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Installation pour dispositifs optiques de transmission de si - gnaux, à cellules photoélectriques, en particulier pour éliminer l'action de la lumière parasite.
Comme on le sait, les dispositifs optiques de transmission de signaux fonctionnent avec une lumière artificielle qui agit sur une cellule photoélectrique et qui la rend perméable au cou- rant. Le courant qui traverse la cellule, lors de l'éclairage artificiel, est utilisé, après qu'il a été renforcé à l'aide d' un dispositif amplificateur, pour déclancher un signal optique ou acoustique, ou produire une autre action sur le véhicule. Si l'on veut, par exemple, transmettre des signaux à un train en marche, on dispose la cellule photoélectrique sur le train,tan - dis que la source lumineuse se trouve sur la voie ou bien éga - lement sur le véhicule.
Dans ce dernier cas, on dispose sur la
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voie un miroir qui renvoie sur le dispositif récepteur la lumiè- re provenant de la source lumineuse prévue sur le véhicule. Si un signal doit être transmis du train à la voie, la disposition est inversée c'est-à-dire que l'on dispose sur le véhicule un phare ou un miroir qui éclaire un dispositif récepteur disposé sur la voie et qui renvoie les rayons venant de la voie sur une cellule phooélectrique prévue sur cette dernière. Dans le plu - part des cas cependant, on ne peut empêcher que la cellule pho- 'toélectrique soit exposée à la lumière du jour et même,assez souvent, à la lumière directe du soleil.
De marne, une lumière artificielle parasite peut rencontrer cette cellule et produire un faux signal. On est donc obligé de prévoir des dispositifs grâce auxquels toute lumière parasite est rendue inactive par rapport à la cellule photoélectrique. On connaît déjà plusieurs procédés pour atteindre ce but. Suivant le procédé le plus con- nu, pour éliminer la lumière parasite, on interrompt .la lumière artificielle utilisée pour la transmission des signaux grâce à un disque rotatif et à une fréquence très rapide. Le montage de l'amplificateur est, en outre, choisi de telle sorte que seu- les les tensions provenant de la lumière alternative à fréquence déterminée soient actives.
Ce procédé présente toutefois des inconvénients au point de vue'de la commande du disque perforé et aussi, si l'on emploie des cellules de sélénium, qui, comme on le sait, sont quelque peu inertes ou lentes, on éprouve cet inconvénient que la lumière n'est pas utilisée,pendant la péri- ode d'obscurité produite par le disque perforé.
L'installation qui fait l'objet de l'invention et qui sera décrite ci-dessous permet d'éliminer toute action nuisible d' une lumière étrangère en présentant par rapport aux procédés connus, l'avantage que la lumière utilisée pour les signaux n' est so,umise à aucune interruption par les dispositifs anti-para- sites et n'est soumise par ailleurs à aucune perte lumineuse additionnelle du fait des dispositifs optiques. Un autre avantage
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réside en ce que, à cause de la bonne utilisation de la lumière, on peut se dispenser d'utiliser des dispositifs amplificateurs.
La présente invention concerne une installation pour dis - positifs optiques de transmission de signaux, à cellules photo- électriques, en particulier pour éliminer l'action de la lumière parasite et elle réside principalement en ce que, outre la cel- lule qui contrôle le dispositif à signaux, on prévoit une autre cellule, laquelle, en présence d'une lumière étrangère ou para - site, annule l'action de la première cellule photoélectrique sur le dispositif à signaux.
A cet effet, on dispose dans le voisinage du récepteur une cellule photoélectrique spéciale, exposée à la lumière parasite, qui met hors d'action le dispositif de transmission de signaux proprement dit, tant que la cellule spéciale reçoit de la lu - mière ou bien, dans divers modes de réalisation, tant que cette cellule spéciale ou auxiliaire reçoit des rayons, par exemple des rayons ultra-violets, qui sont peu importants ou même inexis- tants dans la lumière artificielle, mais qui, au contraire, exis tent, en grande quantité dans la lumière du jour.
Afin que les lampes de signaux ou miroirs prévus sur la voie puissent agir , également pendant le jour, ces lampes ou signaux sont entourés de tôles ou écrans, ayant des dimensions telles qu'ils empê - chent la lumière directe du jour de parvenir non seulement à la cellule spéciale, ou cellule anti-parasite, mais aussi aux cet - lules photoélectriques des dispositifs de transmission de si - gnaux proprement dits le long d'un certain parcours du train.
Un autre mode d'exécution du dispositif, objet de l'inven - tion présente cette caractéristique que l'on utilise une action brusque, clignotante, de la lumière employée pour les signaux sur la cellule photoélectrique émettrice. Grâce à l'emploi de condensateurs ou bobines de self, on peut parvenir à différen - cier les variations de courant produites par l'éclairage cli- gnotant des cellules photoélectriques, des variations progressi-
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ves telles que celles qui peuvent être produites par une lumière étrangère ou par l'inconstance de la cellule.
Dans ce disposi - tif, on prévoit, à c6té de la cellule photoélectrique proprement dite, une seconde cellule qui a, autant que possible, le marne champ optique que la première et qui est branchée de telle fa - çon que si une lumière étrangère existe, elle neutralise en gé- néral l'action de celle-ci sur la cellule réceptrice.
Les dessins annexés montrent à titre d'exemple divers mo - des d'exécution pratique de l'installation, objet de l'inven - tion.
Dans la figure 1 , 1 désigne un phare ou projecteur de lu - mière et 4,4' désignent des récepteurs à l'intérieur de chacun desquels est prévue une cellule photoélectrique. Ces appareils se trouvent sur le véhicule et ils sont de préférence disposés sur le côté de celui-ci afin de se trouver, pendant la marche, dans le champ optique de l'obturateur 5 (constitué par exemple par un écran en tôle) et du miroir 2, l'obturateur et le miroir étant disposés sur la voie. La lumière du projecteur 1 forme un cône lumineux dont l'angle au sommet est désigné par Ó Sur la voie, ainsi qu'on vient de le dire, est disposé le miroir 2, constitué par exemple, par un miroir angulaire comportant deux surfaces réfléchissantes.
La lentille 3 du récepteur 4 projette dans celui-ci, sur la cellule photoélectrique 9, une image du plan du miroir 2 et de l'obturateur ou écran 5. Dans le récep - teur 4, est en outre disposé un diaphragme 6, au-dessus de la cellule photoélectrique 9 de manière que seuls les rayons situés entre les lignes 7', 8' puissent rencontrer la cellule photo - électrique, les rayons situés à l'extérieur étant interceptés.
Dans la fenêtre du diaphragme, ou bien en arrière de celle-ci, comme dit plus haut, se trouve la cellule photoélectrique 9, la- quelle est connectée par l'intermédiaire d'une batterie 18 avec un dispositif amplificateur 20, de manière que lorsque la cellule
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9 se trouve éclairée et laisse passer le courant, celui-ci se trouve renforcé dans l'amplificateur 20 et grâce au dispositif d'utilisation E, relié à l'amplificateur, produitun signal op- tique ou acoustique, ou encore un freinage ou une limitation de la vitesse. Les rayons 7 et!8, provenant de la source lumi - neuse 1, rencontrent le plan de l'obturateur ou écran aux points 10 et 11, qui sont également les points d'intersection des ray - ons extrêmes 7' et 8' avec le plan de l'écran.
Grâce à cette disposition, la lumière réfléchie par le miroir 2 rencontre la cellule 9 tant que le miroir se trouve compris dans le cône lumineux provenant du projecteur. Un rayon S provenant de la source lumineuse l,est réfléchi par le miroir 2 en S'. Si l'on ne prévoyait pas de dispositif complémentaire, la cellule 9 se- rait influencée non seulement par la lumière artificielle ve - nant de la source 1 et réfléchie par le miroir 2, mais aussi par la lumière du jour et par toute autre lumière étrangère ou para-' site. Pour annuler ou minimiser l'action de la lumière étrangè - re, on utilise la cellule photoélectrique 12 prévue à cet effet dans le récepteur 4'. La lentille 13 de pe récepteur projette dans le plan du diaphragme 14 une image du plan de l'écran 5.
La fenêtre du diaphragme est choisie de manière que seuls les rayons lumineux compris entre les lignes extrêmes 15 et 16 puis- sent parvenir à la cellule 12. Le rayon extrême 15 coupe le plan de l'écran au point 10 ; rayon extrême 16 est parallèle au rayon 8' du dispositif récepteur 4 et il intersecte le plan de l'écran au point 17.
L'appareil connecté aux bornes 19 et 19' de la cellule 12, rend inactifs les dispositifs servant à la transmission proprement dite des signaux tant que la cellule 12 est éclairée c'est-à-dire tant qu'une lumière étrangère rencon - tre le dispositif récepteur et produirait ainsi un faux signal ou un faux déclenchement. La' façon dont la cellule 12 ou plutôt l'appareil connecté ( aux bornes 19, 19' empêche la lumière para - site d'avoir une action nuisible sur la cellule 9 est représentée
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aux figures 2 à 6 et sera expliquée plus loin.
Dans le cas représenté à la figure 1, tout le cône lumineux se trouve entre les lignes 15 et 16 avec un angle d'ouverture/3 à l'intérieur de la surface de l'écran 5. La cellule 12 ne re - çoit donc tout au moins pas de lumière du jour. En général, la lumière du signal qui vient du projecteur 1 peut cependant agir en partie sur la cellule 12. Pour empêcher l'action de la lumiè - re artificielle sur la cellule 12, la lentille 13 peut être co- lorée en bleu ou bien, comme représenté au dessin, un filtre co- ,loré correspondant D peut être interposé, ce filtre ne laissant passer que les rayons bleus et ultra-violets. Contrairement à la lumière du jour, la lumière artificielle, qui ne contient pas ou qui ne contient que très peu de ces radiations à courte lon - gueur d'onde, reste inactive.
Cependant, il n'est pas difficile de réaliser le dispositif de façon que la cellule 12 servant à empêcher l'action d'une lumière étrangère ne soit pas du tout atteinte par la lumière utilisée pour la signalisation. Ceci est obtenu très simplement à la figure 1. Grâce aux propriétés du miroir angulaire qui possède une ouverture d'un peu plus de 90 , la lumière réfléchie au passage du train sous le dispositif de signal ne tombera dans la direction des lentilles 3 et 3' que tant que le miroir 2 se trouvera exactement dans le cône lumi - neux du projecteur 1. Cette propriété se trouve augmentée lors- qu'une lentille condensatrice est disposée directement en avant du miroir, cette lentille concentrant toute la lumière réfléchie sur les lentilles 3, 3'.
Le condensateur n'est cependant pas re- présenté, car il n'est pas absolument indispensable.
En pratique, il sera avantageux d'employer, non pas un mi- roir angulaire comme celui indiqué à titre d'exemple et pour plus de clarté au dessin, mais un miroir spatial d'un type connu comme il est décrit dans le brevet français au nom de la Société C. LORENZ AKTIENGESELLSCHAFT n 629020 du 11 février 1927, qui transpose dans l'espace les deux propriétés du miroir angulaire
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suivant les deux dimensions. Même lorsqu'au lieu du miroir 2,on utilise une source lumineuse à éclairement propre sur, la voie, il est possible par une concentration sous forme de cognes, des rayons provenant des signaux lumineux, de disposer la cellule 12 en un point tel dans l'espace qu'elle ne soit pas atteinte par le cône lumineux du signal au passage devant ce signal.
En outre, la suppression du filtre coloré a pour avantage que la séparation des lumières étrangères ne nécessite pas la présence de radiations spéciales dans la lumière parasite de sorte que l'action d'une lumière parasite artificielle intense n'a pas non plus d'effet nuisible.
La dimension nécessaire de l'écran protecteur 5 s'obtient lorsqu'on considère que le cône lumineux 15, 16 d'ouverture ss doit rencontrer l'écran protecteur aussi longtemps que,le cône 7 8' d'ouverture # rencontre le miroir 2. Comme on le voit facilement au,dessin, l'écran doit se prolonger de la quantité a au-delà du point 17 et d'une quantité b au-delà du point 10, si l'on admet que la direction de marche est contenue dans le plan du dessin et que le véhicule se déplace de droite à gauche.
On voit également au dessin que des objets d'une étendue quelconque aussi éloignés ou plus éloignés que l'écran 5 ne peu- vent donner naissance à aucun dérangement étant donné que le cône lumineux 15-16 entoure le cône '7' , 8' sur une distance in- finie. En dehors de la distance de l'écran au dispositif récep teur, les cônes lumineux s'élargissent bien un peu mais on n'en a pas tenu compte au dessin, pour plus de clarté, car il n'en résulte pas de modification essentielle. A titre,d'exemple, on a simplement tracé le rayon 16' qui, au-delà de la distance à laquelle se trouve l'écran, sort du cône lumineux 15-16.
Dans les réalisations pratiques, pour tenir compte des inexactitudes qui pourraient provenir d'oscillations du véhicu- le, etc., on ohoisira pour plus de sécurité un angle d'ouverture ss plus grand et un écran protecteur 5 plus étndu qu'il n'est
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nécessaire d'après les règles indiquées ci-dessus. Pour un a - grandissement modéré, il est cependant nécessaire que les dis - positifs commutateurs pour les organes répétiteurs travaillent pratiquement sans inertie. Si l'on utilise des dispositifs qui possèdent une inertie même très petite, il est nécessaire, en raison de la vitesse élevée des trains, d'augmenter encore no - tamment l'écran protecteur, ce qui cependant ne présente pas la moindre difficulté.
Pour une direction de marche de gauche à droite par exemple, l'écran doit être prolongé vers la gauche suffisamment pour que le cône lumineux d'angle ss se trouve entièrement sur l'écran au moins pendant un temps égal à la du- rée du retard avant la rencontre du cône lumineux # et du miroir 2. Vers la droite, l'écran doit être prolongé et le cône lumineux ss doit être ouvert de quantités telles qu'il s'é - coule au moins la période de retard avant que le rayon 8' quitte l'écran après une illumination suffisante de la cellule 12.
La figure 2 montre un exemple d'un dispositif pour la mise hors d'action de-lumières parasites. La cellule auxiliaire ou compensatrice 12 est reliée par une résistance 21 à des batte - ries C, A et à une partie de'B. Cette résistance 21 est telle que la lampe 22 dont le filament est chauffé par la batterie A se trouve sous une tension négative lorsque la cellule 12 n'est pas éclairée, cette tension étant telle qu'aucun courant anodi- que ne puisse passer. Si la cellule 12 est éclairée, sa résis - tance diminue et un courant la traverse. Le potentiel grille de- vient positif de sorte que, par un choix approprié de l'une des bornes de la batterie B, un courant anodique peut passer. Le relais 24 intercalé dans le circuit plaque attire alors son ar- mature 25.
Comme celle-ci est montée de façon pivotante et porte un écran ou volet 25', celui-ci vient cacher la cellule photo - électrique 9 de sorte que la lumière passant par la lentille 3 ne peut pas atteindre la cellule 9.
Le dispositif qui vient d'être décrit est monté d'une façon
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appropriée dans le récepteur 4 de la figure 1. La cellule 9 com- me indiqué ci-dessus est reliée par les bornes 39 et 39' à un amplificateur 20. Par conséquent, tant que de la lumière para - site rencontre la cellule 12 qui, comme représenté à la figure 1, est montée dans le récepteur 4', toute transmission des si - gnaux par la cellule 9 se trouve empêchée. Si l'éclairement de la cellule 12 cesse, le courant plaque de la lampe 22 diminue et le relais 24 libère l'armature 25. Celle-ci est rappelée dans sa position de repos par le ressort 26 et le volet 25' laisse le chemin libre aux rayons lumineux vers la cellule 9, ce qui la met en état de fonctionner.
Il y aura lieu'de cons - truire le relais 24 suivant le système polarisé ou dynamométri- que en vue de diminuer son inertie. On pourra au besoin bien entendu employer au lieu d'une seule lampe 22 un amplificateur à plusieurs étages.
Dans l'exemple d'exécution de la figure 3, 'la. disposition de la cellule photoélectrique 12 de la lampe 22 et du relais 24 est la même qu'à la figure 2. L'armature 29 commandée par le relais 24 produit encore, comme à la figure 2, un mouvement mécanique découvrant la cellule, photoélectrique 9. L'armature 29 est montée de façon pivotante et porte deux cliquets 28 et 33.
Pour effectuer l'obturation de la cellule 9, on utilise un dis- que perforé 27 qui dans la position représentée arrête le passa- ge de la lumière allant de la lentille vers la cellule 9. Le disque perforé présente à sa périphérie deux couronnes dentées.
Grâce à la couronne 30 et au cliquet 28 de l'armature, 29 , le disque 27 est empêché de tourner dans la direction de la flèche.
Le disque se trouve constamment soumis à un couple dans le sens de la flèche, produit par exemple par un ressort, une commande à friction, un moteur électrique 31 avec ressort intermédiaire ou un dispositif équivalent.
Dans la position représentée, le relais est excité et la cellule 12 est éclairée par une lumière parasite comme décrit à
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la figure 2. Lorsque l'éclairement de la cellule 12 s'arrête, le ressort 35 rappelle l'armature 29 et libère par conséquent le disque perforé 27 qui était auparavant empêché de tourner par le cliquet 28, de sorte que ce disque peut maintenant tour- ner jusqu'à ce qu'il soit à nouveau bloqué par le cliquet 33 qui vient s'engager dans la couronne dentée 32. Le disque per- foré tournè par conséquent d'un quart de tour et une perforation 34 du disque se place au-dessus de la cellule photoélectrique 9 de sorte que celle-ci peut recevoir de la lumière et agir par conséquent sur le dispositif répétiteur.
L'avantage de cette disposition par rapport à celle de la figure 2 réside en ce que le relais 6 n'a besoin d'exercer qu'une force très faible. La double couronne dentée assure en toutes circonstances le syn - chronisme entre l'armature 29 et le disque perforé 27.
Les dispositifs mécaniques des figures 2 et 3 ont évidem - ment le petit inconvénient d'avoir de l'inertie, mais ils ont cet avantage que même la lumière parasite la plus intense, par exemple la lumière solaire directe, ne produit aucune fatigue de la cellule.
Suivant la figure 4, on empêche l'action nuisible des lu - mières parasites sur la cellule 9 en mettant cette dernière hors du circuit de sa source de tension au moyen d'un contact 36 lorsque de la lumière parasite vient frapper le dispositif ré- cepteur des signaux. Le montage de la cellule compensatrice 12 de la lampe 22 et du relais 24 est encore le même qu'aux figures 2 et 3. L'éclairement de la cellule 12 excite le relais 24 qui attire l'armature, ce qui coupe le circuit de la cellule 9, la- quelle est normalement reliée par une résistance '58 à une par - tie de la batterie B et aux batteries A et C. Aux bornes 39 et 39', est montée la première lampe 40 de l'amplificateur qui par l'intermédiaire d'une batterie 41 est reliée aux autres étages de l'amplificateur 20.
Ce n'est que lorsque le contact 36 est fermé par le ressort 37, c'est-à-dire lorsque la cellule 12 ne
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reçoit plus de lumière parasite, que la cellule 9 se trouve prête à la réception et peut, lorsqu'elle est éclairée, provo- quer une variation du courant-plaque de la première lampe am- plificatrice 40, et par suite déolancher une action correspon - dante sur le dispositif répétiteur.
Les figures 5 et 6 montrent deux exemples dans lesquels la mise en état de réception pour la répétition des signaux avec emploi de cellules photoélectriques s'effectue pratiquement sans inertie. Le montage de la cellule photoélectriques 12 est encore le même que dans les figures précédentes. La résistance 44 dans les exemples représentés à ces deux figures est traver- sée par le courant plaque de la lampe 22 lorsque la cellule compensatrice 12 reçoit de la lumière parasite.
A la figure 5, la cellule réceptrice 9 pour la lumière du signal se trouve sous la tension régnant'entre les points 43 et 46 par l'intermédiaire de la résistance 45. La borne 46 de la batterie B est choisie de façon que la tension totale entre 46 et 43 soit compensée lorsque la cellule 12 est éclairée par le courant-plaque de la lampe 22, c'est-à-dire que cette tension s'annule ou devienne pratiquement nulle de sorte que le circuit de la cellule 9 est sans tension. Si l'éclairement de la cellule compensatrice 12 s'arrête, la chute de tension dans la résistan- ce 44 cesse avec le courant-plaque de la lampe 22, de sorte que la tension de la batterie entre les points 46 et 42 agit par les résistances 44 et 45 comme tension d'alimentation du circuit de la cellule 9 et place celle-ci en condition pour la répétition.
En parallèle avec la résistance 45 entre les bornes 39 et 39' est encore montée l'entrée de l'amplificateur du répétiteur,la- quelle est représentée par la lampe 40. La cellule 9 ne peut donc déclencher le dispositif répétiteur que si elle est éclai rée par la lumière de signalisation.
A la figure 6 , le circuit de la cellule 9 possède sa bat - terie d'alimentation propre 49. Le montage du premier étage d'am-
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plification 40 est par exemple tel qu'il produise l'arrêt du courant-plaque de la lampe 40 comme dans les exemples précé - dents. La lampe 22 n'a d'influence que sur la tension à la bor- ne 39'' pour agir contre le courant de chauffage du filament de la lampe 40. Si la cellule 12 n'est pas éclairée, la résistance
44 n'est pratiquement parcourue par aucun courant et la borne 39" possède sensiblement le potentiel du filament de chauffage de la lampe 40. Celle-ci est donc en état de réception.
Si la cellule 12 est excitée par une lumière parasite, la borne 39'' prend, sous l'effet du courant-plaque de la lampe 22 parcourant la résistance 44, une tension positive qui est suffisante pour maintenir le courant-plaque de la lampe 40, même lorsque la cellule 9 est éclairée. Ici encore, la répétition des signaux n'est possible que lorsque la cellule 9 reçoit de la lumière du réflecteur 1 ou du miroir 2 (figure 1)
Dans.les dispositifs décrits ci-après, on empêche l'action nuisible de la lumière parasite sur la cellule photoélectrique réceptrice en faisant en sorte que cette dernière ne déclenche une action sur le dispositif répétiteur que lorsque l'éclaire - ment se produit d'une façon brusque comme sous l'effet d'un é - clair, comme c'est le cas au moment où le véhicule traverse le cône lumineux de signalisation.
Dans ce cas, l'écran 5 des dis- positifs répétiteurs des figures'1 à 6 devient superflu.
A la figure 7, on a représenté un montage fondamental dans lequel seule une lumière agissant brusquement peut déclencher une action sur le dispositif répétiteur, comme c'est le cas pour la lumière du signal. 51 représente une source de tension, et 52 et 53 deux cellules photoélectri ques montées en série avec la batterie 51. Sur un pont reliant les bornes 63 et 64 est mon- té un condensateur 54 avec lequel est monté en série l'enroule - ment d'un relais 55. L'une des deux cellules sert de cellule réceptrice-et l'autre de cellule compensatrice.
Le système opti- que correspondant est établi de façon que la lumière du signal
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ne puisse atteindre en substance que l'une des cellules photo - électriques alors que de la lumière parasite éclaire les deux cellules. Pour la concentration déjà indiquée de la lumière du signal dans l'espace, on peut employer un moyen connu,,par exem- ple comme indiqué ci-dessus, ce qu'on appelle un miroir spatial qui a déjà fait l'objet d'applications dans d'autres systèmes optiques de répétition des signaux. Le montage représenté ici, est une forme de réalisation particulière du montage en pont.
On peut toujours obtenir une neutralisation des actions exercées sur les deux cellules dans un montage en pont normal lorsque les deux cellules 52 et 53 sont absolument identiques ou tout au moins possèdent des caraotéristiques potentielles identiques, c'est-à-dire lorsque les conductibilités des deux cellules, en fonction de la quantité de lumière qui les frappe, sont propor- tionnelles l'une à l' autre. Les avantages particuliers obtenus par le principe de l'éclairement par éclairs vis-à-vis des mon- tages en pont connus résident en ce qu'il n'est pas nécessaire de compenser préalablement le,pont, et d'autre part en ce que des variations lentes du courant provoquées par une variation progressive de l'intensité de la lumière frappant les cellules n'ont pas d'action.
Par exemple, les points 63 et 64 peuvent être à des potentiels différents au repos ; le relais 55 en sé- rie avec la capacité 54 ne sera néanmoins excité que lorsque la différence de potentiel entre les points 63 et 64 variera brusquement. Le relais 55 sensible à l'intensité du cqurant réagira sous l'action du courant brusque de charge du condensa- teur 54 et fermera par exemple un contact 56 qui, comme dans les exemples déjà décrits, est monté entre les bornes 39 et 39' de l'amplificateur et commande par conséquent cet amplificateur.
A la figure 8 , on a représenté le même montage à pont avec cette seule différence que sur le pont, entre les bornes 63 et 64 , est montée une, self 57. En parallèle avec cette self , est monté un relais sensible aux variations de tension et qui,comme
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représenté au dessin, peut être constitué par un tube électro - nique ou lampe 58, dont le circuit plaque comporte un enroule - ment de relais 55 suivant le montage usuel.
Si la cellule 52 par exemple est éclairée brusquement, la différence de potentiel qui prend naissance entre les points 63 et 64 peut ne pas se compenser immédiatement sur l'impédance 57 et il en résulte une augmentation de la tension grille de la lampe 58 produite par la batterie C. Il en résulte que le cou- rant plaque de cette lampe augmente, ferme le contact 56 par le relais 55 et provoque, grâce à l'amplificateur monté aux bor - nes 39 et 39', la répétition du signal sur le véhicule, ou toute autre action désirée.
A la figure 9, une résistance 61 et la cellule photoélec - trique 53 sont montées en série l'une par rapport à l'autre et en parallèle par rapport à la source de tension 51. Avec cette source sont montées également en parallèle la résistance 62 et la cellule photoélectrique 52, qui à leur tour, sont montées en série l'une par rapport à l'autre. Entre'les points 63 et 64, comme à la figure 7, sont montés le condensateur 54 et le relais 55 actionnant le contact 56. Le fonctionnement de ce dispositif est le même que celui des dispositifs des figures 7 et 8.
La borne 63 des figures 7 et 8 peut encore, sans changer 'l'action de ces dispositifs, être reportée du milieu de la sour- ce de tension 51 à son extrémité. Le montage peut donc être ce- lui de la figure 10. Ici, les cellules photoélectriques 52 et 53, disposées en série, sont montées en parallèle par rapport à la source de tension 51. Entre les points 63 et 64 est tou - jours monté le dispositif donnant le signal tel qu'il a déjà été décrit.
Bien que jusqu'à présent, il ait été question de neutrali- ser l'action de.la cellule signal au moyen d'une cellule compen- satrice spéciale, il n'est cependant pas indispensable en général,
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d'augmenter le nombre des cellules employées pour la répétition des divers signaux étant donné 'que ces cellules peuvent être disposées par paires en raison de la nature du miroir spatial sus-mentionn et que, par conséquent, chaque cellule signal agit comme cellule compensatrice pour l'autre cellule signal qui lui est associée. Si les deux cellules reçoivent en même temps de la lumière, leurs actions se contrarient mutuellement.
Si l'une ou l'autre d'entre elles est éclairée, ce qui est le cas lorsque la lumière du signal rencontre le dispositif récep- teur, il se produit dans la résistance fictive qui, dans les exemples précédents, était représentée sous forme de capacité ou d'une impédance, une action d'un certain signe pu de signe contraire, qui peut être transmise par des moyens quelconques, par exemple un relais. A la figure 11, on a représenté un dis- positif de ce genre qui, d'ailleurs, est analogue à celui de la figure 10. La lampe amplificatrice 65 fournit au repos un cou - rant plaque moyen, étant donné que la grille de cette lampe se trouve constamment sous tension par l'intermédiaire de la ré - sistance 66.
Le relais 67, qui est monté dans le circuit plaque de la lampe 65, a par exemple des dimensions telles que dans le cas où il est parcouru par un courant plaque moyen, l'armature de ce relais occupe une position moyenne entre les deux contacts 68. Si le point 64 se trouve brusquement amené à un autre poten- tiel, cette action se transmet à travers le condensateur 54 à la grille de la lampe.65 et produit dans la lampe, suivant le signe de ce potentiel, soit une augmentation,, soit une diminu - tion du courant plaque.
L'armature du relais 67 qui, comme on l' a dit, se trouve dans une position médiane pour la valeur nor - mâle du courant plaque, va donc fermer l'un des contacts 68 lors- que le courant plaque diminue, et l'autre contact lorsque le courant plaque augmente, ce qui fermera par suite le circuit de l'amplificateur monté aux bornes 39 et 39'. L'action de la varia- tion de potentiel au point 64 sur le courant plaque de la lampe
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65 est donc différente puisque, suivant que c'est la cellule 52 ou la cellule 53 qui est éclairée brusquement, il¯se produit dans le circuit grille, soit une augmentation de tension, soit , une diminution de tension.
Il est avantageux d'employer, au lieu du relais 67, deux relais normaux montés de telle sorte que l'armature de l'un des relais soit attirée par 'un courant dont la valeur est égale à la moitié de la valeur totale tandis que l'armature de l'autre relais est libérée. Si le courant atteint sa valeur entière, le second relais attire son armature ; si, au contraire, le courant diminue et devient très faible, on s'annule, le premier relais laisse également retomber son armature. Avec ce montage, il est très facile de reconnaître si c'est la cellule 52 ou la cellule 53 qui est éclairée brusquement. Toutefois, il exis- te dans ce dispositif une certaine difficulté. Supposons que la cellule 52 soit éclairée brusquement dès qu'elle pénètre dans le cône lumineux du signal.
Comme il est prévu, le point 64 et, par conséquent, la grille de la lampe 65 sont amenés à un po - tentiel plus élevé. Si la cellule 52 ressort du cône lumineux , suffisamment vite, le potentiel grille n'a pas été compensé suffisamment, soit à travers la résistance de grille 66 , soit à travers la résistance de dérivation du condensateur 54. Si donc à la sortie de la cellule hors du cône lumineux le point 64 reprend son potentiel initial, le potentiel grille de la lampe 65-reprend à peu près sa ,valeur primitive.
Si cependant, la cellule 52 reste accidentellement pendant un temps plus long dans le cône lumineux, le potentiel de la grillese compense à travers le condensateur 54 et la résistance 66.' Si aucune pré - caution n'était prise, l'armature du relais 67 reviendrait à sa position de repos. Lorsque maintenant la cellule 52 sort du cône lumineux, c'est-à-dire que le potentiel du point 64 reprend la valeur initiale qu'il avait avant l'éclairement de la cellule, le potentiel-grille de la lampe 65 prend une valeur négative é -
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galeà peu près à la valeur positive qu'il avait prise preceaem- ment.
La suppression de la lumière tombant sur la pellule 52 a - git donc dans ce cas exactement comme s'il se produisait un é - clairement brusque de la cellule 53 ; autrement dit, il se pro- duit à nouveau une action sur le véhicule, étant donné que l' armature du relais 67 est venue se placer sur l'autre contact.
Pour éviter ces inconvénients, le dispositif comportant deux relais peut être établi de façon que les armatures soient maintenues dans leurs positions extrêmes et empêchent les ef - fets de signes contraires sus-indiqués de se produire. A la figure 12, on a représenté un montage de ce genre supposé au repos. Le montage est essentiellement le même qu' à la figure 11.
Le courant plaque de la lampe 65 parcourt cependant dans ce cas les enroulements de deux relais 69 et 70. Les armatures des relais 69 et 70 sont disposées de la façon déjà décrite en se référant à la figure 11. La position des armatures de ces relais représentée au dessin correspond à la position moyenne du relais 67 à. la figure 11. Si, par exemple, l'armature du re- lais 69 retombe par suite de l'entrée de la cellule 63' dans le cône de lumière du signal, elle interrompt le circuit e, f par- couru par un courant au repos et ferme un contact 71 qui est monté en parallèle avec le contact 72, lequel est fermé par 1' armature du relais 70 au repos.
Si, à la sortie de la cellule hors du cône lumineux, le relais 70 attire ensuite son armature, étant donné que, dans ce cas, la variation du courant plaque se produit en sens inverse par rapport à celle qui prend naissance à l'entrée de la cellule dans le cône lumineux, il ne se produit aucun changement dans l'écoulement du courant de e vers g. Les armatures des deux relais, qui sont maintenues dans leurs posi- tions extrêmes, sont ramenées dans leur position de repos par un dispositif de rappel, avec un retard qui dépend par exemple de la zone éclairée parcourue par la locomotive.
Dans le montage ci-dessus décrit , la lampe 65 est parcourue
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normalement par un courant plaque moyen et les relais 69 et 70 sont sensibles aux variations de ce courant. En vue de la sécu- rité de marche, il est désirable toutefois de travailler avec des montages dans lesquels le courant oscille entre 0 et une valeur limite déterminée, car la sécurité dans la sensibilité du relais se trouve augmentée considérablement. Un montage de ce genre est représenté à la figure 13.52 et 53 sont les deux ,cellules photoélectriques montées dans le circuit de la source de courant 51. La résistance 66 disposée sur le pont de ce dis- positif est reliée au point milieu et commande, par l'intermé- diaire des condensateurs 54 et 54' reliés aux grilles des lam - pes 65 et 65', le courant plaque de celles-ci.
Dans le circuit plaque de la lampe 65 est monté l'enroulement d'un relais 74, tandis que le circuit de la lampe 65' comporte l'enroulement du relais 76. Normalement, les deux lampes 65 et 65' sont par - courues par des courants plaque ayant leur valeur entière cor- respondant au potentiel de la cathode. Si la cellule 52 est éclairée, le courant dans le lampe 65 conserve sa valeur entiè- re tandis qu'il est arrêté dans la lampe 65', de sorte que 1' armature du relais 76 retombe et ferme un second contact 75. La difficulté rencontrée dans le montage de la figure 11, lorsque la cellule éclairée reste trop longtemps dans le cône lumineux, existe également ici, mais peut 'être évitée de la même façon qu' il est indiqué à la figure 12.
Les contacts 73 commandés par le relais 74, et les contacts 75 commandés par le relais 76 , ainsi que les armatures de ces deux 'relais, sont donc montés de la même façon que dans l'exemple de réalisation précédent.
Dans l'utilisation du miroir spatial sus-mentionné pour la concentration dans l'espace du signal lumineux, on obtient, en raison des propriétés optiques de ce miroir, non pas un, mais deux faisceaux réfléchis, c'est-à-dire deux taches lumineuses.
Si on renonce à employer les deux faisceaux lumineux et que l'on se contente!de l'un d'eux, on peut alors utiliser la place laissée
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libe pour disposer la cellule compensatrice. On est sans doute amené à employer un plus grand nombre de cellules, mais il n' est pas nécessaire de donner à l'appareil récepteur des dimen - sions plus grandes qu'auparavant. Il faut simplement établir alors le montage de façon que l'éclairement de la cellule com - pensatrice seule (par la lumière du signal) ne déclenche aucune action. La figure 14 montre un montage de ce genre. Le miroir qui éclaire la cellule signal F éclaire en même temps la cellule compensatrice F'.
L'éclairement de F, comme connu, a pour effet de diminuer le courant plaque de la lampe 65 et de faire retom- ber l'armature du relais 74. L'éolairement de F' n'a pas d'ac - tion, étant donné qu'il ne produit pas autre chose qu'une aug - mentation du courant plaque de la lampe 65', ce qui, dans aucun cas, ne peut actionner le relais 76. Lorsque le signal agit sur la cellule H, l'armature du relais 76 retombe de façon analogue, tandis que celle du relais 74 reste attirée. Le montag'e des con- tacts 73 et 75 associés aux relais 74 et 76 est encore analogue à celui de la figure 13.
Dans les montages décrits précédemment, il est nécessaire que les caractéristiques des cellules qui se neutralisent soient tout au moins proportionnelles l'une à l'autre dans l'échelle complète des variations d'éclairement qui peuvent survenir. Lors- qu'on dispose des tubes électroniques derrière les cellules, on peut produire également la neutralisation des deux effets dans le circuit situé derrière ces tubes. Avec ces montages on peut encore obtenir d'autres avantages. La figure 15 montre un mon - tage de ce genre. La cellule 52 agit sur le courant plaque de la lampe 65 qui parcourt l'enroulement 74. D'une façon tout-à- fait analogue, la cellule 53 agit sur le courant plaque de la lampe 65' qui parcourt l'enroulement 76.
Les deux enroulements 74 et 76 sont disposés sur un aimant permanent commun (ou relais polarisé ) 77 qui, normalement, attire l'armature'78. Le sens dans lequel agissent les deux enroulements lorsque les cellules cor -
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respondantes sont éclairées est inverse. En particulier, l'induc- tion magnétique de l'enroulement 74 appartenant à la cellule signal 52 peut être de même sens que le champ de l'aimant 77.
A l'état de repos, les deux enroulements sont parcourus par le courant plaque normal des lampes correspondantes. Si les deux cellules 52 et 53 sont éclairées de la même façon, le courant se trouve réduit de la même manière dans les deux enroulements et l'armature 78 reste attirée. Si, au contraire, la cellule signal 52 est seule éclairée, le courant de l'enroulement 74 se trouve seul réduit et l'aimant 77, qui est alors affaibli par l'action de l'enroulement 78 , laisse retomber son armature 78. L'avanta - ge de cette neutralisation effectuée derrière les lampes ampli- ficatrices réside en ce que les courants de plaque qui sont contrôlés et se neutralisent ne peuvent varier qu'entre certai- nes limites bien déterminées.
Ce n'est que dans la mesure où cela est nécessaire pour déterminer ces limites que les cellu - les de contrôle doivent concorder dans leurs caractéristiques.
Au-delà de ces limites, elles peuvent différer considérablement l'une de l'autre, sans que cela influence le fonctionnement du montage.
On peut encore aller plus loin dans le sens qu'on vient d' indiquer, c'est-à-dire se rendre le plus possible indépendant de la caractéristique des cellules et l'on arrive alors à des montages dans lesquels l'action de la cellule signal n'est pas, à proprement parlé, neutralisée, mais pour ainsi dire bloquée.
On peut obtenir un dispositif de blocage simple, dépourvu d'i - nertie notamment en influençant la tension grille ou la tension plaque des lampes amplificatrices disposées derrière la cellule signal. Toutefois, il n'est pas nécessaire de se limiter à un blocage dépourvu d'inertie si l'on prend certaines précautions lorsqu'on lance les signaux, c'est-à-dire si l'on ne les effec - tue pas dans le voisinage immédiat d'objets projetant de l'om - bre, lesquel's donneraient lieu, par exemple, à de rapides varia-
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tions dans la lumière du jour., Il suffit alors d'effectuer un blocage par des relais mécaniques rapides.
Naturellement, 1' action de la cellule signal sur les appareils situés derrière elle se trouve alors retardée nécessairement d'une façon cor - respondante. ,
Les montages représentés aux figures 16, 17 et 18 , ne sont que des exemples s'appliquant au blocage sus-indiqué, dépourvu d'inertie. Ces montages fonctionnent de telle sorte que dans le cas d'un éclairage brusque de la cellule signal et de la cellule compensatrice, cette dernière produit en même temps'le blocage de la manière sus-indiquée. Dans le cas d'un éclairage brusque de la cellule signal seule, le fonctionnement a lieu normalement c'est-à-dire qu'un éclairage brusque de la cellule compensatrice n'entraîne aucune conséquence.
Dans la figure 16 par exemple, 52 désigne la cellule signal qui influence le courant de plaque de la lampe 65, courant qui passe par l'enroulement 74 du relais. Un éclairage de la cellu- le 52 amené une réduction du potentiel du point 64 et, par sui- te, une réduction du courant de plaque de la lampe 65. Dans le cas normal , la résistance 80 ne reçoit aucun courant. Le point 81 a par conséquent le même potentiel que l'une des extrémités du filament de chauffage et le! montage est, par conséquent, en- fièrement conforme aux montages représentés plus haut.
Si, au contraire, la cellule compensatrice 53 est éclairée, le courant de charge du condensateur 54' traverse la résistance 80, le po- tentiel du point 81 devient positif, de sorte que la variation de potentiel du point 64 n'entraîne aucune réduction du courant de la lampe. Grâce à la résistance 82 et au condensateur 83, représentés en pointillé, on peut arriver à ce que le contrôle de la lampe 65 par la cellule 52 se produise un peu en retard par rapport au blocage effectué par la cellule 53, de sorte que la grille se trouve bloquée avant que la cellule 52 puisse agir sur elle.
Ce retard ou décalage, que l'on peut naturellement
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employer également avec avantage dans les montages decrite ci - dessous peut, bien entendu, être obtenu par une inductance con- venablement mise en circuit.
Le montage représenté à la figure 17 correspond complète - ment à celui de la figure 16,mais la cellule compensatrice 53 n'agit pas directement sur la résistance 80 ; elle agit au con- traire par l'intermédiaire de la lampe 65, branchée convenable- ment à cet effet. On obtient ainsi cet avantage que l'on peut utiliser la dite résistance 80pour bloquer simultanément toute une série de cellules de signaux, une seule de ces cellules étant représentée en 52.'
Un autre mode de blocage est représenté à la figure 18.
Dans ce cas encore, il est possible de bloquer avec une seule cellule compensatrice 53 un grand nombre de cellules de signaux, dont une seulement est représentée en 52. Ce résultat est obte- nu grâce à ce fait qu'on relie à la grille de la lampe 65, la - quelle lampe est branchée de la même façon que dans les autres exemples, ndn seulement le condensateur 54 mais aussi un autre condensateur un peu plus petit 84. L'autre pôle de ce condensa- teur 84 est influencé par la chute de tension produite dans la résistance 85 par le courant de plaque de la lampe 65' .
Le fonctionnement de l'ensemble du dispositif est alors le suivant . un éclairage de la cellule signal 52 produit une di - minution du courant de plaque de la lampe 65 et, par suite, la chute de l'armature 73. Si la cellule 53 est éclairée en même temps, le courant de plaque de la lampe 85' se trouve également réduit, le potentiel du point 86 devient fortement positif et, par l'intermédiaire du condensateur 84, il en résulte que la grille de la lampe 65'devient si fortement positive que l'action de la cellule 52 n'a pas d'influence.
On peut obtenir un blocage analogue par une action de ca - pacité en faisant agir le potentiel du point 86 sur une deuxième grille spéciale de la lampe 65.
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Naturellement, au lieu d'influencer la grille de la lampe , grâce au condensateur 84, par un effet de capacité, on peut aussi agir par une action inductive.
Tous les montages indiqués ici, en particulierceux des figures 16, 17 et 18, ont l'avantage que l'on est, dans une large mesure, indépendant de l'inconstance des cellules.
Si l'on utilise ces montages, pour transmettre des signaux à des objets en mouvement ou à partir d'objets en mouvement, par exemple de la voie à des trains ou inversement, il arrive en général qu'au passage d'un signal il se produit ce fait, que la lumière des signaux vient agir sur la cellule photoélectri- que avec une certaine vitesse minima. Les moyens indiqués ci - dessus donnent la possibilité de rendre inactives des variations plus lentes. Les conditions à satisfaire pour effectuer la com- pensation ou le blocage sont plus défavorables si l'on exige que la lumière des signaux agisse même à de très faibles vites- ses.
On peut toutefois tourner cette difficulté en divisant ou échelonnant la lumière des signaux d'une façon quelconque, ré - gulière ou irrégulière, par exemple, en prévoyant,un disque perforé, en produisant des fermetures et des ouverture's succes- sives de circuit ou par des moyens analogues. On peut effectuer cet échelonnement d'une façon permanente ou encore, ce qui est peut être préférable, on peut établir des dispositifs de manière que ce clignotement ne se produise qu'à de faibles vitesses du train, tandis qu' à grandes vitesses, la lumière des signaux est émise d'une façon permanente.
On a alors cet avantage que le nombre des éclats lumineux ou clignotements peut être maintenu faible par seconde et que le fonctionnement est ainsi rendu plus indépendant des effets d'inertie qui surgissent par exemple dans le cas de cellules au sélénium.
Dans les exemples précédents, pour différencier 1,'action produite sur lés cellules par'une lumière de signal à éclipses, d'autres influences agissant plus lentement, on a utilisé de
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simples résistances fictives. Celles-ci ne permettent pas toute- fois d'obtenir une délimitation absolument nette, surtout en tenant compte du fait que normalement, et pour des motifs de sécurité, on est obligé de travailler avec une lumière de si - gnal ayant souvent une intensité multiple de celle qui serait nécessaire. Une lumière étrangère qui a l'intensité de la lu - mière de signal normale ou qui est même encore plus puissante peut, dans ces conditions, être active malgré la présence des simples résistances fictives, même lorsqu'elle se présente un ,peu plus lentement que la lumière de signal la plus lente.
La quantité dont on peut descendre pour atteindre la vitesse mini- ma, qui dépend d'ailleurs également de l'amplitude de l'action la plus intense, se trouve ainsi réduite. Or, comme il est plus facile d'éliminer la lumière étrangère par compensation ou par blocage, lorsque la vitesse minima est relativement élevée, il est désirable d'obtenir une délimitation plus précise de la vitesse minima lorsque l'on veut que la limite de cette vitesse soit dans une moindre dépendance par rapport à l'amplitude. On obtient ce résultat .en utilisant, au lieu des simples résistan - ces fictives, des combinaisons de résistance constituant une chaîne de filtrage.
Une chaîne de filtrage constituée par une série de conden- sateurs avec des selfs en parallèle a, par exemple, cette pro - priété qu'une brusque variation de tension ne peut traverser la chaîne que lorsqu'elle a lieu avec une certaine vitesse minima déterminée par les caractéristiques de la chaîne. La chaîne de filtrage se .comporte ici d'une façon tout-à-fait analogue à son action sur des tensions alternatives, lesquelles ne peuvent é - galement passer qu'au dessus d'une fréquence limite déterminée.
La figure 19 montre à titre d'exemple un dispositif complémen - taire de ce genre pour le montage de la figure 11..Le condensa - teur 54 de la figure 11 est remplacé dans cette figure 19 par la chaîne formée par les condensateurs 54a, 54b, 54c et les selfs
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87a, 87b, 87c. Naturellement, tous les autres modes d'exécu - tion indiqués peuvent être complétés de la même façon.
On signalera pour terminer que l'on peut combiner le pro - cédé indiqué ci-dessus avec tous les autres procédés connus pour éliminer la lumière-parasite et obtenir ainsi une sécurité beau- coup plus grande.
REVENDICATIONS. l. Installation pour dispositifs optiques de transmission de signaux, à cellules photoél,ectriques, en particulier pour éliminer l'action de la lumière parasite, 'caractérisée en ce qu'. en plus de la cellule contrôlant le dispositif à signaux, on prévoit une autre cellule qui annule l'action de la première cellule sur le dispositif à signaux lorsqu'une lumière parasite existe.