Installation de signalisation pour voies ferrées. Dans les installations de signalisation actuellement utilisées pour les voies ferrées, le passage des trains établit un contact entre les cieux rails, contact qui :détermine la ferme ture des signaux de protection placés directe ment en arrière de la section dans laquelle se trouve le train.
L'ensemble des signaux se trouve donc dans la position autorisant le libre passage à l'exception des signaux placés directement à l'arrière du train.
La présente invention a pour objet une installation de signalisation pour voies ferrées dans laquelle l'ensemble des signaux se trouve au repos clans la position d'interdiction, les signaux s'ouvrant devant le train au fur et à mesure de la progression de celui-ci, lorsque la section des voies qu'ils commandent se trouve libre, caractérisée en ce qu'elle com prend un conducteur continu relié à l'un des pôles d'une source d'alimentation électrique, un deuxième conducteur discontinu divisé en sections, le train assurant le contact, entre ces deux conducteurs, chacune des sections du conducteur discontinu étant incluse dans une chaîne d'organes électriques comprenant des relais polarisés à seuil de fonctionnement commandant les signaux,
chacun de ces relais étant branché entre deux sections consécutives du conducteur discontinu, et des résistances connectées chacune entre une des sections du conducteur discontinu et un conducteur de retour relié. au deuxième pôle de la source d'alimentation électrique. Les valeurs des résistances et des impé dances des relais polarises peuvent, par exem ple, être telles que, lorsque deux trains se trouvent sur deux sections du rail discontinu séparées par une section intermédiaire, la ten sion alimentant chacun des deux relais bran chés entre lesdites sections est inférieure à la tension correspondant au seuil de fonctionne ment.
Les relais polarisés qui commandent les si gnaux peuvent également contrôler, par l'in termédiaire de relais secondaires, l'alimenta tion en courant des trains circulant sur les voies.
Le dessin ci-annexé représente, à titre d'exemple, quelques formes d'exécûtion -de l'installation objet de l'invention.
Fig. 1 -est un schéma de principe simplifié d'une installation de signalisation.
Fig. 2 est un schéma du montage électri que des dispositifs de signalisation dans deux sections d'une voie à sens unique.
Fig. 3 est un schéma du montage électri que des dispositifs de signalisation dans deux sections d'une voie à circulation dans les deux sens.
Fig. 4 et 5 sont des schémas du montage électrique d'une installation de signalisation comportant un contrôle de l'alimentation électrique de la voie. Cette installation est phis particulièrement applicable aux trains miniatures.
Fig. 6 est un schéma du montage électri que d'une installation de signalisation eom- portant un contrôle de l'alimentation en cou rant d'une voie à sens unique.
Fig. 7 est un schéma du montage électri que d'une installation comportant un contrôle de l'alimentation en courant électrique d'une voie à double circulation.
La voie ferrée est constituée par un rail 1 continu et par un rail 2 discontinu divisé en sections 2a., 2b, 2c, 2d, etc., sur lesquels se dé placent un ou plusieurs trains, l'organe de contact est constitué par le train qui se dé place sur la voie; on suppose que le train se déplace dans une direction, cette direction étant, dans l'exemple considéré, celle allant de la droite vers la gauche de la fig. 1.
Le rail continu est connecté avec l'un des pôles, ici le pôle négatif, d'une source élec trique.
Les longueurs des sections 2a, 2b, 2c, etc., du rail 2 sont définies suivant la nécessité du trafic. Les différentes sections sont isolées électriquement les unes par rapport aux autres, de façon que chaque section forme un seul conducteur continu; chaque extrémité d'une section est reliée avec l'extrémité de la section suivante par un relais polarisé 3. Les relais 3 sont tous semblables et sont désignés par les références 3a, 3b, 3c, etc., et ils ont, par exemple, une résistance nominale de 25 ohms.
Leur seuil de fonctionnement est voisin de 80 milliampères et est tel qu'avec une marge de sécurité suffisante, ils s'enclen chent avec certitude pour 95 milliampères, tandis qu'ils se déclenchent avec certitude pour 65 milliampères. Ils sont conçus pour supporter une charge de 250 milliampères sans dégagement de chaleur appréciable. De tels relais sont. stables et d'une réalisation facile.
Chacun de ces relais est associé avec un signal par l'intermédiaire d'un dispositif assurant le maintien des signaux, du type classique à feux vert et rouge, au rouge tant que le feu vert est éteint ou atténué, c'est- à-dire lorsque le relais est sans action. Lors que le relais est excité et le contact de celui-ci attiré vers la droite de la fig. 1, le feu rouge est éteint ou atténué à son tour, tandis que le feu vert est. allumé ou retrouve son intensité normale indiquant que la, voie est. libre. Le contact situé à gauche du relais dans la. fig. 1 n'est pas utilisé dans ce mode de montage.
Il n'a pas semblé nécessaire de surcharger le schéma de principe et la description avec les organes de contrôle chi signal qui seront décrits ci-après. Les signaux ne sont pas pla cés obligatoirement au point. de sectionnement et peuvent. être situés à une distance prédé terminée de celui-ci suivant les nécessités du trafic. Les signaux peuvent aussi être con nectés avec d'autres<U>signaux</U> tels due, par exemple, des signaux (le ralentissement ou d'arrêt.
Le long-, de la voie est monté un conduc: teur 4 connecté au pôle positif d'une source de courant continu 5 donnant une tension de 6,25 volts. Chaque section de la voie 2 est con nectée indépendamment au conducteur 4 par une résistance 6 de 3"r,5 ohms. Ces résistances sont désignées par 6a, 6b, <I>6c, 6d,</I> etc.
On peut admettre comme négligeable la résistance du conducteur latéral 4 et celle des rails. Si ce n'est. pas le cas, on peut corriger cette difficulté en montant. -un certain nombre de sources auxiliaires de courant en parallèle en différents points de la voie ou en tenant compte de ces résistances additionnelles dans le calcul de la chaîne, ou même éventuellement en modifiant le réglage des relais.
Dans le cas de l'exemple considéré, on doit donner à la résistance terminale 7 de la chaîne une valeur égale à. 20,6 ohms.
La résistance terminale n'est pas toujours nécessaire; on peut avoir intérêt à terminer la chaîne par une coupure ou un court-circuit. De même, si le nombre de relais est suffisant, on peut boucler la. chaîne sur elle-même.
Les valeurs qui viennent d'être données pour les résistances des éléments de la chaîne sont données à titre d'exemple numérique. Pour un train miniature, le souci de propor tionner le courant à l'importance de l'instal lation conduira à des résistances générale ment plus élevées (quatre à cinq fois, par exemple). Pour un train réel, dont la voie re- pose en général sur un ballast d'isolement médiocre, on prendra des résistances plus faibles (dix à. vingt fois, par exemple) et donc des courants plus intenses.
Différents cas de fonctionnement peuvent se présenter: Premier <I>cas:</I> Si aucun train ne se trouve sur la. voie, tous les relais sont au repos et tous les signaux sont fermés. Deuxième <I>cas:</I> Il y a un seul train sur la voie, ce train se trouvant, par exemple, entiè rement dans la section 2c, nous considérons les deux relais se trouvant en avant et les cieux relais se trouvant en arrière du train. Le relais 3b en arrière du train est alimenté par un courant de 137 milliampères ayant un sens tel qu'il attire l'armature mobile contre le contact de gauche du relais. Le signal reste ainsi fermé.
Le relais 3a est alimenté sous 62 milliampères et est déclenché, le signal cor respondant restant fermé; le relais 3c est par couru par un courant. de 137 milliampères (laits une direction te=lle que l'armature mobile est. attirée vers le contact .de droite, ce qui ouvre le signal contrôlé par ce relais. Le re lais 3d, au contraire, est parcouru seulement par un courant de 62 milliampères et reste déclenché, le signal correspondant restant fermé. Il est évident que les autres relais plus éloigués de la section en cause restent fermés.
Le signal correspondant au relais 3c étant ouvert, le train peut pénétrer dans la section 2d. Lorsque la tête du train pénètre dans cette section 2d, la, queue étant encore dans la section 2c, le relais 3c est court-circuité et se déclenche, de telle sorte que le signal corres pondant se ferme derrière le conducteur. Au même moment, le relais 3d ouvre son signal et permet l'entrée du train dans la section 2e. Lorsque le dernier essieu du train est entré clans la: section 2d, l'armature du relais 3c est. attirée vers la gauche et le signal corres pondant reste fermé.
Ainsi, si un seul train se trouve sur la voie, tous les signaux placés en avant sont fermés, à l'exception d'un seul. Quand le train progresse d'une section à la suivante, il ouvre le signal placé à l'avant et peut ainsi circuler sans s'arrêter.
<I>Troisième cas:</I> Deux trains se trouvent sur la voie considérée. Ce cas s'applique d'ailleurs à un nombre quelconque de trains se trouvant sur la voie.
Un train ayant pénétré dans la section 2cl et en supposant qu'il y a déjà un premier train dans la section 2e, ce qui, ainsi que nous le verrons plus loin, constitue Lune ano malie, mais forme l'hypothèse la plus défavo rable, le relais 3d est court-circuité et est en conséquence au repos, .donnant la fermeture du signal correspondant. Ceci empêche le deuxième train de pénétrer dans la section 2e et protège le premier train. Le train se trou vant dans la section 2d ne peut plus progres ser. Le premier train se trouvant dans la. section 2e peut, lui, rentrer librement dans la section 2f, aucun train ne se trouvant par hypothèse devant lui.
Quand le premier essieu du train est entré dans cette section 2f, le re lais 3e est court-circuité et déclenché de telle sorte que le signal correspondant se ferme, mais le relais 3d reste court-circuité et le si gnal correspondant fermé; le train qui est dans la section 2d a ainsi devant lui deux si gnaux fermés et ne peut progresser.
Quand le dernier essieu du premier train pénètre dans la section 2f, la résistance 6e se trouve alimentée à travers les impédances des deux relais 3e et 3d. Les intensités dans ces deux relais se trouvent de ce fait limitées à 62,5 milliampères et les signaux correspon dants restent fermés. Le train se trouvant dans la section 2d ne peut avancer.
Lorsque le premier essieu du premier train pénètre dans la section 2g, le relais 3f court- circuité se déclenche et ferme le signal cor respondant sans modification des relais 3c ou 3d et des signaux qu'ils commandent. Le train en marche est ainsi protégé par trois signaux fermés. Lorsque le dernier essieu du premier train pénètre dans la section 2g, le relais 3 f est alimenté par 100 milliampères et son armature bascule vers la gauche, le signal correspondant restant fermé. Le relais 3e n'est parcouru par aucun courant, le signal Correspondant reste fermé.
Le relais 3d est parcouru par un courant de 100 milliampères dans un sens tel que son armature est attirée vers la droite, de façon à ouvrir le signal de voie pour le train se trouvant dans la section 2d. Le dernier train peut alors pénétrer dans la section 2e.
On constate donc qu'un train ne peut pé nétrer dans une section que lorsque la section dans laquelle il va pénétrer (2e) et la section suivante (2f) sont entièrement libres. Le train dispose donc toujours au moins d'une section complète augmentée de la distance entre le signal et la fin de section pour s'ar rêter.
Dans les fig. \2 et les suivantes, on re trouve toujours le montage de la fig. 1 avec les mêmes éléments indiqués par les mêmes références. On décrira essentiellement dans les exemples suivants le montage des signaux et les montages du dispositif auxiliaire de contrôle de l'alimentation des voies.
Dans cette description, on désignera par 8 le contact de droite du relais polarisé 3 et par 9 le contact. de gauche, étant rappelé que le contact 8 est celui vers lequel est attirée l'armature du relais lorsqu'un train se trouve clans la. section à droite du relais, la voie étant libre vers la gauche et que le contact 9 est ce lui vers lequel est attirée l'armature lors qu'un train se trouve dans la section à gauche du relais, la voie étant libre vers la droite.
On désignera par 10 le signal vert. et par 11 le signal rouge, chaque signal étant muni d'un index correspondant à l'index de la sec tion de voie qu'il commande; 10b et 11b sont, par exemple, les signaux de protection de la section 2b dans 1e sens de circulation de droite à gauche; 10'b et 11'b, les signaux de protection de la même section dans le sens de circulation de gauche à. droite.
Dans la forme d'exécution de la fi-. 2, les lampes 10 et 7.1 sont montées en série entre le rail 1 et le conducteur 4. La lampe verte 10 est shuntée par une résistance 12 choisie suffisamment faible pour obtenir l'allumage .de la lampe rouge 11 et ].'extinction de la, lampe verte 1.0, mais suffisamment grande pour dé- terminer l'allumage de la lampe verte 10 lors- que la lampe rouge 11 est court-circuitée.
Le contact 8a, est connecté cri Lui point entre les lampes 10b et 11b, l'armature du re lais 3a étant elle-même connectée au conduc teur 4. Le fonctionnement. de ce dispositif résulte du fonctionnement décrit ci-dessus du relais 3a, la lampe rouge 1.1b étant éteinte et la lampe verte 10b allumée quand l'armature du relais 3a est attirée vers la droite.
Dans la forme d'exécution de la fig. 3, le montage est dérivé de celui (le fig. '? en utili sant le contact. 9 pour la signalisation pour la circulation de la gauche vers la droite.
On peut remarquer que l'installation de signalisation donnant toujours entre trains deux sections libres, les trains ont l'espace nécessaire pour s'arrêter avant collision (si, comme il se doit, chaque section est suffisam ment grande pour permettre le freinage).
La fig. 4 représente une installation de signalisation pour un train miniature ali menté en courant continu à basse tension. La ligne 4 étant une simple ligne d'alimentation, peut être utilisée pour actionner les locomo tives.
La. fi-. 4 diffère de la, fig. 'par l'adjonc tion du rail central d'alimentation 13 divisé en sections, comme le rail de signalisation.
Lorsque les relais ; sont au repos, ce rail 13 est alimenté à travers la lampe rouge 11, et, si celle-ci est convenablement choisie, le cou rant est tout à, fait insuffisant pour entre tenir le mouvement d'une locomotive (sous une tension de 6 volts, on prendra une laiiipe de feu arrière de bicyclette eonsoiiimaiié <B>50</B> milliampères environ).
Lorsque la voie est ouverte, le relais étant fermé sur le contact 8a, <I>le</I> rail 13a de la section 2cc. est alimenté directement par le conducteur ]4u.
La fi-. 5 représente une installation pour un train miniature, dans laquelle le courant de signalisation et de traction est fourni par une ligne d'alimentation séparée 15, le rail continu, 1 servant de retour commun.
Il est possible dans ces conditions d'utiliser des tensions différentes, par exemple 6 volts pour la. chaîne de relais polarisés et 12 volts pour les lampes et la traction. Il est possible également d'employer pour la traction et les lampes 10 et 11 un courant alternatif. de 20 volts par exemple.
La consommation de courant des relais polarisés 3 étant extrêmement réduite, la source de courant pourra être une pile ou une batterie d'accumulateurs de faible capacité.
La fig. 6 représente une installation pour un train réel ou miniature. Deux lignes d'alimentation sont prévues: l'une, 4, pour l'alimentation des relais et des lampes, l'au tre, 16, pour la. traction. Le schéma est très voisin de celui de la fi-. 1, il n'en diffère que par l'adjonction d'un relais secondaire 17 en parallèle sur la lampe verte 10. C'est ce relais qui donne le courant aux sections du rail de traction.
La fig. 7 représente une installation ana logue à celle de la fig. 6, mais assurant dans les deux. sens la signalisation et l'automatisme <B>(le</B> l'alimentation. Il est nécessaire de prévoir des rails d'alimentation ou des caténaires 13 et 13' indépendants pour chaque sens de cir culation.