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Système de signalisation, électrique assurant la protection automatique de la circulation ferroviaire.
La présente invention a pour objet un système de signalisation électrique assurant la protection automa- tique de la circulation ferroviaire, Ce système se carac.. térise plus particulièrement par la disposition ,de part et d'autre des voies ferrées, de tronçons de conducteurs électriquement isolés, les tronçons collecteurs de droite, par rapport au sens de la circulation, étant reliés élec- triquement aux tronçons émetteurs de gauche qui les pré- cèdent immédiatement.
Avec cette installation fixe se combinaient des stations émettrices de courant et des postes de signalisation disposés sur les mobiles circu- lant sur les voies, de façon que la station émettrice de courant d'un mobile puisse, dans certaines conditions de positions relatives, et par l'intermédiaire de l'instal- lation de conducteurs fxes précités, provoquer le fonc-
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tionnement du poste de signalisation du mobile le sui- vant.
Les dispositions qui précèdent permettent égale- ment de déterminer la commande automatique desbarrières de passage à niveau, ainsi que la manoeuvre des appareils visuels ou audibles de signalisation couvrant ces passa- ges.
Elles permettent encore soit d'assurer le contrôle à distance de la circulation par les postes d'aiguillage, les équipes de la voie, etc.. soit de réaliser le contra... le de la circulation des mobiles ne comportant pas de sta- tion émettrice (rame isolée, rame en dérive par rupture d'attelage, etc..)
Sur les dessins annexés et, à titre d'exemple::
Les fig. 1. 2 et 3 montrent schématiquement l'a- ménagement de la voie, dans le cas d'une voie double, d' une voie unique en courbe et d'un aiguillage sur voir double.
La fig. 4 montre le tableau de l'installation électrique émettrice et réceptrice s'appliquant à la mo- tr ice.
La fig. 5 est un schéma d'installation d'un pas- sage à niveau établi suivant lescaractéristiques de la présente addition.
La fig. 6 est un schéma de la voie équipée élec- triquement et reliée à un poste d'aiguillage, par exemple,
La fig. 7 montre l'équipement d'un convoi.
La fig. 8 concerne l'aménagement d'une voie uni- que avec circulation dans les deux sens.
Comme indiqué dans ce qui précède, le système élec. tr ique , objet de l'invention, est composé: a) d'un aménagement de la voie proprement dite*
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b) d'un aménagement de la motrice de chaque con- voi. a) L'aménagement de la voie consiste essentielle- ment dans la disposition, sur chacun de ses côtés et para- llèlement aux rails la constituant, de tronçons de conduc- leurs isolés relativement au sol et à la voie ferrée. les tronçons sont disposés par paires de façon à ménager entre eux un certain intervalle.
lies tronçons 1 disposés de l'un des cotés de la voie sont reliés électriquement aux tronçons 8 placés de l'autre cote, chaque tronçon 2 d'un des cotés de la voie étant connecté par le conduc- teur transversal 3 au tronçon l qui le précède sur le côté opposé de cette dernière , par exemple et en se référant à la figure 1 où les flèches indiquent le sens de la circulation des convois, chaque tronçon 2 du côté droit de la voie est relié au tronçon du coté gauche, Inversement, chaque tronçon 1 du côté gauche est connecté au tronçon 2 du côté droit le suivant, c'est à dire au tronçon amont*
L'ensemble des tronçons de droite constitue le circuit collecteur et celui des tronçons de gauche le cir- cuit émetteur.
Ces dispositions essentielles peuvent se complè- ter par les installations annexes suivantes
Dans lescourbeset pour lesralentis (correspon- dant actuellement au signal vert) les tronçons émetteurs 1 sont doublés partiellement ou totalement sur leur lon- gueur par un tronçon conducteur 4 qui leur est parallèle et auquel ils sont électriquement connectés (figure 2.)
Dans les aiguillages, les tronçons de la voie dérivée à laquelle correspondent les pointesmobiles sont solidaires des déplacements de ces dernières. Dans ces
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conditions, si le convoi doit emprunter la voie dérivée, les tronçons dépendant des aiguilles viennent connecter électriquement les tronçons de protection de cette voie avec ceux de la voie directe.
L3 convoi se couvre ainsi sur la voie qu'il quitte et sur celle qu'il emprunte dans la nouvelle direction que lui donne l'aiguillage, (figure 3). b) L'aménagement du matériel roulant consiste dans l'installation sur la machine, par exemple, de deux stations, correspondant respectivement aux tronçons 1, des circuits émetteur et collecteur dont est pourvue la voie.
Dans ce but, chaque machine po@sède une source d'énergie électrique, un tableau de signalisation et de distribution (figure 5) ainsi que des trotteurs qui se conjuguent avec les conducteurs de la voie. Chaque machi- ne possède donc à l'avant et de part et d'autre de son axe longitudinal des trotteurs. A l'arrière, par exemple, à la fonction avec le tender (cas de motrices à vapeur) lestrotteurs disposés de part et d'autre de la machine sont doubles, dans le but qui sera indiqué plus loin, ces frotteurs étant séparés de la distance existant entre les tronçons 1 de signalisation normale et ceux auxiliaires de ralentissement 4.
On remârquera que ces tronçons auxiliaires 4 peuvent être constitués par des sections amovibles pou- vant âtre raccordées en tout point convanable sur le circuit de signalisation (coté émetteur) lorsque l'on veut imposer des ralentissements momentanés dans: la circula- tion (cas de réparation air la voie, par exemple/ )
Le tableau de signalisation et de distribution est double (figure 5) et comprend un rhéostat 5 réglant
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la tension de la source électrique. De ce rhéostat 5, le circuit, au travers des fusibles 6, aboutit à un commuta,,, teur 7 permettant de le fermer sur les circuits, droite ou gauche.
Les installations droite ou gauche sont semblables et comprennent, à partir du commutateur 7 deux cir- cuits dérivés : l'un est relié à la masse (conducteur 8-8') et aux frotteurs avant et arrière qui se conjuguent avec les tronçons du circuit émettèur de la voie (conducteur 9.9'), l'antre, au travers du commutateur 10.10' alimente une lampe .rouge 11 , Il '(signal d'arrêt et une lampe verte 18.18'(signal de ralentissement). Un des conducteurs 13 du circuit lampe verte réunit les bornes correspondantes des deux lampes vertes 12.12' de l'installation et abou- tit de part et d'antre de la machine, aux frotteurs auxi- liairesarrières (conducteur 14.14').
Les circuits lampes rouges Il.11 sont réunis par une dérivation 15 sur laquelle se branche le circuit 16 de commande électromagnétique du servo-moteur actionnant lefreins ou la vanne de prise de vapeut.
L'installation se complète d'un ampèremètre 17, d'un voltamètre 18 et d'une sonnerie 19 branchée sur la dér ivat ion 15 unissant leslampes rouges 11.11'. On adjoint ainsi au signal visible d'arrêt un avertissement audible.
Le circuit 16 peut assurer la commande électro- magnétique desfreins.
Le fonctionnement de cette installation est le suivant :
La machine se déplaçant dans sa direction nor- male sur la voie, les divers commutateurs 7.10.10' du tableau occupent les positions représentées (figure 5)-
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La. source électrique par le conducteur 9, le frotteur et le fil de masse 8 crée une différence de potentiel sur le tronçon 1 du circuit de la voie aveclequel le balai du- dit frotteur est en contact (circuit émetteur coté gauche) Cette différence de potentiel s'établit également sur le tronçon aval 2 du côté droit de la voie (circuit collec- teur .
)
Si une autre machines semblablement équipée et dont les commutateurs 7.10.10' du tableau sont semblable- ment disposés, engage son frotteur de droite sur le tron- çon correspondant 8 ci-dessus indiqué, le circuit se fer- me par le trotteur, le conducteur correspondant 9', le commutateur 10' , la lampe rouge 11' (coté droit du ta- bleau) le pont 15 alimentant lesdérivations du circuit de l'électro-aimant 20 et de la sonnerie 19, le fil de masse 8'. Les signaux avertisseurs fonctionnant, le servomoteur 26 entre en jeu et la machine s'arrête. Le convoi qui la précède est ainsi automatiquement protégé contre un tam- ponnement.
Dans le cas dd marche arrière ou si la machine est attelée à l'envers au convoi, comme l'installation est symétrique, il suffit de déplacer le commutateur 7 pour inverser le fonctionnement, qui demeure identique. pour le ralentissement.,,le circuit de signalisa- tion se ferme par le frotteur (conducteur 9) qui est en contact avec le tronçon 1 de la voie (coté.gauche), le tronçon auxiliaire 4 relié électriquement à ce dernier, le frotteur arrière correspondant que possède la machine, (conducteur 14), la lampe verte 12 indiquant le ralentis..
sèment, et le fil de masse 8' (coté droit)
Des appareils téléphoniques pourront être branchés immédiatement sur les circuits avec intercalation d'un
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transformateur, A cet effet deux prises de courant seront disposées au tableau sur le circuit émetteur et sur le circuit collecteur.
En l'occurence le circuit collecteur permettrait de demander lescauses de l'arrêt du train qui précède.
On pourrait ainsi au besoin le pousser vers la prochaine gare en cas d'avarie grave à la motrice.
113 circuit émetteur permettrait également d'éta.. blir avec le train qui suit des communications utiles.
Le système tel qu'il est décrit est représenté fig. 5 dans son application aux manoeuvres d'ouverture et de fermeture des barrières à bascule, quoique, en ayant recours à des transmissions cinématiques, appropriées, on puisse envisager son application au contrôle des barrières coulissantes.
Chacun des tronçons émetteurs 1 situé en amont du passage à niveau (dans le sens de la circulation des con- vois) est relié à un circuit 56.57 de pré-signalisation; comprenant à chaque barrière, des appareils 34.35 situés: d'une part, à une certaine distance de chacune d'elles, et d'autre part, à proximité immédiate
Chacun des tronçons émetteurs 1 s'étendant de- vant le passage à niveau est connecté à un circuit 32.42 alimentant un moteur électrique 29 destiné à produire les déplacements de la barrière lui correspondant*
Sur chacun de ces circuits 32.42 sont branchés les appareils de signalisation visuels ou sonoresde clo- ture disposés en chacune des barrières.
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10,- Circuits de pré.signalisation: Sur chacun des tronçons de la route qui franchit le pas- sage à niveau, à une certaine distance en avant des barri- ères correspondantes d'une part, et à proximité de celles-
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ci d'autre part sont disposés des signaux avertisseurs 34.55 (signaux visuels par exemple). ces signaux,qui peuvent être constitués par des lampes, forment deux grou- pes dont les éléments constitutifs, disposés en avant de chacune des barrières 31, dépendeht d'un circuit 36.37 connecté au tronçon émetteur 1 afférent à chacune des voies et disposé en amont du passage à niveau, dans le sens de la circulation des convois.
De ce fait, quel que soit le tronçon émetteur 1 qui reçoive du courant de la station émettrice du con- voi qui l'alimente, les feux de pré-signalisation des deux barrières 31 peuvent être actionnés simultanément.
2 .- Circuit moteur, les deux moteurs électriques 29 sont logés en fosse et sous abri étanche, dans l'entrevoie. leurs axes sont dans le prolongement l'un de l'autre.
Les arbres des rotors sont creux pour permettre le passa- ge d'un arbre 30 qui s'étend transversalement aux deux voies pour venir actionner, par tout système de transmis- sion convenable de mouvement, les deux barrières bascu- lantes 31 du passage à niveau.
Ces moteurs 29 sdnt dans le circuit : tronçon émetteur correspondant 1, ligne 42 et conducteur de tetre 32. Ils doivent permettre de produire l'un ou l'au- tre, ou simultanément, la manoeuvre desbarrières 31.
Dans ce but, l'arbre de chaque rotar entraîne, lors de sa mise en marche, un manchon se terminant par une rampe , Cette rame se conjugue avec une rampe correspondante ap- partenant à l'un des éléments d'un embrayage à friction; l'autre élément étant solidaire de l'arbre 30.
Dans ces conditions, aussitôt qu'un train s'en- gage sur la section de protection du passage à niveau, le balai frotteur correspondant met en relation sa sec-
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tion émettrice avec le tronçon conducteur 1; situé à gau- che de la vole. ? courant, conduit au moteur 29, relié audit tronçon 1 se meten marche, provoque le décalage angulaire des rampes et la mise en contact des éléments de l'embrayage. L'arbre est actionné, ce quidétermine le basculement des deux barrières 31, contre les actions antagonistes de leur contrepoids 33.
Tant que le convoi est dans cette section, le mo- teur 29 reçoit du courant, l'embrayage patine dès que les barrières 31 sont en position de fermeture; le couple fourni par ce moteur 29 agit cependant pour contrebalancer l'action des contrepoids 30 et Immobiliser lesdites bar.. rières 31 en cette position.
Aussitôt que le convoi quitte cette section, le courant est coupé sur le tronçon conducteur correspondant 1 et sur le moteur 29 qui s'arrête. L'action d'embrayage cesse et les contrepoids 33 ramènent les barrières 31 en leur position d'ouverture. De préférence, on prévoit, dans la transmission de mouvement reliant l'arbre 30 à la partie basculante de la barrière 31, un encliquetage ou roue libre, de façon que , lors de son ouverture sous l' action de son contrepoids 33, la barrière 31 ne puisse produire l'entraînement de l'arbre 30 et celui du moteur 29, dans le sens contraire à la direction de sa cota- t ion normale.
Il est évident que le système d'embrayage auto- matique pourrait être quelconque et autre que celui ci-des- sus indiqué, à titre d'exemple.
Par ces dispositions, on voit que l'engagement d' un convoisur l'une ou l'autre dessections de garde 1 du passage ou l'engagement de deux convois respectivement sur chacune desdites sections, provoque la mise en marche
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de l'un ou l'autre, ou des deux moteurs 29 simultanément et, de ce fait, dans l'un ou l'autre de ces cas, la ferme- ture desdeux barrières31.
3 .- Circuit des signaux de position.
Chaque barrière 31, en se fermant, doit produire la mise en action de ses signaux de position (feux, sonneries, etc..) Ces signaux 38.39 sont doubles et sont couplés , à chaque poste, sur l'un des deux circuits 42.32 qui sont respectivement connectés aux tronçons émetteurs 1 de la voie et qui alimentent lesmoteurs 29 de sorte que quel que soit le tronçon 1 qui reçoive du courant de la station émettrice mobile, les signaux 38.39 montés en série aux deux barrières 31 sont mis en action simultanément. les circuits des signaux 38 devant être fermés ou ouverts au moment où les barrières 31 sont abaissées ou levées, on peut utiliser ces dernières pour former commutateurs 43 ou pour actionner des commutateurs contrôlant les cir- cuits correspondants.
Les dispositions ci-dessus décrites peuvent être complétées par : a) - La connexion avec le s tronçons collecteurs amont 2 disposés à droite de chaque voie, et qui sont reliés aux tronçons conducteurs 1 de gauche, disposés immédiatement en aval et s'étendant devant le passage à niveau, de circuits 44 actionnant une sonnerie 45 ou autre signal, placé à la gare qui précède ledit passa- ge. La station émettrice du convoi peut ainsi mettre en action ces signaux dès que le train s'engage sur le tronçon émetteur du passage à protéger.
b) - La disposition d'un circuit annexe 46 reliant au travers d'un commutateur 47 , le tronçon émetteur 1, s'allongeant parallèlement devant le passage à niveau et
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son tronçon collecteur amont 2 correspondant avec le tron- çon émetteur 1 situé également en amont dudit passage.
Cette installation de secours a pour but de pro- téger un usager de la route qui s'est témérairement enga- gé sur la voie durant la fermeture des barrières 31. Elle permet, par la fermeture de chaque commutateur 47, de re- lier le tronçon émetteur amont 1 au tronçon collecteur 2 qui lui est parallèle , de sorte que le courant débité par la station émettrice du convoi peut ainsi être transmis à ses propres appareils de signalisation ou de stoppage automatiques, Ce circuit permettrait même de transmettre des signaux au convoie
Il est évident que les tronçons conducteurs émet- teurs 1 ou collecteurs 2 pourraient être constitués par des câbles aériens, les balais trotteurs étant, alors, remplacés par des trolleys.
Le fait que le passage d'un convoi permet d'éta- blir momentanément un courant dans les divers circuits décrits permet de réaliser la manoeuvre de fermeture des barrières par n'importe quel moyen moteur, fonctionnant électriquement; ce moen moteur peut être électromagnéti- que; l'excitation des électros produisent, par exemple, le déplacement d'un Volant à contrepoids qui détermine le déplacement angulaire de la barrière pour la fermeture du passage, Le contrepoids agit ensuite, automatiquement, pour réaliser l'ouverture, lorsque l'action électromagné- tique cesse par coupure du courant d'excitation* pour les lignes à trafic intense et pour obvier à la détérioration possible des circuits 1.2.3 on a pla- cé cesderniers à l'intérieur du rail:, en contre-bas par rapport à celui-ci.
Mais ceconducteurs ont' été tébalis de façon que, de distance en distance, ils présentent
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des parties au niveau de la table de roulement des rails.
Les distances entre les parties saillantes sont détermi- nées selon les mesures d'encombrement des chassis de lo- comotives en prenant pour bases celles de la plus petite machine appelée à circuler sur lesvoies protégées.
Cette disposition présente l'avantage de faciliter la circulation en travers des voies et constitue ainsi une sécurité supplémentaire pour le personnel.
En ce qui concerne l'installation à bord des mobiles, on a adjoint, au tableau de distribution, un commutateur permettant de relier directement les fro@- teurs ou autres collecteurs de courant qui explorent les tronçons émetteur 1 et collecteur S de l'installation. on peut ainsi assurer la couverture, lors d'une avarie provoquant l'arrêt de la génératrice.une lampe de contrôle est également intercalée entre le rhéostat et l'inver seur .
L'aménagement électrique de la voie permet égale.. ment le raccordement avec les cabines d'aiguillage. Dans ce but, chaque cabine recevra un tableau de distribution comportant tout autant de commutateurs unipolaires de liaison 50 qu'elle renferme de mécanismess de commande d'aiguilles, les plots de ces commutateurs seront respec- tivement connectés d'une part à l'extrémité libre d'un tronçon émetteur 1, d'autre part, à l'extrémité opposée du tronçon émetteur 3 le précédant dans le sens de la circulation et à l'endroit de la connexion transversale 3 (figure 6).
Dans le circuit ainsi formé est disposée, au- près du commutateur 50, une lampe de signalisation 51 ou autre avertisseurL'engagement d'un convoi sur la partie de la voie le long de laquelle s'étendent les
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tronçons émetteurs 1 entre lesquels la dérivation 52 dont s'agit forme pont, produit l'allumage de la lampe correspondante 51 au poste d'aiguillage, le commutateur 50 étant fermé, Cet avertissement permet donc les inter- ventions nécessaires.
Une dérivation amovible analogue au montage pré- cité peut être utilisée par les équipes travaillant sur la voie, afin d'assurer leur protection. Il suffit, en effet, de disposer un appareil avertisseur fonctionnant électriquement dans le circuit que forme un câble isolée.
Ce câble est fixé, au moyen de pinces, de façon à réaliser un pont semblable à celui 52 précité. Ce pont qui réunit deux tronçons émetteurs voisins 1, permet de travailler sur la partie de voie correspondant au tron- çon avant et de recevoir sur l'appareil avertisseur les indications provenant de l'engagement d'un convoi sur la partie de la voie qui s'étend parallèlement au tronçon émetteur précédent dans le sens de la circulation. pour ob:vier aux rupturesd'attelage, les éléments d'un convoi sont réunis, par un circuit dont ils portent respectivement un tronçon 54, chaque tronçon 54 aboutis sant, aux extrémités du véhicule qui le porte; à des prises 55, à arrachement ou déclic, ces prises 55 permet.. tent la connexion ou la déconnexion des tronçons juxta- posés 54.
Le circuit ainsi formé est relié à la station émettrice et comporte l'enroulement 56 d'un commutateur 57 à commande électromagnétique (fig. 7).
Normalement, l'excitation de l'enroulement 56 permet de maintenir enclanché, en position d'ouverture, le commutateur 57 dont s'agit,, Mais si le circuit est rompu par la séparation de ses tronçons 54 (rupture d'at telage) la cessation de l'excitation de l'enroulement 56 du commutateur 57 permet la fermeture mécanique de ce
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dernier.
Il connecte alors la station émettrice avec celle réceptrice 20, de manière à freiner la tâte du convoi.
:La rupture d'un circuit par la séparation de ses tronçons constitutifs 54 pourrait être utilisée pour pro- duire la désexcitation d'éléctrons, tels que 58, prévus sur chaque élément du convoi.. cette désexcitation déter.. minant, par exemple, la manoeuvre ou la commande des freins.
En peut)ainsi réaliser l'arrêt'automatique de la rame partant en dérive, . on évite de ce fait, que cette rame ne vienne heurter un mobile que l'arrêt de la tête du convoi aurait stoppé sur la section de protection amont. on peut encore utiliser la station émettrice de chaque convoi pour alimenter une dérivation sur laquelle sont montés des appareils d'éclairage supplémentaires prévus aux stations. Ces appareils seraient ainsi mis seulement en action lors du passage ou de l'arrêt du convoi.
La. figure 8 montre Inapplication desmoyens faisant l'objet de l'invention à une voie sur laquelle la circulation s'opère indifféremment dans l'un ou l'au- tre sens. La voie est équipée comme si la circulation no s'opérait que dans le sens de la flèche, c'est à dire que, de part et d'autre de la voie et comme indiqué dans la demande principale, sont disposés des tronçons émet- reurs 1 et collecteurs 2 que réunissent les connexions transversales 3. Mais.. en outre, chaque tronçon collec- teur 2 se prolonge par une connexion transversale 31 pour aboutir à un tronçon de conducteur l' élongé parallèle.. ment au tronçon émetteur 1 de la sone de protection amont ( sens de la flèche).
Au tableau de la distribution de chaque motrice, la
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liaison électrique des trotteurs doit être réalisée de la façon suivante trotteur intérieur droit (conduc- teur 9') avec frotteur extérieur gauche (conducteur 14): trotteur intérieur gauche (conducteur 9 ) avec trotteur extérieur droit (conducteur 14'). Les frotteurs affectés aux signaux de ralentissement (conducteurs 14.14') servent, le cas échéante à doubler la zone de protection, si on dispose les tronçons 1', parallèlement et extérieurement au tronçon émetteur 1 qui leur correspond.
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1) - Système de signalisation électrique assurant la protection automatique de la circulation ferroviaire, caractérisé en ce que, on dispose , de part et d'autre des voies ferrées, des tronçons de conducteurs électri- quement isolés; les tronçons de droite par rapport au sens de la circulation étant reliés électriquement aux tron- gons de gauche qui les précèdent immédiatement; les machi- nes possédant des balais frotteurs droite et gauche se combinant avec les tronçons correspondants du circuit de signalisation encadrant les voies;
le balai de gauche étant relié à une source électrique, alors que le balai de droite contrôle les circuits d'avertisseurs lumineux et audibles et le circuit d'un système électromagnétique commandant le distributeur d'un servo-moteur; ce dernier pouvant provoquer le fonctionnement des freins et la ces- sation d'action de l'agent moteur utilisé pour produire la marche de la machine.
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