertie.
Pour intensifier davantage l'effet magnétique, on peut prévoir des éléments en une matière électromagnétique aimantable ou offrant un magné- tisme permanent matière servant à former une ou plusieurs paires de roues du train, ces éléments étant montés sur le côté inférieur du train, à proximité des bobines-rails, soit transversalement soit longitudinalement par rapport à ces bobines-rails.
D'ailleurs, les modes d'exécution exposés dans la présente deman'- de de brevet ne constituent que quelques exemples représentatifs d'un grand nombre d'autres réalisations possibles, basées sur le principe identique, tel qu'il est énoncé dans la première revendication. 'Par exemple, la lon- gueur des bobines-rails peut être adaptée à la consommation de courant et à la vitesse envisagées, de longues bobines-rails déterminant une faible vitesse et une consommation de courant réduite, tandis que de courtes bobines- rails déterminent une vitesse plus élevée et une consommation de courant plus
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importante.
De plus, les bobines-rails situées en regard l'une de l'autre peuvent être bobinées soit toutes les deux dans le sens des aiguilles d'une montre., soit l'une dans le sens des aiguilles d'une montre et l'autre dans le sens opposé, suivant la polarité dont les bobines-rails doivent être affectées.
La liaison des bobines-rails avec la source d'éleatricité peut être prévue pour toutes les bobines-rails aux extrémités opposées correspon- dantes de celles-ci; ou bien, et'lorsque ces bobines sont enroulées, l'une dans le sens des aiguilles d'une montre et l'autre dans le sens opposé, ces liaisons peuvent être prévues aux extrémités distantes. Grâce à cette dis- position, on évite des courts-circuits directs lorsque les paires de roues du train se déplacent sur les points de connexion.. étant donné qu'une bobine- rail est excitée sur la totalité de sa longueur, tandis que l'autre n'est excitée que sur la longueur d'une ou de quelques spires.
La Fig. 5 montre que l'on peut omettre complètement la liaison permanente en-tre la source d'électricité et les bobines-rails dans le cas où le contact électrique entre les bobines-rails 19-20 et la source de cou- rant s'établit en cours de fonctionnement, cela grâce au fait que, conformé- ment à un troisième mode d'exécution de l'invention, on pose le long de chaque bobine-rail 19-20 une bande métallique 21 ou 22 respectivement, ces bandes étant isolées des bobines respectives 19-20 par des couches isolantes 23 et 24, ces bandes et leur isolement étant prévus-soit sur les faces inter- nes soit sur les faces externes de rails, comme représenté en coupe dans la Fig. 6.
Le contact électrique est assuré à l'aide de roues appropriées, de telle façon que le courant passe par exemple d'un point de la bande 21 à la bobine 19 et ensuite, à une distance appropriée de ce point dans la direction de la voie, de la bobine 19 à la bobine 20, pour s'écouler fina- lement de cette dernière vers la bande 22 en un point sensiblement opposé audit point de la bande 21. L'avantage réalisé par cette disposition réside en ce que le tronçon excité de la bobine-rail présente toujours une longueur constante pendant la marche du train, c'est-à-dire, égale à la susdite distance., laquelle représente l'écartement entre deux paires de roues du train.
Dans ce mode d'exécution de l'invention, on évite également un court-circuit direct et, de plus, la *construction se trouve facilitée par la suppression des nombreux points de jonction fixes entre les bobines rails et la source de courant.
Dans les modes d'exécution de l'invention exposés jusqu'ici, les bobines-rails sont rendues conductrices sur leur surface. Or, ceci implique une réduction de l'épaisseur des spires, déjà relativement min- ces, cet amincissement étant encore accentué par l'usure à la suite du fonctionnement.
Cet inconvénient est éliminé dans un quatrième mode d'exécution selon l'invention, par le fait que l'extrémité libre de l'enroulement se prolonge par une extension qui longe la bobine-rail au sommet de celle-ci, cette extension étant constituée en une matière conductrice d'électricité.
Ainsi, le courant passera par cette extension, ce qui aura en outre pour effet que, lors du passage du train, les bcbines-rails se- ront excitées sur la totalité de leur longueur à la fois et non pas d'une façon croissante ou décroissante à partir de l'une ou de l'autre extrémité de la bobine suivant la direction dans laquelle le train se déplace, le mo- de d'excitation selon cette variante ayant pour effet d'améliorer dans une certaine mesure le pouvoir de répulsion et d'attraction magnétiques.
Etant montée le long de la bobine-rail et au sommet de celle-ci, l'exten- , sion représente le rail proprement dit sur lequel se déplace le train.
Dans ce mode d'exécution,les rails de la voie de chemin de fer sont constitués, comme montré dans la Fig. 7, par des bobines 25-26 enrou- lées en hélice, ces bobines n'étant pas rendues conductrices sur leur sur- face supérieure, mais l'extrémité libre de chacune d'elles étant munie d'un
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prolongement 27 ou 28, respectivement,, s'étendant le long de la bobine- rail,au sommet de celle-ci, Ces prolongements 27, 28 sont constitués en une matière conductrice d'électricité et sont établis de façon à pro- téger les enroulements et à former les éléments de contact qui, dans les modes d'exécution décrits jusqu'ici étaient constitués par les bobines rendues conductrices.
Les extensions 27, 28 ont en outre pour effet que les bobines-rails 25 et 26, ainsi que leurs noyaux sont excités sur la to- talité de leur longueur après avoir été connectés entre eux par une paire de roues disposée transversalement, lors du passage du train. Cette ai- mantation complète des bobines-rails sur toute leur longueur augmente dans une certaine mesure la puissance de répulsion et d'attraction mag- nétiques.
Dans un cinquième mode d'exécution, ce prolongement peut être déplacé vers un côté et être détaché de la bobine à laquelle il correspond.
Grâce à cette disposition, on peut employer une bobine unique 29 au lieu de deux bobines, cette bobine occupant dans ce cas une position médiane sur la voie, l'autre bobine étant supprimée. Comme montré dans la Fig.
8, les deux rails sont constitués par les prolongements de bobines 30 sur un côté et par un rail indépendant continu 31 de l'autre côté. Pour l'un des pôles, la liaison électrique est assurée par ledit rail continu 31 et, pour l'autre pôle,par le noyau en fer 32 des bobines. La bobine 29 corres- pond à la bobine 25 de la Fig. 7? mais occupe une position médiane sur la voie, de sorte que le train, retenu par le magnétisme de la bobine, est moins susceptible de déraillement. Le noyau 32 constitue le conducteur électrique pour un pôle d'un générateur de tension relié par la bobine 29 à l'extension 30 montée écartée de la bobine 29 et dégagée de celle-ci, cette extension constituant ainsi de façon indépendante l'un des rails de la voie et présentant une longueur égale à celle de la bobine 29, à la- quelle elle correspond.
L'autre rail 31,indiqué schématiquement dans le dessin,forme le conducteur électrique pour l'autre pôle du générateur. de tension. Le contact électrique entre les prolongements de bobines 30 et le rail 31 est établi, en cours de fonctionnement, par les paires de roues du train.
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RAILWAY TRACK FOR ELECTRIC TOYS SUCH AS TRAINS,
TRAMWAYS OR SIMILAR VEHICLES.
The present invention relates to a railway track for toys such as trains or similar vehicles, along which are arranged electromagnets, the excitation of these electromagnets occurring when the train is moving on them. ci, this excitation having the effect of propelling said train.
An essential characteristic of the track according to the invention resides in that one, two or more of its rails consist of coils wound in a helix, arranged one in the extension of the other and called to be connected to a source. of electric current, either that the coils forming the rails, located opposite each other, are each connected to a separate pole, or in another way, with the result that the running elements of the train which moves on the coils rail forming, members which, in the case of one or more pairs of wheels, are made of a magnetizable electromagnetic material or a permanent magnet material., during operation establish an electrical contact between two coil rails located 1-moon opposite the other,
these coils being made conductive on their surface facing upwards, or else, this contact being established between the coils of rails and rails forming electrical conductors, so as to close the electrical circuit, which has the effect of creating magnetic fields. in said reels of rails, thus ensuring the propulsion of the train by traction and thrusta In the embodiment according to the invention, the coils are wound on cores of iron or other magnetizable material, which increases the power of propulsion of the train.
The track according to the invention can also be provided with switches, the main characteristic of which, incorporated in an embodiment according to the invention, resides in that a needle constituted by a wound coil.
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helical and interposed between two poles of a source of electricity, can be excited with the desired polarity, so as to be repelled or attracted by one or the other of the coils of rails between which the free end of this needle can move, this movement ensuring the switching of the track. Said coils of rails, which are also interposed between the poles of an electricity source, can be excited as required by means of a contact system.
When the electrical circuit is closed, the free end of the needle is pushed back from the rail coil, the end close to this needle has the same polarity as the latter, said free end then being attracted by the other coil. of rail, which is directly in front of the first and which is excited with the opposite polarity. Such a polarization can be carried out at any time using a contact system; but in addition, and once the contact system is adjusted to operate in this manner, the rail coils will undergo magnetization as the train passes through the needle, so that the rail coils hold this needle in its position, while contributing by their magnetism to the propulsion of the train.
In another embodiment of the invention, the needle operates in an almost identical fashion. In this embodiment, two coils of rails are interposed between the poles of an electricity source, each of these coils being able to be excited independently in accordance with the desired results, so that a double needle, movably mounted and formed as a mild steel, can be caused to rotate from side to side, by being attracted by the rail coil energized at the relevant time.
In this case, it suffices that the rail provided on one side only is constituted by a coil-rail. This single coil-rail can moreover be placed in the middle of the track, without having a fixed connection with electrical conductors, the electrical connection being established by the intermediary of the pairs of wheels of the train. In addition, a permanent bond between the power source and the coil-rail can be omitted where electrical contact is made, during operation, through metal strips placed along each coil-rail on the side. interior or exterior, so that a wheel intended for this purpose, and which moves on the coil-rail, at the same time comes into contact with the metal strip, thus establishing an electrical contact between this strip and the coil-rail.
The invention will be described below in detail, with reference to the accompanying drawings, in which: FIG. 1 represents a rectilinear section of a railway track in accordance with an embodiment of the present invention; Fig. 2 shows a section of track with switch, according to the present invention; Fig. 3 shows another embodiment of a switch; Fig. 4 shows another embodiment of a channel according to the invention; Fig. 5 represents a third embodiment of a channel according to the invention; Fig. 6 is a sectional view of the latter track along the line VI-VI of FIG. 5; Fig. 7 shows a fourth embodiment of a railway track according to the invention; and Fig. 8 represents a fifth embodiment of a channel according to the invention.
As shown in Fig. 1, the rails consist of coils 1, 2, 3 and 4 wound in a helix and made of enameled copper wire or other electrically conductive material.
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The upward side of these coils is made conductive, so that a pair of uninsulated wheels on the train can make electrical contact between coils 1 and 2 or 3 and 4. Each of the ends facing upwards the bottom of the coils-rails 1 and 2 shown in this FIG. is connected to its own pole of a voltage source. When a pair of uninsulated wheels is placed on the coils 1 and 2, an electrical circuit is established through these coils and the pair of wheels, which generates magnetic fields.
When the pair of wheels moves forward in the direction of the arrow shown in this drawing, said circuit begins to establish itself in the first turns of the conductor which forms the connection below; however, as the pair of wheels advances, said circuit expands to eventually include the full length of the two coils forming a pair. This also applies to coils - rails 3 and 4 when the pair of wheels is moving in the opposite direction.
On the other hand, when the pair of wheels which roll on the reels-rails 1 and 2 advance in the direction opposite to that indicated by the arrow or advance on the coils-rails 3 and 4 following the direction of the arrow, the fields Magnets will be generated in the reverse order of that described above, ie this field will first include the total length of the coils, but will decrease with the reduction in the number of active turns.
To simplify the wiring, the rails can be constituted by coils wound in a uniform way., So that the coils of rails 1, placed one in the extension of the other, can constitute a rail, while the coils-rails 2, also placed one after the other, can constitute the other rail. In this arrangement, it will always be the lower ends (by looking at the drawings) of the coils which will be connected to conductors and which can be connected to the poles of a voltage source by means of a com- mutator (not shown). Coils 1, 2, 3 and 4 are wound on cores 5 made of iron or other magnetizable material.
Fig. 2 shows a track provided with a switch.
This switch comprises a needle 6 constituted by a coil wound in a helix and by an iron core 7 and mounted so as to be able to turn around a point 8 when changing lanes. Needle 6 is interposed between the poles of a source of electricity and can be excited with the required polarity using a contact system (not shown).
Likewise, the coil-rail 9 and the coil-rail 10, against which the free end of the needle 6 can come to rest selectively, can be interposed, independently of one another, between the poles of a source of electricity using a contact system (not shown) and be energized as required. When the free end of the needle 6 is pressed against the coil-rail 9, the neighboring ends of the two coils can be energized with the same polarity, so that the needle 6 will be pushed back and move towards the coil-rail 10 located exactly in front of the coil 9 and energized with opposite polarity so that it attracts the needle 6.
In addition, the contact system (not shown) can be adjusted in such a way that the magnetization applies to all of the coils, namely, needle 6 and coil-rails 9 and 10, when closing. of the electrical circuit during the passage of the train. This magnetization has the effect not only of keeping the needle 6 in place during the passage of the train, but also of contributing to the propulsion of the latter regardless of the direction of the movement.
Fig. 3 shows another embodiment of a switch, so that a coil-rail 11 and a coil-rail 12, the lower ends of which (considering the drawing) may be situated along the ends. - upper rims of a double needle 13 mounted so as to rotate around a point 14 and made of mild steel. The two coil rails can be independently connected to a power source through a
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contact system (not shown), so that each coil-rail 11 or 12, namely, that located on the side to which it is desired to turn the twin needle 13, can be excited, thereby attracting the latter.
When the train passes over the reel-rails 11 and 12, the contact system can be adjusted so that the reel-rail against which the twin needle 13 rests is energized, so that this rail retains the needle 13, on the one hand, and that its magnetism contributes to the propulsion of the train, on the other hand, while the other coil-rail remains non-magnetic.
In order to ensure the propulsion of the train when it passes through the double needle switch 13, the whole of this needle is connected to the middle conductor in such a way that the coils-rails 15 which, in the switch, are connected to the center conductor. constitute the rails on one side of the track, are capable of providing sole propulsion for the train.
In the longer sections, it is also possible to make the reel-rails 15 placed on one side constitute the only means of propulsion by using the rail on the other side as an electric conductor for this purpose. . It emerges from FIG. 4 that the coil-rails 16 can furthermore be placed in a middle position on the track, with provision of electric conductor rails 17, 18 on both sides, respectively, of the coil-rail 16.
In this case, the current will flow, from the conductor rail 17 on one side of the track, through the pair of front wheels of the train to the coil-rail 16 placed in the middle of the track (the coil-rail 16 not being in this case connected in a fixed way to other electrical conductors), will travel through this coil to the rear pair of wheels of the train, from where it will move towards the conductor rail 18 provided for the other side of coil-rail 16.
This mode of operation implies a certain inequality in the arrangement of the wheels, since the train will travel on three rails 16, 17 and 18, instead of the usual two rails. The front and rear wheel pairs will run on a common rail only, that is to say on rail 16 located in the middle of the track. However, this inequality in the position of the wheels is preferable to the use of a friction contact device, and the resulting inconvenience can be partially alleviated by suitably adjusting the position of the axles and the wheels.
In principle, nothing prevents the coil-rails from being formed by two or more layers of windings. However, although this means a saving in current consumption, while on the other hand ensuring a better magnetic effect, the execution of coils with a single layer of windings allows a simpler and more economical manufacture.
However, it is not necessary that the two rails of the track consist of continuous coils, wound in a helix. On some suitably chosen sections, the coils-rails can be replaced by ordinary rails along which the train moves under the effect of the force of inertia.
To further intensify the magnetic effect, it is possible to provide elements of an electromagnetic material magnetizable or offering a permanent magnetism material serving to form one or more pairs of wheels of the train, these elements being mounted on the underside of the train, at proximity of the coil-rails, either transversely or longitudinally with respect to these coil-rails.
Moreover, the embodiments disclosed in the present patent application constitute only a few representative examples of a large number of other possible embodiments, based on the identical principle, as stated in the first claim. 'For example, the length of the rail coils can be adapted to the current consumption and speed envisaged, with long rail coils determining low speed and reduced current consumption, while short rail coils determine higher speed and higher current consumption
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important.
In addition, the coils-rails located opposite one another can be wound either both in the direction of clockwise., Or one in the direction of clockwise and the other in the opposite direction, depending on the polarity with which the coils-rails are to be affected.
The connection of the coils-rails with the source of electricity may be provided for all the coils-rails at the corresponding opposite ends thereof; or else, and 'when these coils are wound, one in the direction of clockwise and the other in the opposite direction, these connections can be provided at the distant ends. By virtue of this arrangement, direct short-circuits are avoided when the pairs of wheels of the train move on the connection points .. since a coil-rail is excited over its entire length, while the l The other is only excited over the length of one or a few turns.
Fig. 5 shows that one can completely omit the permanent connection between the source of electricity and the coils-rails in the case where the electrical contact between the coils-rails 19-20 and the current source is established. during operation, this by virtue of the fact that, in accordance with a third embodiment of the invention, a metal strip 21 or 22 is placed along each coil-rail 19-20 respectively, these strips being isolated of the respective coils 19-20 by insulating layers 23 and 24, these bands and their insulation being provided either on the internal faces or on the external faces of the rails, as shown in section in FIG. 6.
The electrical contact is ensured by means of suitable wheels, so that the current passes for example from a point of the strip 21 to the coil 19 and then, at an appropriate distance from this point in the direction of the track , from the reel 19 to the reel 20, in order to finally flow from the latter towards the strip 22 at a point substantially opposite to said point of the strip 21. The advantage achieved by this arrangement resides in that the excited section of the coil-rail always has a constant length during the running of the train, that is to say, equal to the aforesaid distance., which represents the distance between two pairs of wheels of the train.
In this embodiment of the invention, a direct short-circuit is also avoided and, moreover, the construction is facilitated by the elimination of the numerous fixed junction points between the rail coils and the current source.
In the embodiments of the invention discussed so far, the coils-rails are made conductive on their surface. However, this implies a reduction in the thickness of the turns, which are already relatively thin, this thinning being further accentuated by wear following operation.
This drawback is eliminated in a fourth embodiment according to the invention, by the fact that the free end of the winding is extended by an extension which runs along the coil-rail at the top of the latter, this extension being constituted made of an electrically conductive material.
Thus, the current will pass through this extension, which will also have the effect that, during the passage of the train, the bcbines-rails will be excited over their entire length at the same time and not in an increasing or decreasing from one or the other end of the coil depending on the direction in which the train is moving, the excitation mode according to this variant having the effect of improving to a certain extent the repulsion power and magnetic attraction.
Being mounted alongside and at the top of the coil-rail, the extension represents the actual rail on which the train travels.
In this embodiment, the rails of the railway track are formed, as shown in FIG. 7, by coils 25-26 wound in a helix, these coils not being made conductive on their upper surface, but the free end of each of them being provided with a
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extension 27 or 28, respectively, extending along the coil-rail, at the top of the latter, These extensions 27, 28 are made of an electrically conductive material and are established in such a way as to protect the windings and to form the contact elements which, in the embodiments described hitherto were constituted by the coils made conductive.
The extensions 27, 28 also have the effect that the coil-rails 25 and 26, as well as their cores, are excited over their entire length after having been connected together by a pair of wheels arranged transversely, during the passage. of the train. This complete magnetization of the rail coils over their entire length increases to a certain extent the power of magnetic repulsion and attraction.
In a fifth embodiment, this extension can be moved to one side and be detached from the coil to which it corresponds.
Thanks to this arrangement, one can use a single coil 29 instead of two coils, this coil occupying in this case a middle position on the track, the other coil being removed. As shown in Fig.
8, the two rails are formed by the coil extensions 30 on one side and by a continuous independent rail 31 on the other side. For one of the poles, the electrical connection is provided by said continuous rail 31 and, for the other pole, by the iron core 32 of the coils. Coil 29 corresponds to coil 25 of FIG. 7? but occupies a middle position on the track, so that the train, held by the magnetism of the coil, is less susceptible to derailment. The core 32 constitutes the electrical conductor for a pole of a voltage generator connected by the coil 29 to the extension 30 mounted apart from the coil 29 and released from the latter, this extension thus constituting independently one of the rails of the track and having a length equal to that of the coil 29, to which it corresponds.
The other rail 31, shown schematically in the drawing, forms the electrical conductor for the other pole of the generator. Of voltage. The electrical contact between the coil extensions 30 and the rail 31 is established, during operation, by the pairs of wheels of the train.