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@" Dispositif d'utilisation de circuits électriques pour voies ferrées."
La présente invention est relative à un dispositif d'utilisation de circuits électriques au moyen d'anergie produite sur un vehicule de voie ferrée.
Il est connu d'utiliser de la sorte un circuit continu établi, par exemple, la long de la voie, mais un tel cir- cuit permet difficilement de commander uniquement ou spé- cialement, et avec toute la sécurité voulue, une partie des dispositifs y branchés, indépendamment des autres.
La présente invention a ontre autres pour but de remédier à cet inconvénient , en permettant à la source d'énergie d'alimenter des circuits, séparés les uns des autres, diposés isolément le long du trajet suivi par le véhiculée,
Il est d'autre part connu de faire fonctionner élec- triquement des appareils intervenant dans l'exploitation
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' des lignes de chemins de fer, tels par exemple que des bar-. rières de passages à niveau, des signalisations optiques ou acoustiques, des aiguillages etc....,mais les'commandes de ces dispositifs sont sujettes à dérangements, et soumises aux risques d'interruption de courant. De plus, elles sont le plus souvent actionnées par des contacts si)tués le long de la voie.
Ces contacts s'établissent' pendant un temps insuffisamment long lorsque le véhicule est animé d'une trop grande vitesse, et s'effectuent d'autre part par des actions mécaniques souvent violentes. La présente invention remédie à ces inconvénients, en faisant fonctionner les divers appareils électriques, intervenant dans l'exploita- tion de la ligne, sur des circuits séparés at isolés les uns des autres. Le courant est transmis à ceux-ci d'une source d'énergie placée sur le véhicule,par un moyen connu, tel qu'un archet et un fil aérien par exemple.
Des circuits isolés constitués de la sorte peuvent commander n'importe quel appareil, par exemple les moteurs faisant fonctionner les barrières de passages à niveau, les ponts, les aiguillages, les signalisations optiques ou acoustiques.
Ils permettent également d'alimenter des circuits fournissant l'éclairage pour les gares ou tout autre instal- lation et ce, avant l'arrivée du train, pendant son station- nement et après son départ.
Les dispositifs électriques sont donc alimentés on courant pendant toute la durée où le contact est établi entre l'archet du véhicule et le conducteur du circuit..
La présente invention permet également de résoudre d'une façon simple le problème que crée la nécessité qui se présente dans certaines circonstances d'avertir à distance le convoi et même de l'arrêter. Il est prévu à cet effet un dispositif de sécurité, à commande indépendante du convoi et
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effectuée extérieurement à celui-ci, agissant sur un circuit électrique,, qui sera éventuellement disposé spécialement à cet effet..
Un tel dispositif' peut par exemple agir sur la résistance du circuit destiné à être alimenté par l'énergie électrique produite par la source établie sur le convoi comme il l'a été dit plus hauto Dès que le convoi créera un contact avec le dit circuit, le courant agira sur un interrupteur à maxima intercalé dans le circuit sur la véhicule.,
L'application de ces dispositifs de sécurité est parti- culièrement avantageuse aux passages à niveau..
L.'interrupteur à maxima déclanchant lorsque l'intensité du courant atteint une certaine valeur, ce déclanchement
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peut dntrafnoi" la ft::i!'!1lotUI'Q do l'u#Illl:H;jl uu do lu vapulti, UL le blocage des freins, ce qui produit l'arrêt du convoie.
De même les circuits en relation avec les signaux peuvent, lorsque ceux-ci sont fermés, agir de la même façon sur le dit interrupteur à maxima, et provoquer automatiquement l'arrêt du convoi, ou agir sur tout autrdispositif attirant l'atten- tion du mécanicien, tel qu'uns sonnerie par exemple.. Le même interrupteur à maxima peut servir pour arrêter automatiquement par la disposition des circuits, les trains qui se trouvent accidentellement sur la même voie.
Les dispositifs d'archet connus qui doivent établir successivement le contact entre les divers conducteurs aériens. et l'appareil électrique se déplaçant sur la voie, p,résentent l'inconvénient de donner lieu à un choc considérable lorsque ce contact s'établit alors que le véhicule portant le dit appareil électrique est animé d'une certaine vitesse..
Suivant la présente invention, on a remédié à cet inconvénient par une disposition particulière du conducteur aérien Celui-ci présente à l'extrémité attaquée par l'archet une inclinaison dirigée, dans le sens de la marche du véhicule, vers le rail, de telle sorte que le contact entre l'archet et le dit conducteur s'établit progressivement.. Le resultat
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est encore amélioré en munissant les extrémités inclinées des conducteurs de tendeurs à ressort ou à contre-poids qui règlent la tension de ces conducteurs et assurent une certaine élasticité de contacte.
Il peut également être prévu le long de la voie l'emploi simultané de plusieurs conducteurs disposés les uns à-côté des autres par exemple et alimentant des cir- cuits différents. Ces conducteurs peuvent être alimentés, ou bien par plusieurs archets ou par un seul.. Les archets peu- vent d'ailleurs comporter plusieurs contacts, dont un peut servir pour le courant de retour, lorsque ce retour s'effec- tue par un conducteur aérien. Dans le cas d'archets à plu- sieurs contacts, pour éviter les inconvénients résultant du fait que les conducteurs pourraient se trouver, par suite d'uno différonce de;
tunsion par exemple, à des nivaaux dit'- férents, il est prévu sur les archets, suivant la présente invention, plusieurs contacts susceptibles de se déplacer les uns par rapport aux autres, par l'intermédiaire d'un fléau..
Les oscillations de ce fléau peuvent éventuellement être amorties par des amortisseurs, à ressorts par exemple..
Les circuits suivant la présente invention sont sur- tout avantageux pour la commande par moteur électrique de barrières ou de dispositifs analogues, pour passages à niveau par exemple.. pour éviter que la barrière ne puisse être ouverte ou fermée après avoir été automatiquement actionnée, il est prévu un dispositif de ;'1 sécurité à enclanchements comportant par exemple un ergot qui est engagé dans une encoche de la barrière..
Le dégagement de cet ergot pour permettre le changement de position,,de la barrière est électro-magnétiquement provoqué par le courant qui assure le déplacement de la barrière dans le sens considéré o.
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La présente invention permet d'empêcher une commande si- multanée d'ouverture et de fermeture d'une barrière électri- quement commandée, ce qui se produirait quand deux trains se présentent de telle façon qu'ils commandant, l'un;le cir- cuit d'ouverture, ,l'autre le circuit de fermeture., Il est interposé à cet effet dans le circuit d'ouverture de la barrière une armature, à ressort par exemple, susceptible d'être déplacée par une paire d'électro-aimants disposés dans le circuit de fermeture de la barrière. De la sorte, dès que le courant passe dans le circuit de fermeture, le circuit d'ouverture est coupéo.
D'autre part, si un seul mouvement de la barrière, par exemple l'ouverture, est commandé par un moteur électrique, l'autre mouvement, de fermeture par exemple, se réalisant par l'intervention de contre-poids, de ressorts ou de tout autre dispositif analogue dans ses effets, on recourt suivant l'invention au dispositif suivante
La barrière soumise à l'action du contre-poids pour la fermeture par exemple, est maintenue ouverte par un dispositif d'ergots et d'encoches qui est dégagé par l'action des circuits de fermeture.
Dans ce cas également, pour éviter qu'un train puisse franchir le passage à niveau pendant l'ouverture de la barrière, ce qui: pourrait se produire si ce train surgissait alors qu'un autre train vient de commander l'ouverture, le moteur d'ouverture est muni d'un débrayage électrique commandé par le circuit de fermeture.. Dès qu'un courant passe dans celui-ci, le moteur est donc débrayé et la bar- rière est entraînée à nouveau par l'action des contre-poids qui la referment..
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Il est prévu des dispositifs J,iormÓtLl.1.nL dcu rùulisor à la main la commande des barrières en cas de nécessité.
Il est décrit ci-dessous à titr exemplatif et non limitatif, un certain nombre de formes de réalisations de la
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présente invention, appliquées à une exploitation de chemins de fer. Cette description est complétée par les dessins annexés.
La figure 1 représente schématiquement une partie d'un réseau de chemins de fer figuré par les rails 2.. Le long de ces rails sont disposés, isolément les uns des autres, des circuits électriques, 3a, 3b, 3c..., servant à faire fonc- tionner des appareils intervenant dans l'exploitation de la ligne et des dispositifs de sécurité en particulier. Ces circuits sont alimentés par une source d'énergie électrique établie sur des locomotives .5 et constituée d'une dynamo, de transformateurs, d'accumulateurs ou de tout autre dispo- sitif. Le courant est communiqué du véhicule au circuit, c'est à-dire aux fils aériens 4 dans la forme de réalisation repré- sentée) par un archet %, le retour s'effectuant par fil aérien également.
Dès que l'archet 5a d'un convoi entre en contact avec un circuit, il communique du courant à celui-ci et commande par conséquent les dispositifs non représentés branchés sur ce circuit..
Sur la figure 2,, les circuits 6a et 6b commandent une barrière de passage à niveau 7 Le train se déplaçant par exemple, de A vers B, dès que son archet entre en contact avec le circuit 6b, le courant qu'il y fait passer alimente un moteur 9b de fermeture de la barrière, le contact du circuit avec ce moteur étant automatiquement coupé par un interrupteur 9c commandé par la barrière lorsque celle-ci arrive à fond de course. Lorsque le train a dépassé le passage à niveau et alimente par son archet le ci-rcuit 6a, Ce courant fait fonctionner le moteur de fermeture 9a, dont le contact avec le circuit est coupé en fin de course comme ci-dessus la barrière rétablissant dans son mouvement de retour l'interrupteur 9c dans sa ,position première.
Sur la fig. 3, le circuit 6c comporte un dispositif de sécurité à commande indépendante du convoi et constitué d'un interrupteur 9 et d'une résistance 9a
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rI.lptcur.2 et d'uno réJiJtineo , qui agit sur un interrup- teur à maxima disposé sur la locomotive.
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En agissant sur l' interrupt6ur,2, qui peut être disposé à un passage à niveau, ou même être commandé auto.. matiquement par une signalisation, on coupe le passage du courant par la résistance 9a et. le branche sur une dériva- tion 9b
L'accroissement résultant de l'intensité du courant, provoque le déclanchement d'un interrupteur à maxima dis- posé sur la locomotive et comportant essentiellement un électro-aimant 10.
La courant dont l'intensité a été accrue par la mise hors circuit ou en court-circuit de la résistance 9a provoque l'attraction par l'électro-aimant 10 d'une armature pouvant osciller autour du pivot lla.. Cette armature 11/est reliée par la tringle llb àdas dispositifs de com- mande, tels que les soupapes llc et 11d, qui agissent res- pectivement sur l'admission de la vapeur et sur les freins, ce qui provoque automatiquement l'arrêt de la locomotive..
Le mécanicien peut d'ailleurs faire cesser l'action de l'électro-aimant en agissant sur l'interrupteur 13 dispo- sé dans le circuit avant le dit électro-aimant et qui peut brancher le courant sur la dérivation 13a., L'armature 11, libérée par l'électro-aimant, reprend sa position première sous l'action de son poids et du ressort llf; la tringle llb replace donc les commandes llc et lld dans leur position première,,
La figure 4 représente schématiquement une extrémité d'un fil aérien conducteur d'un circuit suivant l'invention.
Cette extrémité est disposée de telle façon que l'entrée en contact de l'archet 14 du véhicule avec le conducteur aérien 4,de ce circuit est amortie par une disposition inclinée de ce conducteur ± par rapport à la voie, la dit conducteur! étant suspendu par des câbles 12, à ressort par exemple, à
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des pulones 1@o La tension. du conducteur aérien 4 est réglée par l'intermédiaire de contre-poids 4b suspendus
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aux câbles 15c quiglissent surles poulies 15b et sont fixés d'autre part à l'extrémité 4c du conducteur 4.
Les dits contre-poids pourraient d'ailleurs être remplacés par des ressorts.
La figure 5 est une représentation schématique d'un archet 17 comportant deux contacts 17a ce qui permet l'alimentation simultanée de plusieurs circuits différents mu le contact avec le courant de retour éventuellement.
Ces contacts sont susceptibles de se déplacer l'un; par rapport à l'autre de manière à rester tous deux en contact avec les conducteurs aériens lorsque ceux-ci se trouvent à des niveaux différents..
Les contacts 17a sont à cet effet disposés sur un fléau 8 monté sur un pivot. 18a, tout en étant isolés de ce fléau par des isolateurs 17b Le fléau est équilibré par des ressorts amortisseurs 18b
La figura 6 est un schéma d'uneautre forma de réalisation de circuits électriques suivant l'invention, aplliqués à la commande d'une barrière de passage à niveau . établi sur une double voie..
Les circuits électriques sont alimentés, par l'inter- méiaire de fils aériens la, ib, ic, ld, le retour s'effec- tuant par les fils aériens 2a,2b, 2c, 2d, par des générateur
3a, 3b, 3c, 3c, établis sur des locomotives par exemple se déplaçant sur la voie ferrée.
La barrière 4 est maintenue dans la position ouverte grâce à une encoche 4a dans laquelle s'engage un ergot 4b, soumis à l'action de ressorts 4c et qui peut être dégagé par l'action des électro-aimants 4d et 4f. Une autre encoche
4g, sert à maintenir la barrière fermée lorsque cette encoche se présente devant l'ergot 4b. Un tel dispositif a pour but d'empêcher que la barrière puisse ,âtre déplacée accidentelle- ment ou mal à propose
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Bas trains se déplacent dans le sens indiqué sur la
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figure par les f'lèch"s.-2' at las moteurs électriques 6al/et 6b commandent respectivement 1 ouvarturd la l'ar-riiature de la barrière 4, par un ensemble de liaisohs connues non représentées.
Sur le circuit 1c, 2c établi avant le passage à niveau 7 sont disposés en parallèle, d'une part le moteur 6a,, et d'autre part une paire d'électro-aimants8. Ces électro-aimants mettent hors circuit, dès que du courant y
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passe, une armature) bià, a rorcLa/ r,u1 ral.L partis du circuit d'ouverture.
Ce dispositif constitue une forme de réalisation d'un dispositif de sécurité empêchant la commande simultanée d'ouverture et de fermeture d'une barrière électriquement commandée, puisque le circuit d'ouverture est automatique-
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mont. cup6 des que du qotrint puasa dans le oirouit de fermeture. Le circuit d'ouverture est rétabli par les res- sorts 8b, dès que le courant de fermeture cesse de passer.
Sur le cirduit Ic, 2c, est également branché un électro- aimant 4d, qui a pour fonction d'attirer une armature faisant partie du dispositif à ergot et de libérer celui-ci de l'encoche 4a où il est engagé au moment de l'ouverture de la barrière. Le circuit de l'électro-aimant 4d est coupé, dès que la barrière s'est quelque peu déplacée, par l'inter- médiaire d'un interrupteur.2 commandé par le mouvement de la barrière. De la sorte, à fin de course vers la gauche de celle-ci, l'ergot 4b soumis à l'action du ressort 4c va s'engager dans l'encoche 4g et caler la barrière dans la position de fermeture.
En même temps un interrupteur 9b
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automatiquement coromCl.nd8 soit par ld mouvdm6xlt de la barriez re. soit par l'ergot 4a, ou par tout autre dispositif,, cmupa le courant du moteur 6a et celui-ci s'arrête.,
Lorsque le train a dépassé,la passage à niveau, et que sa génératrice alimente la circuit la, 2a celui-ci
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commande d'une part, l'électro-simant$ 4f,, qui dégage l'ergot
4b de l'encoche 4g où il. était engagé/et d'autre part-,, le moteur d'ouverture 6bo. L'ergot 4b est, comme ci-dessus, libé- re peu après 1'motion de l'éleotero-aimant 4f par le mouve- ment de la barrière..
Comme le montre le schéma,, les circuits la, 2a et 1b 2b d'une part, et les circuits 1c. 2c et ld 2d d'autre part sont respectivement disposés en parallèle, de façon à pou- voir commander chacun les dispositifs de commande décrits ci-dessus.
Si deux trains arrivent en sans opposés sur une même voie, leurs archets comportant deux contacts disposés laté- ralement l'un à côté de l'autre, comme sur la figure 5. celui de gauche étant sur le fil positif par exemple, il en résulte que les génératrices se court-circuitent mutuellement, le pôle positif de l'une étant reliée au pôle négatif de l'autre ce qui fait agir l'interrupteur à maxima, disposé sur la locomotive et décrit ci-dessus, Les trains s'arrêtant donc avant le télesope
La figure représente schématiquement une forme de réalisation d'une barrière de passage à niveau dont le dépla- cement dans un sens, d'ouverture par exemple,
est commandé par un moteur électrique lerdéplcemet dans l'autre sens s'effectuant par l'action d'un contre-poids lia barrière 12 comporte une crémaillère 12a, sur laquel- le agit une roue dentée 12b. Celle-ci est montée sur un arbre 12c mû pour la fermeture par une roue à gorge 12d sur laquelle est enroula un câble d'@@@ un contre-poids 12e, et pour l'ouverture par une roue à rochets 12f, commandée par un moteur électrique, et tournant librement dans l'autre sens pendant la fermeture..
Le courant fourni par le circuit de fermeture dégage,, par un dispositif d'électro-aimant analoguè à ceux figurés en 4b et en 4d sur la figure 6 par exemple, um ergot 19
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qui est autornatiquemont engagé dans une oncoche 13a do lu barrière en fin de course,et dégagé dès que passe le courant du circuit de fermeture, ce qui permet au contre-poids d'exer- cer ses effets. Ce contre-poids est remonté par le mouvement de fermeture de la barrière communiqué par la rotation de l'arbre 12c,
La dispositif ci-dessus pout également être appliqué a. une barrière basculante à contra-poids.
Il est évident que l'invention n'ust pas limitée aux formes particulières de réalisation ci-dessus décrites, et que de nombreuses modifications/peuveent être apportées à celles-ci sans dépasser la portée du présent brevet..
L'alimentation des circuits électriques peut entre- autres s'effectuer par tous moyens connus, tels que fil aé- rien, rail spécial, etc..