Installation de signalisation pour chemins de fer.
La présente invention a pour objet une
installation de signalisation pour chemins de
fer, comportant des dispositifs éleetromagné
tiques placés les uns sur un véhicule circu
lant sur la voie, les autres sur cette dernière,
ainsi qu'à une station d'où les signaux sont
donnés, les dispositifs placés sur la voie pro
duisant un champ magnétique destiné à in
fluencer les dispositifs placés sur le véhicule,
la disposition étant telle que les dispositifs
de la station permettent de contrôler si un
signal émis est correctement transmis aux
dispositifs placés sur la voie, ce signal étant transmis au dispositif placé sur le véhicule, dés que celui-ci passe dans le champ magnétique du dispositif placé sur la voie.
Les dessins annexés montrent, à titre d'exemple, une forme d'exécution de l'objet de l'invention.
La fig. 1 montre le schéma de l'ensem- ble du dispositif destiné à être placé, partie sur la. voie, partie sur une locomotive : La, fig. 2 est le schéma des circuits des électro-aimants de la voie ;
La fig. 3 est le schéma des circuits électriques de la locomotive ;
La fig. 4 est le schéma des circuits du
contrôle de la gare ;
La fig. 5 montre l'ensemble des dispo
sitifs placés sur la locomotive,
La fig. 6 la disposition des appareils
placés sur la locomotive ;
Les fig. 7 et 8 montrent respectivement en schéma vertical et en schéma transversal un combinateur pneumatique ;
La fig. 9 est un schéma des électroaimants I et II des fig. 1, 2,5 ;
La fig. 10 est un schéma de l'électroaimant III suivant fig. 1,3 et 5 ;
La fig. 11 montre en coupe le sifflet avec sa commande pneumatique.
Le dispositif comprend des organes dont une partie est placée sur la locomotive et l'autre sur la ligne.
Ceux placés sur la locomotive sont les suivants :
Deux appareils de contact électro-magnétique a a : trois électro-aimants b b ; un interrupteur c ; un combinateur pneumatique avec indicateur optique d annexé ; un sifflet e, et une batterie d'accumulateurs f.
Les organes placés sur la voie sont les suivants :
Trois électro-aimants 9 ; un inverseur commandé par le signal da ; une pédale d'interruption du courant i seulement pour les lignes à voie simple ; une batterie d'accumu- lateurs k ; un dispositif de contrôle en gare (fig. 4).
Les appareils de contact électro-magnétiques a a (fig. 1) sont logés dans des enve- loppes en fer ou cuivre, complètement fermées portées par la locomotive à la façon indiquée par la fig. 6.
Dans l'intérieur de ces appareils se trouve une palette mobile en fer doux b, montée sur des pointes. Ensuite de l'action d'un ressort de rappel en spirale, cette palette a la tendance d'ouvrir un contact m. Quand les ap- pareils de contact passent dans le voisinage des aimants de la voie, les parties en fer se magnétisent, la palette mobile se déplace en fermant le contact et donnant en même temps alimentation à deux enroulements destinés à faire persister la magnétisation, et, par con séquent, le déplacement de la palette 1, même quand l'action des aimants de la voie ne se fait plus sentir.
Les trois électro-aimants b b (fig. 1,5, 9, 10) sont établis de telle façon que quand ils sont parcourus par le courant, chacun d'eux attire une armature constituée par un disque it (fig. 1) qui, à l'aide d'un ressort non représenté fait respectivement ouvrir une soupape p p des électro-aimants 1 et II (fig. 9) et fermer la soupape q de l'électroaimant III (fig. 10).
Le mécanicien, en manoeuvrant un interrupteur interrompt le courant des enroulements des appareils de contact suivant le schéma représenté à la fig. 1, et, par conséquent, fait retourner en place les palettes mobiles I sous l'action des ressorts de rappel.
Du schéma de l'établissement électrique de la locomotive représenté à la fig. 3, il résulte que quand l'interrupteur n'est pas dans la position de continuité de circuit, l'électroaimant III n'est pas parcouru par le courant et la soupape q dudit aimant III est ouverte.
Le combinateur pneumatique représenté aux fig. 1, 5, 7 et 8 est un appareil situé dans la cabine du mécanicien à un endroit bien visible.
Il présente la forme d'une boîte complète- ment fermée dont la face tournée vers l'intérieur de la cabine comporte l'indicateur optique.
Dans cette boîte sont formés deux cylin- dres horizontans B s et un cylindre vertical t, dans lesquels se meuvent des pistons r's' t', à simple effet.
Les deux pistons horizontaux sont réunis au moyen d'une tige M. portant deux en- tailles, et travaillant en opposition de telle sorte que lorsque la pression agissant sur les faces extérieures respectives est égale, ils tendent a prendre une position centrale sous l'action de ressorts latéraux ;' : le piston vertical par effet de la pression sur la face inférieure tend à se déplacer vers le haut en comprimant un ressort : qui lui est coaxial.
Les trois cylindres sont alimentés d'une façon continuelle par de l'air comprimé filtré qui provenant d'une même conduite y. arrive à ces cylindres par des trous réglables et des canaux ménagés dans des nervures intérieures du fond de la boîte.
Les tubes 2 et 3 communiquent respec- tivement avec les électro-aimants 1 et II (fig. 5). Lorsque ces électro-aimants ne sont pas en circuit et que, par conséquent, les soupapes p p sont fermées, les tubes 9 et 3 n'ont pas d'échappement, les pistons du combinateur prennent la position indiquée à la fig. 7, de telle sorte qu'a l'exception des pertes minimales inévitables, il n'y a pas de consommation d'air.
En supposant que les électro-aimants 1 et II sont mis en circuit en même temps, les ouvertures d'échappement des tubes 2 et 3 s'ou- vrent également en même temps et la pression dans les cylindres latéraux, qui toute- fois restent alimentés par les petits trous, A, s'annule en même temps, parce que la section de l'ouverture d'échappement est de beaucoup plus grande que la section du trou d'alimentation.
Dans ces conditions, les pistons horizontaux ne se déplacent pas ou se déplacent lé- gèrement en comprimant un peu l'un ou l'au- tre des ressorts latéraux si l'échappement n'a pas lieu d'une façon exactement égale dans les deux cylindres, mais ils reprennent la position médiane sous l'action desdits ressorts latéraux, sitôt après l'échappement total du petit volume d'air remplissant les cylindres et les tubes 2 et 3, ce qui ne demande qu'un instant.
L'air qui maintenait le piston vertical dans sa position élevée en déplaçant les deux soupapes de retenue 4,5 sort aussi par les tubes 2,3, et ce piston descend par exemple de 8 mm, c'est-à-dire jusqu'à ce que la saillie 6 s'appuie sur la tige if, qui relie les deux pistons horizontaux qui, comme dit plus haut, ne se sont pas déplacés.
Le piston 7 a pour but de retarder d'un temps réglable le commencement de la descente du piston vertical, de manière à donner le temps aux pistons horizontaux de reprendre leur position centrale si les échappements n'étaient pas exactement simultanés.
Les tiroirs 8,9 reliés à la tige du piston vertical se déplacent aussi à partir de la position indiquée au dessin, vers le bas, par exemple, de 8 mm : celui de gauche, 8, n'éta- blit pas de communication, celui de droite, 9, établit une communication entre l'ouverture 10 communiquant avec l'arrivée de l'air, le petit sifflet 11 et la conduite 12 qui va, à un perforateur d'un tachimètre.
Si les deux électro-aimants I et II sont mis hors circuit, les échappements des tubes 2 et 3 sont fermés et l'air arrivant des trous z ramène les organes à leur place.
Si au lieu de la mise en circuit simultanée des deux électro-aimants I et II, un seul est mis en circuit, par exemple celui commu- niquant avec le tube 2, l'ensemble des pistons horizontaux est immédiatement deséqui libré, et se déplace vers la gauche en compri- mant le ressort de gauche sous l'action de la pression qui agit sur le piston de droite ; l'air du cylindre vertical sort encore par la soupape 4 et le piston vertical descend par exemple d'une quantité double, c'est-à-dire de 16 mm, par exemple, parce que la saillie 6 pénètre dans une entaille de la tige u.
Si après cela la conduite 3 se vide aussi rien de nouveau n'arrive.
Si la conduite 3 est ouverte la première, le fonctionnement est le même.
Dans ces conditions, le tiroir 8 ouvre la communication entre l'arrivée de l'air et la tuyauterie 13 communiquant avec le tachimètre et avec le grand sifflet e qui est mis en action.
En mettant hors circuit les deux électroaimants, les organes reviennent également a leur place comme dans le cas précédent.
La. paroi du combinateur tournée vers l'in- térieur de la cabine présente une ouverture fermée par un verre derrière lequel se trouve un écran fixe en tôle vernie en noir qui présente des fenêtres horizontales, par exemple de 8 mm de hauteur et qui prennent toute la largeur de l'écran, alternant avec des parties pleines, par exemple de 16 mm de hauteur.
Derrière cet écran fixe se trouve un autre écran mobile en sens vertical, solidaire de la tige du piston vertical. Lorsque l'appareil est sous pression, l'écran mobile présente en correspondance des fenêtres de l'écran fixe, des surfaces noires, et de cette sorte le champ entier est noir : lorsque le piston vertical, et. par conséquent, aussi l'écran mobile, descend par exemple de 8 mm, il se présente devant toutes les fenêtres une bande blanche de ce dernier et l'indicateur présente des raies alternées blanches et noires : lorsque enfin le piston descend d'une quantité double, par exemple de 16 mm, il se présente devant cha- que fenêtre des surfaces à carreaux blancs et rouges.
Le grand sifflet 6 (fig. 11 et 12) est semblable aux sifflets ordinaires des locomo- tives. Le passage de la vapeur ou de l'air est fermé par la soupape 14 qui peut être ouverte par le piston 15 glissant dans un cylindre communiquant par le tube 16 avec le raccord 13 du combinateur.
Les électro-aimants de la voie (fig. 2) sont trois électro-aimants en forme de fer Åa cheval dont deux (fig. 1) ont un pôle com mnn. Ils sont cuirassés en cuivre, noyés dans l'asphalte et placés dans une caisse en bois.
Un des électro-aimants a une bobine commutable par un inverseur relié au signal de manière à pouvoir invertir sa. polarité.
L'inverseur est un inverseur normal commandé par le signal également d'une façon normale.
La pédale d'interruption pour les lignes voie voie simple est une pédale pouvant inter- rompre le courant et, par conséquent, l'exci- tation de tous les électro-aimants. Elle est placée après le signal par rapport aux trains intéressés par ce signal de sorte qu'elle fone- tionne lorsque le répétiteur a déjà fonctionné pour ces trains et elle exclut le fonctionnement du répétiteur pour les trains voyageant en sens contraire.
Le dispositif de contrôle en gare (fig. 4) se compose d'un indicateur commun 17 à trois positions (blanc, rouge et intermédiaire) commandé par une source d'électricité indépendante. Dans les circuits sont intercalées en série trois aiguilles en fer 18,19. 20 qui se trouvent respectivement dans les champs des trois électro-aimants de la voie et qui peuvent, par conséquent, être magnétisées.
Ensuite de l'action d'un spiral, chacune de ces aiguilles tend Åa ouvrir le circuit de commande aussitôt que le champ des électroaimants diminue d'intensité au delà. d'une certaine limite ; l'aiguille placée dans le champ de l'eleetro-aimant à bobine eommu- table fonctionne en même temps comme inverseur lorsque la polarité du champ change : les organes sont disposés de manière que dans la gare on aperçoie le blanc pour la voie libre, le rouge pour la voie occupée, et qu'ils prennent la position intermédiaire lorsque les aimants ne sont pas excités ou insuf fisamment excités.
Dans cette dernière position l'indicateur fait fonctionner une sonnerie d'alarme 31 parce que les trains ne reçoivent pas la répétition du signal.
Cela dit, le fonctionnement général est le suivant :
En conditions normales (scléma fi. 1 et 3) les contacts H ; des deux pièces de contact sont ouverts par l'action des ressorts à spirale des palettes, les électro-aimants n'ont pas leur enroulement respectif parcouru par le courant et sont conséquemment hors fonction :
les soupapes p sont fermées et si la batterie est chargée, si l'interrupteur du mécanicien est a sa place et s'il n'y a pas d'interruption dans les circuits, l'éleetro-aimant III est parcouru par le courant, son armature n est attirée et la soupape est aussi fermée, les tubes 2 et 3 du combinateur n'ont point d'échappement et les organes du combinateur prennent la position dans laquelle ils sont représentés au dessin.
Si le signal a répéter est disposé à voie libre, les aimants y g de la voie présentent les polarités indiquées par la fig. 2.
Dans ces conditions, aussitôt que la locomotive vient à passer sur le premier aimant double de la voie, les deux appareils de contact a a entrent en fonction en même temps en fermant les contacts M ; : les deux électro- aimants I et II. restant parcourus par le courant, ouvrent les soupapes p p et conséquemment l'échappement des tubes 3 et 2.
En descendant, par exemple de 8 mm, le piston vertical t du combinateur met en ac- tion le petit sifflet 11 et l'indicateur optique présente des surfaces à raies noires et blanches.
Le passages des appareils de contact a a sur le second aimant de la voie n'apporte aucun nouveau fonctionnement, parce que les palettes I des deux appareils de contact sont déjà déplacées toutes les deux.
Le mécanisme en manoeuvrant son inter rupteur renvoie à leur place, pour les raisons déjà exposées, les palettes des pièces à con- tact, c'est-a-dire qu'il interrompt le courant dans les électro-aimants 1 et II et reporte par cela les organes du combinateur à leur place.
Si au contraire le signal à répéter est a, voie occupée, le commutateur relié au signal agit de manière que la polarité de l'aimant commutable de la voie soit inversée.;
Dans ces conditions, lorsque les appareils
à contact a r, de la locomotive passant sur
le premier aimant de la voie, seul l'appa
reil de contact de droite est traversé par le
flux magnétique et fonctionne ; par consé- quent seul l'électro-aimant correspondant est mis en circuit ; les organes du combinateur d prennent la position pour indiquer que la voie est occupée, en envoyant de l'air à la commande du grand sifflet e.
Une fois dans
cette position, le combinateur y reste aussi
lorsque l'appareil de contact de gauche, en trouvant le second aimant, entre également en action et par cela met en circuit l'électroaimant qui lui correspond.
Si au contraire l'appareil de contact de droite pour une raison quelconque n'avait pas déjà provoqué l'indication de,, voie oc- cupée"par le combinateur, celle-ci serait assurée par le fonctionnement de l'appareil de contact de gauche.
La mise en position normale des organes du combinateur est aussi dans ce cas provoquée par la manoeuvre de l'interrupteur c.
Pour avoir l'indication de voie libre, il est donc nécessaire, outre que le signal soit vraiment à voie libre, que tout l'appareillage de la locomotive soit en ordre, parce que les deux parties de droite ou de gauche entrent en action en même temps. Si l'une d'elles ne fonctionne pas ou qu'elle tarde à fonctionner, on a l'indication de voie occupée au lieu de voie libre, ce qui met le mécanicien sur ses gardes.
Pour avoir l'indication de voie occupée le fonctionnement d'une moitié de l'appareil est suffisant, et l'autre moitié sert de réserve à la première pour le cas où celle-ci ne fonetionne pas.
On voit aussi d'après le schéma de la fig. 3 que si le mécanisme manoeuvre mal à propos l'interrupteur et ne le reporte pas à a sa place après la manoeuvre, que si la batterie est déchargée ou si quelque fil est interrompu, l'électro-aimant III reste sans cou- rant et 1'appareil fournit l'indication de voie occupée, et reste dans cette position.
Pour ce qui concerne la voie, le circuit de commande indique toujours en gare si les polarisations des aimants sont appropriées et si les intensités des champs magnétiques sont en dessus des limites admises qui sont largement suffisantes pour produire le fonctionnement des appareils de contact de la locomotive.
Il va de soi que tout ce qui a été décrit et représenté par les dessins annexés au sujet du dispositif n'est donné qu'à titre d'exem- ple du principe indiqué, et que le dispositif peut être modifié selon les cas, sans pour cela sortir du cadre de l'invention.
L'installation qui fait l'objet de l'inven- tion est utilisable aussi bien sur des lignes à voie simple qu'à voies multiples ; elle peut être employée aussi bien sur une ligne à traction électrique, qu'à vapeur ou autre et son fonctionnement n'est empêché ni par la neige, ni par la glace.
On peut prévoir un dispositif enregistreur qui indique chaque signal reçu par le véhi- cule, en perforant la bande du tachimètre.
Dans cette installation après chaque signal, les organes des dispositifs placés sur le véhicule sont ramenés en place par le mécha- nicien qui seul peut agir sur eux à cet effet, mais qui ne peut pas les empêcher de fonc- tionner.
Lorsque le véhicule est par exemple une locomotive à vapeur, l'énergie électrique né- cessaire provient par exemple d'une batterie d'accumulateurs de même que pour les dispositifs placés à la station et sur la voie, si un réseau de distribution n'est pas à disposition.
Lorsque, soit dans les dispositifs placés sur la voie, soit à la station, le courant vient à manquer, cela est de suite signalé de même que sur le véhicule lorsque soit le courant électrique, soit l'air comprimé manquent ac- cidentellement.