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Appareil de contrôle et de sécurité pour chemins de fer et tramways, s'adaptant aux chronotachymètres ordinaires.
La présente invention a pour objet un appareil, établi de manière à assurer le contrôle de la marche des trains et la mise en action automatique des freina dans le cas de dé - faillance du mécanicien dans l'observation des signaux, de la vitesse maximum permise, des ralentissements sur les points dangereux, du manque de pression dans la conduite générale des freins et de l'application normale des freins pour obtenir l'arrêt sur la distance prévue.
Cet appareil comporte deux aiguilles, tourillonnant sur le même axe ou sur deux axes distincts situés dans le prolon- gement l'un de l'autre : première de ces aiguilles, dite aiguille des vitesses, étant entraînée par un organe rotatif de la locomotive, de façon à se déplacer devant un cadran gra- dué pour indiquer la vitesse d'un train en tous les points d'un
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parcoure - la seconde de ces aiguilles dite aiguille de contr8- le, pouvant être amenée à la main en regard d'une division quelconque du même cadran, pour indiquer le maximum de vitesse permise au train et être ramenée automatiquement vers le zéro du cadran, soit pneumatiquement, dans le cas de dépression dans la canalisation générale des freins, pour indiquer le maximum de vitesse correspondant à cette dépression,
soit mé- caniquement par le mouvement du chronotachymètre, lors du pas- sage du train devant un signal fermé relié à un crocodile ou autre déclancheur de la voie, les freins étant mis automatique- ment en action dans le cas de rencontre des deux aiguilles.
Un tel appareil est susceptible de diverses réalisations ; à titre d'exemple, on a représenté au dessin annexé deux modes préférés de réalisation ainsi que diverses variantes de certai- nes parties. A ce dessin :
La fig.l est une vue schématique montrant l'ensemble des dispositifs constituant l'appareil de contrôle et de sécurité de l'invention suivant une première forme.
La fig. 2 est une coupe horizontale faite à plus grande échelle suivant la ligne A-A de la fig. l.
La fig.3 est une coupe verticale faite suivant B-B de la fig. 2.
La fig.4 montre en détail l'aiguille de surveillance.
La fig.5 est une coupe partielle suivant C -C de la fig.4.
Les figures 6 et 7 représentent une variante du disposi- tif de neutralisation facultative.
La fig.8 est une vue de face d' une seconde fqrme de l'ap- pareil de contrôle et de surveillance.
La fig.9 est une coupe suivant D-D de la fig.8.
La fig.10 est une coupe horizontale partielle montrant les leviers d'enclanohement et de verrouillage de la fig.8.
Les fig.ll et 12 montrent respectivement en coupe horizon- tale et en plan partiel le mécanisme relié à l'aiguille de con-
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tr8le, pour la réalisation des fig.8 à 10.
Ainsi qu'il est représenté schématiquement dans la fig.l du dessin ci-'joint, l'appareil comporte essentiellement deux aiguilles dont l'une 1, est reliée par une transmission appro- priée à un organe rotatif de la locomotive de façon à être entraînée par celui-ci et à se déplacer, pendant la marche du train, en regard d'un cadran 2 gradué de 0 à 120 kilomètres pour indiquer la vitesse du train, en tous les points d'un parcours.
Cette aiguille sera dénommée ci-dessous " aiguille des vitesses"
La seconde aiguille 3, articulée en 4 sur un porte-aiguille 5 déplaçable angulaireme nt autour d'un arbre de support qui peut être le même que celui de l'aiguille 1 ou être situé dans le prolongement de l'axe de la dite aiguille 1, est disposée de manière à pouvoir : a) au départ du train, être amenée à la main en regard de la graduation du cadran 2 correspondant au maximum de vitesse permisau dit train. b) pendant la marche, être ramenée automatiquement vers le zéro du dit cadran : soit lorsque le train franchit un signal fermé, soit lorsque la pression dans la canalisation des freins est inférieure à la normale.
Cette seconde aiguille, dite de contrôle, se rapproche donc ainsi, pendant son retour vers zéro, de l'aiguille 1, et indique les ralentissements de vitesse aux points dangereux de la voie, le manque de pression dans la conduite des freins, l'application normale des freins pour obtenir l'arrêt sur la distance prévue. Cette aiguille de contrôle est, en outre, disposée de manière, lorsqu'elle rencontre, en cas de défail- lance du mécanicien, l'aiguille des vitesses, à basculer sur l'organe 5 qui la porte et à provoquer à ce moment la mise en action automatique des freins, comme il sera expliqué ci-dessous.
Dans la fig.l, qui montre schématiquement les divers dis-
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positifs mécaniques que comporte l'appareil de l'invention, 6 représente une roue à denture hélicoïdale tournant librement sur un arbre 7 et présentant, sur l'un des côtés de cet arbre, des évidements 8 allégeant la dite roue qui tend ainsi à tour- ner dans le sens de la flèche X.
Cette roue est, en marche normale, maintenue dans la posi- tion d'arrêt représentée, par la butée d'un taquet 9, solidaire de la dite roue, contre l'extrémité d'un levier 10 normalement rappelé sur le passage du dit taquet 9 par un ressort 11, mais pouvant être dégagé contre l'action du dit ressort par un cro- codile ou autre appareil de la voie disposé de manière, soit à fermer le courant d'excitation d'un électro 12, soit à action- ner le piston d'une petite pompe pneumatique 13.
La roue 6 comporte, du coté opposé aux évidements 8 une partie 14 vide de dents constituée par une entaille ou par un méplat qui, dans la position normale d'arrêt, se présente en regard d'une vis 15 recevant son mouvement de rotation du chro- notachymètre de la machine.
On conçoit, de ce qui précède, que la libération de la roue 6, par dégagement du taquet 9, a pour effet de provoquer la mise en prise de la denture de la dite roue avec les filets de la vis 15 et, par suite, la mise en rotation de cette roue 6, celle-ci accomplissant alors une révolution complète et s'arrêtant automatiquement, à la fin de cette révolution, par la butée du taquet 9 sur le levier 10.
Cette roue dentée 6 porte, d'autre part, rigidement fixée sur elle, une came 16 et un bras 17 muni, à son extrémité libre, d'un galet 18.
Un levier 19, pivotant en un point fixe 20, porte, à son extrémité libre, un galet 21 qu'un ressort 22 maintient appli- qué contre la came 16. Ce levier 19 est solidaire d'un secteur à gorge 23 auquel est attaché, par l'intermédiaire d'une vis- tendeur 24, un lien flexible 25, chaîne ou autre, qui est en
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prise aveo la gorge du secteur 23, passe sur un galet à gorge 26 et est attaché, à son extrémité, à un tambour 27, fig.2, relié, comme il sera expliqué ci-dessous, au bras 5 portant, au moyen du pivot 4, l'aiguille de contrôle 3.
Le galet de renvoi 26 de l'organe de transmission flexi- ble 25 est monté f ou sur un axe 28, fixé dans la tige 29 d'un piston 30, mobile dans un cylindre 31 qui est relié, par une conduite 32, à la canalisation générale des freins et qui ren- ferme un ressort 33, disposé sur le piston 30, de manière à être comprimé, par celui-ci, comme représenté fig.l 1-orsque la pression, dans la dite canalisation générale, est normale, et à amener la tige 29 du dit piston en contact avec une butée fixe 34.
Lorsque, pour une raison quelconque, la pression, dans la canalisation générale des freins, et, par suite, dans le corps de pompe 31, s'est abaissée, le ressort 33 se détend et repousse le piston 30, lequel entraîne avec lui le galet 26 en déterminant comme il sera expliqué, un certain déplacement angulaire du bras 5 portant l'aiguille de contrôle 3 et en ra- menant celle-ci vers le zéro du cadran 2 au point indiquant la vitesse correspondant à la pression existant dans la canalisa- tion desfreins.
Ce bras 5 portant l'aiguille 3 est, comme on le voit à la fig. 2, monté sur l'une des extrémités convenablement filetée d'un arbre tubulaire 35 auquel le dit porte-aiguille de contrô- le est relié par l'intermédiaire d'un ressort 36, enroulé autour du moyeu du porte-aiguille et attaché, à ses extrémités, au dit porte-aiguille 5 et à l'arbre tubulaire 35.
Sur cet arbre 35, est monté à frottement gras un fourreau cylindrique 37 qui est solidaire du tambour à gorge 27 sur lequel est attachée l'extrémité libre du lien flexible 25.
Ce fourreau 37, qui tourillonne dans un corps 38 fixé sur une traverse 39 et -logé devant le cadran 2 du chronotachy- mètre, est relié au corps 38 au moyen d'un ressort spirale 40
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qui est attaché, à l'une de ses extrémités, à un goujon 41 rapporté dans le corps 38, et à l'autre extrémité, à un pla - teau 42 fixé sur le fourreau 37, fig.2.
Le plateau 42 porte un maneton 43 servant d'attache à un autre ressort spirale 44 enroulé et fixé, par son autre extré- mité, sur le moyeu d'un bras 45 qui, monté sur l'axe creux 35, est normalement maintenu en contact avec un doigt de butée 46 fixé dans le fond d'une cloche 47.
Cette cloche 47 est ajustée à frottement gras sur le corps 38 et est munie d'une vis à tête moletée 48, engagée dans une gorge 49, creusée dans le dit corps et permet de dé- placer angulairement la dite cloche par rapport au corps 38 et d'amener, à volonté, l'aiguille de contrôle 3, en l'un quel - conque des points du cadran 2.
Cette cloche est immobilisée dans la position désirée de l'aiguille 3 par le blocage de la vis 48 dans le fond de la rainure 49 et elle entratne, lorsqu'elle est déplacée dans la direction de la flèche Y, fig.3, l'aiguille 3 vers le zéro du cadran 2 contre l'action du ressort 44, par l'intermédiaire du doigt 46 et du bras 45.
Pendant le déplacement de cette cloche dans la direction opposée à la flèche Y, le bras 45 accompagne, sous l'action de la détente du ressort 44, le doigt 46 solidaire de la dite clo- che.
Dans le fond de cette cloche mobile 47 est rapportée, à frottement libre dans une ouverture taraudée du dit fond, une botte 50 qui est munie de deux raccorda 51 et 52 et renferme un clapet 53 disposé de manière à s'opposer normalement comme représenté fig.2, à la mise en communication des deux raccorde ou à permettre cette mise en communication.
Ce clapet 53 est maintenu dans la position de fermeture montrée fig.2 par la pression régnant dans la canalisation gé- nérale 54 des freins branchés sur le corps 55 d'une valve ser-
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vo-motrice, reliée elle-même au raccord 51 par une tubulure 56 qui, comme représenté fig.l, est reliée, par la dérivation 32, au corps de pompe 31.
Ce même clapet 53 est amené en position d'ouverture, comme il sera expliqué ci-dessous, et met en communication les deux raccords 51 et 52, lorsque l'aiguille de contrôle 3 rencontre l'aiguille des vitesses 1, la dite aiguille de contrôle 3 bas- culant alors autour de son pivot 4 et agissant, par son extré- mité 3a, figs. 2, 4 et 5, sur l'une des branches 57 d'un levier coudé. Ce levier qui pivote, en 58, dans une chape 59 fixée sur le bras 5 portant l'aiguille 3, est en contact, par son autre branche 60, avec une tige 61 coulissant dans l'arbre creux 35 et agissant sur un poussoir 62 contre lequel la tige du clapet 53 prend appui (fig. 2).
Les dispositifs décrits ci-dessus sont combinés avec deux leviers qui sont montés sur un axe commun 63 (fig.l) autour duquel ils se déplacent angulairement et indépendamment l'un de l'autre.
Le premier de ces leviers comporte deux bras 64 et 65 et est sollicité, par un ressort 66 appuyant sur un bossage 67 de l'un de ses bras 65, à prendre appui, à l'arrêt de la roue dentée 6, par son second bras 64, contre le galet 18.
Dans cette position d'arrêt, le bras 65 ferme, par l'in- termédiaire d'un obturateur 68 qu'il porte, l'orifice d'admis- sion 69 d'une pompe à air 70 reliée par une conduite 71 à l'é- chappement du robinet 72 de commande des freins, destiné à être actionnée par le méc anicien.
Le second levier 73, qui est monté sur l'axe 63 avec le levier 64-65 ci-dessus, est soumis, à l'une de ses extrémités, à l'action d'un ressort 74 qui tend à soulever l'autre extré- mité du dit levier 73 et à permettre ainsi à un obturateur 75 actionné par un ressort 76 de découvrir simultanément deux lumières 77 et 78 percées dans un corps 79.
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Ces deux lumières sont reliées : première 77, avec le raccord 52 de la botte à clapet 50, par un conduit 80, et l'au- tre 78 avec la valve servo-motrice 55, par un autre conduit 81 sur lequel est interposé un obturateur approprié 82 pouvant être actionné à la main par le mécanicien, pour fermer la communica- tion entre le corps 79 et la valve 55.
La pompe pneumatique 70, reliée à l'échappement du robinet de frein 72 comporte un piston 83 qui, soumis à l'action d'un ressort 84, est disposé de manière à faire basculer le levier 73 contre l'action de son ressort 74 et à fermer ainsi l'obtu- rateur 75 lorsque, la roue 6 ayant été libérée, le galet 18 porté par le bras 17 solidaire de la dite roue 6, abandonne le bras de levier 64.
Ce dernier à ce moment, est repoussé par le ressort 66 et amène l'obturateur 68 qu'il porte en position d'ouverture en permettant ainsi, lors de la manoeuvre du robinet de frein 72, l'admission de l'air sous le piston 83. A la fin de cette cour- se, le levier 73 est déclanché par l'engagement avec le ressort 66, d'un taquet d'arrêt 85 porté par le dit levier.
La botte de la valve servo-motrice 55, représentée fig.l, comporte deux chambres : l'une 86, quiestencommunication d'une part, par le conduit 54, avec la canalisation générale des freins et, d'autre part, par le conduit 56, avec le raccord 51 de la botte à clapet 50, et la seconde 88, quiestancommuni- cation, par le conduit 81, avec la lumière 78 du corps 79.
Ces deux chambres 86 et 88 sont reliées l'une à l'autre par un canal 89 qui est en communication, par un conduit 90, avec une pompe à air 91 dont le piston porte une pointe 92, disposée en regard de la bande de contrôle 93 du chronotachy- mètre.
Dans le canal 89 est, en outre, disposé un clapet 94 dont la tige repose sur un piston 95, mobile dans la chambre 88 et destiné à soulever le clapet 94 et à permettre l'admission de
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l'air de la canalisation des freins dans la pompe 91 pour per- forer la bande de contrble 93 lorsque le piston 95, logé dans la chambre 88, est soulevé.
Les divers organes des dispositifs décrits ci-dessus, et dont la combinaison constitue l'appareil de sécurité de l'in- vention, occupant la position représentée dans la fig.l, le train est à l'arrêt puisque l'aiguille 1 est en regard du zéro du cadran.
L'aiguille de contrôle 3 ayant été amenée sur le même ca- dran au moyen de la vis moletée 48 en regard de la graduation indiquant le maximum de vitesse permis, on comprend que, pen- dant la marche, l'aiguille 1, entraînée par un organe rotatif du train, se rapprochera progressivement de l'aiguille 3, au fur et à mesure de l'amélioration de vitesse du train, et re- viendra vers le zéro, à chaque ralentissement de cette vitesse.
Tant que la vitesse n'excédera pas celle indiquée par l'aiguille 3, celle-ci ne sera pas rencontrée par l'aiguille 1 et les autres organes resteront dans la position montrée.
Si, au contraire, par suite d'inattention du mécanicien, la vitesse dépasse celle indiquée par l'aiguille 3, le bec recourbé 3b de celle-ci (fig. 2) est rencontré par l'aiguille 1 et l'aiguille 3 bascule autour de son pivot 4, ce qui a pour effet de provoquer, par l'intermédiaire de l'extrémité 3a de la dite aiguille, le déplacement angulaire du levier 57,60 articulé sur le porte-aiguille 5 et l'ouverture du clapet 53 par le déplacement longitudinal de la tige 61 et du poussoir 62 (figs. 2, 4, 5).
L'air de la canalisation 54 des freins passe ainsi par 56, 51,52 et 80 dans le corps 79 et, par le conduit 81, dans la chambre 88 de la valve 55 fig.l ; le piston 95 de celle-ci est soulevé et ouvre le clapet 94, ce qui a pour effet de provoquer l'ouverture de la conduite générale et le serrage des freins, en permettant à l'air de venir, par le conduit 90, dans la pom-
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pe 91 pour produire la perforation de la bande de contrôle 93 et enregistrer la défaillance du mécanicien.
La vitesse du train diminuant soue l'action de ce freinage, l'aiguille 1 s'éloigne de l'aiguille 3, la canalisation des freins se ferme, et l'alimentation de la valve égalisatrice desserre progressivement les freins.
Lorsqu'en marche normale, le train franchit un signal fermé relié à un crocodile connecté à 1'électro 12 ou à un dé- clancheur pneumatique connecté à la pompe 13, le levier d'ar - rêt 10 de la roue dentée 6 est déplacé par cet électro ou par cette pompe et abandonne le taquet 9 solidaire de la dite roue 6.
Celle-ci est libérée, vient en prise avec la vis 15 et accomplit une révolution complète en entraînant, dans sa cour- se, la came 16 et le bras 17. Le galet 21, maintenu en contact avec la came 16 par le ressort 22 se rapproche progressivement de l'arbre 7 en produisant, par l'intermédiaire du secteur 23, une traction sur le lien flexible 25, et, par suite, sur le tambour 27, d'où résulte le déplacement de l'aiguille 3 dans le sens du rappel de celle-ci vers le zéro du cadran 2.
En d'autres termes, cette aiguille 3 se rapproche de l'aiguille 1 et, si le mécanicien ne procède pas à la réduc- tion de vitesse voulue, la dite aiguille 3 vient rencontrer l'aiguille 1 et détermine le serrage des freins et la perfora- tion de la bande de contrôle 93, comme expliqué ci-dessus.
A un moment donné de la rotation de la roue 6 le levier 64-65 est abandonné par le galet 18 du bras 17 solidaire de la dite roue et, repoussé par le ressort 66, bascule en entrai- nant l'obturateur 68 qui ouvre l'admission d'air 69 dans la pompe 70 (dont la course est limitée pour permettre le freina- ge juste du ressort 66 sous le cran d'arrêt 85) et met en communic ation la dite pompe avec l'échappement du robinet de frein 72 par le conduit 71, fig.l.
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Par cette disposition, si le mécanicien, après déclanche - ment de la roue 6, agit sur son robinet de frein, il provoque le freinage du train, en même temps que l'air, distribué sous le piston 83 de la pompe 70, soulève celui-ci contre l'action de son ressort 74 et fait basculer le levier 73.
Celui-ci repousse l'obturateur 75 qui ferme les lumières 77 et 78 de l'interrupteur 79 et coupe ainsi la communication entre le raccord 52 de la boîte à clapet 50 et la valve 55. Le levier 73 est déclanché dans la position qui vient de lui être donnée par le piston 83, grâce au ressort 66 qui s'engage sous un cran d'arrêt 85 du dit levier 73.
Dans cette position, l'air admis dans le conduit 80 par l'ouverture du clapet 53 ne peut arriver au piston 95 de sorte que la valve 55 reste fermée et que la pompe 91 n'est pas mise en action. La bande de contrôle n'est donc pas perforée et le dispositif qui vient d'être décrit assure la neutralisation auto- matique de l'appareil.
Vers la fin de la révolution de la roue 6, le bras 17 ramène le levier 64-65 dans la position montrée fig.l, ce levier repous- se, par son bossage 67, le ressort 66, ce qui a pour effet de li- bérer le levier 73, lequel est rappelé par son ressort 74 dans la position montrée fig.l et permet l'ouverture de l'obturateur 75 de l'interrupteur 79.
L'obturateur 75, solidaire du bras 65 du levier 64-65 ferme à nouveau l'admission 69 de la pompe 70 et l'appareil est déneutralisé automatiquement. il se produit à ce moment le contrôle ultime de l'action du mécanicien ; si la vitesse est tombée suffisamment, les aiguilles 1 et 3 ne seront pas en contact ; si au contraire, la vitesse n'est pas suffisamment réduite pour que le train s'arrête au point indiqué, les aiguilles 1 et 3 seront en contact et provo - queront, comme il vient d'être dit, l'action automatique des freins ou accentueront le freinage insuffisant effectué par le mécanicien.
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Un poussoir 73a soulève le levier 73 qui, faisant plus de course qu'avec la pompe 70, vient s'accrocher sous le ressort 73b l'obturateur ferme, comme il vient d'être dit, la communi- cation du raccord 51 d'avec la valve 55 ; à la fin de la révolu- tion de la roue 6, le galet 18 repousse le crochet 73c et le levier 73 est à nouveau libéré ; cette neutralisation facultative est nécessaire pour faire reprendre de la vitesse au train, lorsque la voie est revenue libre avant l'arrêt.
.Lorsque l'appareil est adapté à un train muni partiellement de freins continus, il est indispensable que le freinage s'exerce sur une longueur plus grande pour permettre l'arrêt du convoi sur le point protégé.
Dans ce but, un levier 96, fig. 2, monté fou sur l'axe 37 du tambour 27, est muni d'un galet 97 et d'un bouton 98 qui per- met de déplacer le dit levier 96 et de le fixer en un point quel- conque du secteur 99.
Pendant son déplacement, concentriquement au tambour 27, le galet 97 entraîne le lien flexible 25 et permet ainsi d'amener l'aiguille 3 sur la graduation désirée du cadran 2.
Si dans cette position, la roue dentée 6 est déclenchée, l'aiguille 3 commencera immédiatement son déplacement vers le zéro du cadran 2, depuis le point où elle a été réglée, et, en cas d'inaction du mécanicien, le freinage automatique commencera plus t8t.
Dans ces conditions, le train équipé partiellement de freins continus s'arrêtera quand même sur le point protégé.
.Le levier 73 pourrait en outre être déplacé à la main contre l'action de son ressort 74, au moyen d'un poussoir approprié, ce levier 73 venant alors s'accrocher sous un mentonnet à ressort dans le but d'assurer la neutralisation complète, pendant toute la révolution de la roue 6.
Le mentonnet à ressort est disposé de manière à être déga- gé automatiquement par le galet 18 du bras 17 solidaire de la
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roue 6,à la fin de la révolution de celle-ci.
La pompe 31 est destinée au contrôle de la pression dans la conduite générale à laquelle elle est reliée, comme il a été expliqué par le conduit 42, en dérivation sur le conduit 56 et le corps de valve 55. Lorsque, comme représenté fig.l, 1a pres- sion de la conduite générale est normale, la tige 29 du piston 30 de la pompe 31 est en contact avec la butée 34 Lorsqu'au contraire une certaine dépression existe dans la conduite géné- rale, le piston 30 de la pompe 31 est repoussé par son ressort 33 et entraîne avec lui le galet 26 monté sur la tige du dit piston. ue déplacement du galet a pour effet de provoquer par l'in- termédiaire du lien flexible 25 passant sur le dit galet, un certain déplacement angulaire du tambour 27 sur lequel est fixé le lien 25 et de rapprocher ainsi l'aiguille 3 dans la direction du zéro du cadran.
Cette aiguille 3 indique ainsi, quelle que soit la position qui lui a été donnée au départ, la limite de vitesse assignée au train, en raison de la dépression de la*canalisation des freins. Lorsque cette dépression sera devenue normale, le pis- ton 30 de la pompe 31 et le galet 26 reprendront la position montrée fig.l et l'aiguille 3 sera automatiquement ramenée à la position qu'on lui avait donnée au départ, par la détente du ressort 40, bandé pendant l'opération précédente.
Dans la variante représentée aux figs.6 et 7, et qui montre un dispositif de neutralisation facultative, l'axe 20 du levier 19 déjà décrit porte un second levier 20a tourillonnant libre - ment et portant un levier d'accrochage 20b dont une extrémité est munie d'un ergot 20c qui passe sous l'encoche 19a du levier 19, ce qui rend le levier 20a solidaire du mouvement de descente du levier 19 lorsque la came 16 fait une révolution dans le sens de la flèche X.
Une pompe 100arepousse, lorsqu'on envoie de l'air sur son
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piston, le levier 20b, dont l'ergot 20 se dégage de l'enco- che 19a libérant ainsi le levier 20a du levier 19. A ce moment le ressort 20d rappelle le levier 20a sur la butée d'arrêt 20c et, par suite, l'aiguille de contrôle 3 est ramenée au moyen de la chaîne 25 sur 120 kilomètres, ce qui évite son contact avec l'aiguille des vitesses 1.
A la fin de la révolution de la came 16, le levier 19 soulève, au moyen de sa rampe 19b, l'ergot 20c du levier 20b le ressort 20f cédant, le levier 20b est repoussé. L'ergot 20 s'engage par suite dans l'encoche 19a du levier 19 et rend à nouveau le levier 20a solidaire du mouvement de descente du dit levier 19.
Dans l'appareil de la fig.l, la came 16 ne comporte qu'une seule rampe pour la commande du levier 19, de sorte que la roue dentée 6, solidairé de la dite came et entraînant celle- ci après sa mise en prise avec la vis 15, ne peut recevoir qu' un mouvement de rotation de sens déterminé et que l'appareil ne peut, en fait, être mis en action que lorsque la locomotive sur laquelle il est monté se déplace dans l'un seulement de ses deux sens de marche. En outre, cette roue dentée 6 et la came 16 doivent accomplir une révolution complète, bien que l'aiguille de contrôle 3 ait été ramenée au zéro par le dis- positif décrit à la fin d'une demi-révolution de ces organes accouplés.
La variante des fig.8 à 12 assure le fonctionnement, ou mieux le mouvement de la roue 6 dans les deux sens, suivant que la locomotive se déplace en marche avant ou en marche ar- rière.
La roue 6 porte une denture hélicoïdale sur tout son pour- tour et elle est montée sur un axe 7 rigidement fixé dans un bras 100 suspendu de manière à pouvoir être déplacé angulaire- ment autour d'un pivot 101.
Ce bras 100 qui comporte, à son extrémité inf érieure, une
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coulisse 102 concentrique à l'axe du pivot 101 et dans laquelle est engagée une vis 103, est, d'autre part, soumis à l'action d'un ressort 104 rappelant le dit bras 100 dans une position telle que celui-ci prenne appui en marche normale du train con- tre la butée 103 par le fond droit de la coulisse 102, et que la roue à denture hélicoïdale 6 qu'il porte soit, de ce fait, éloi- gnée de la vis sans fin 15 recevant un mouvement de rotation continu du chronotachymètre de la machine.
Cette roue 6 est fixée sur un moyeu central 6a qui est ajusté à frottement doux sur l'arbre 7 et qui porte, rigidement fixée sur lui, la came 16 comportant deux rampes semblables 16a- 16b et une partie 16c concentrique à l'axe de l'arbre 7.
Sur cette came 16 prend appui, par l'intermédiaire d'un galet 21, le levier 19 qui, pivotant en 20 à l'une de ses ex- trémités, est muni, à son autre extrémité, d'un secteur denté 105 qui est en prise constante avec un pignon 106 lequel est relié, par une transmission par engrenages appropriée, avec un pignon 107 (fig.ll) remplaçant le tambour 27 de l'exemple pré- cédent. Ce pignon 107 est relié au bras 5 qui, au moyen du pi- vot 4, porte l'aiguille de contrôle 3.
La roue dentée 6 est, d'autre part, reliée au bras 100 qui la porte, au moyen d'un ressort à pincette 108 enfilé, par ses spires, sur le moyeu 6a de la dite roue 6 et entre les deux branches duquel sont engagés deux tenons : l'un 109, fixé dans le bras 100 et l'autre 110, fixé sur la roue 6, (fig. 8 et 9) .
Par cette disposition, l'ensemble constitué par la roue dentée 6 et la came 16, est, en marche normale, dans laquelle la dite roue 6 n'est pas en prise avec la vis sans fin 15, rap- pelé et immobilisé sur le bras 100 dans la position montrée fig.8.
La mise en prise de cette roue dentée 6 avec la vis 15 ac- tionnée par le chronotachymètre de la locomotive est commandée automatiquement chaque fois que, pendant son parcours, le train
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passe devant un signal fermé relié à un crocodile ou autre dé- clancheur de la voie'provoquant soit la fermeture du circuit d'excitation d'un électro-aimant 111, soit la mise en action d'une petite pompe pneumatique 112.
Cette mise en prise a pour effet de provoquer l'entratne- ment simultané de la roue 6 et de la came 16 qui en est soli- daire et le rappel, vers le zéro du cadran, de l'aiguille de contrôle 3, par l'intermédiaire du levier 19 actionné par la came 16, du secteur denté 105 et du pignon 1 07 relié au bras 5 portant le pivot 4 de la dite aiguille de contrôle 3.
Les deux rampes 16a-16b sont disposées de manière que, lorsque la roue dentée 6 est amenée en prise avec la vis de commande 15 et entraînée par celle-ci dans un sens ou dans l'autre, suivant que la locomotive se déplace en marche avant ou en marche arrière, le levier 19 soit actionné, dans l'une de ses directions, par la rampe 16a et, dans la direction op- posée, par la seconde rampe 16b et ramène ainsi l'aiguille de contrôle 3 sur le zéro du cadran quel que soit le sens de marche de la locomotive.
Le nombre des dents de la roue 6 est déterminé de manière qu'une révolution complète de celle-ci corresponde à un parcours de 2700 mètres, tandis que les deux rampes 16a et 16b de la came sont conformées de façon à ce que l'aiguille de contrôle 3 soit ramenée au zéro par le levier 19 sur un parcours de 1000 mètres, le dit levier et, par conséquent, l'aiguille 3, restant dans cette position pendant 300 mètres lorsque la portion 61c de la came se présente sous le galet 21 du dit levier.
Le dispositif destiné à commander la mise en prise de la roue 6 avec la vis sans fin 15, à chaque fois que le train passe devant un signal fermé relié à un déclancheur de la voie mettant en action soit l'électro 111 ou la pompe 112 est, en outre, com- biné de manière à provoquer automatiquement l'éloignement de la dite roue 6 de la vis 15 après chaque demi-révolution de la dite
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roue 6. @
Ce dispositif, représenté aux figs.
8 à 10 comporte essen- tiellement un levier 113 qui, pivotant sur un axe 114, se pré- sente, à son extrémité libre, exactement au-dessus de la tige poussoir du piston 115 de la pompe 112 et est, d'autre part, relié au noyau mobile de l'électro 111, de façon à pouvoir être déplacé angulairement par le piston de la dite pompe 112 ou par l'excitation de l'électro 111 et amené, par l'un ou par l'autre de ces deux organes, dans la position montrée fig.8.
Sur l'axe 114 pivote également un autre levier qui, solidai- re du levier 113 et entraîné par celui-ci, comporte deux bran - ches 116 et 117 qui sont disposées : première, de manière à repousser contre l'action du ressort 104 le bras 100 portant la roue 6 et à amener celle-ci en prise avec la vis 15 et la secon- de, de manière à maintenir momentanément, comme il sera expliqué ci-dessous, le levier 113 relevé dans la position montrée fig.8.
En se reportant à cette figure, on voit que la branche 116 n'agit pas directement sur le bras 100, mais bien par l'inter- médiaire d'un bonhomme à ressort 118, porté par le dit levier 100, et disposé de manière à permettre d'assurer la mise en con- tact élastique des dentures de la roue 6 et de la vis 15 lorsque ces deux dentures ne sont pas en position d'engrènement correcte, et l'entraînement de la dite roue 6 par la vis 15 dès que les filets de celle-ci sont exactement en prise avec les dents de la roue 6.
Le bras 100 occupant la position montrée fig. 8, le levier 113 reste momentanément enclanché dans la position qui lui a été donnée par l'électro 111 ou la pompe 112, par l'accrochage, sur une dent 119 formée à l'extrémité d'un levier 120, du bras 117, solidaire du levier 113 et du bras 116 appuyant sur le bonhomme à ressort 118.
Ce même bras 100 est, d'autre part, bloqué dans la position montrée fig. 8, par un autre levier 121, qui tourillonnant égale-
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ment autour de l'axe 114, forme appui, par l'une de sesextré- mités, à une vis de butée 122 portée par le dit levier 100, et est normalement rappelé en regard de la dite butée par un res - sort 123.
Le levier 120, portant la dent d'accrochage 119 qui est so- lidaire du bras 116 et du levier 113 pivote autour d'un axe 124 et se termine à l'extrémité opposée à la dite dent 119, par deux plans inclinés 125 et 126. Un ressort 127 tend en outre, à main- tenir la dent 119 du levier 120 en prise avec le bras 117.
La roue dentée 6, porte, d'autre part, deux taquets 128 et 129 qui sont disposés de façon que le premier 128 rencotre dans une cer - taine direction du mouvement imprimé à la dite roue, le plan in- cliné 125 du levier 120, et que le second 129 rencontre, dans la direction opposée, le second plan incliné 126 du dit levier 120 qui bascule ainsi autour de son axe 124 et libère, après un certain déplacement angulaire de direction quelconque de la roue 6, le bras 117 solidaire du bras 116 et du levier 113 et par suite, le bras 100 qui ne reste verrouillé dans la position mon- trée fig.8 que par la butée de la vis 122 contre l'extrémité du levier 121.
A partir de ce moment de la révolution de la roue 6, il est possible au mécanicien, en envoyant de l'air sous pression dans un petit corps de pompe 130, de provoquer le déplacement du piston 131 de la dite pompe et par suite le soulèvement con- tre l'action du ressort 123, du levier d'enclanohement 121 qui est maintenu, par le dit ressort, en contact avec la ligne-pous- soir du dit piston 131.
Ce basculement du levier 121 a pour effet de le dégager de la butée 122 et, par suite, de libérer le bras 100 qui, portant la roue 6 et la came 16, est ramené sous l'action de son ressort 104, vers la gauche de la fig. 8, en oscillant autour de l'axe 101 et en mettant ainsi la roue 6 hors de prise d'avec la vis 15.
Cette roue 6 n'est plus entraînée par la dite vis et est rappelés
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dans la position montrée fig.8 par le ressort à picnette 108.
En fait, par la disposition décrite, le mécanicien vigi- lant a la possibilité de neutraliser la mise en action de l'ap- pareil, dès que l'un ou l'autre des taquets 128-129 a fait bas- culer le levier 120 et libérer ainsi l'ensemble formé par les leviers 113-116
Si le mécanicien ne procède pas à cette neutralisation, le bras 100 portant la roue 6 reste enclanché contre le levier 121 par la butée 122 et maintient ainsi en prise la dite roue 6 et la vis 15.
Cette roue 6 continue par la vis 15 à être entraînée dans un sens ou dans l'autre jusqu'au moment où, ayant accompli une demi-révolution, un troisième taquet 132, fixé sur la dite roue 6, vient rencontrer et faire basculer un levier 133, pivo- tant en'134 sur le bras 100 Ce levier 133 qui est relié au bras par l'intermédiaire d'un ressort à pincette 135 le maintenant normalement dans la position montrée fig. 8, se termine à sa base par un palier 136 qui, disposé au-dessus de la queue du levier 121, repousse celui-ci au-dessous de la butée 122 en libérant ainsi le bras 100 qui est rappelé, par son ressort 104, et en- traîne la roue 6, laquelle, n'étant plus en prise avec la vis 15, est ramenée par le ressort à pincette 108 dans la position montrée fig.8.
Cette roue 6 pourrait, comme représenté en pointillé fig.8, comporter une entaille 136 ou une position non dentée, disposée de manière à se présenter en regard de la vis 15 à la fin de chaque demi-révolution de la dite roue 6, pour assurer, en cas d'avarie ou de blocage du dispositif de déclanchement, le dégrè- nement certain de cette roue 6 et de la vis 15.
Bien entendu, pendant la demi-révolution imprimée à la roue 6 par la vis 15, le bras 19 est déplacé angulairement par l'une ou l'autre desrampes 16a ou 16b de la came 16 suivant le sens de rotation imprimé à la dite roue 6 jusqu'au moment où la partie 16 de la dite came se présente sous le galet 21 du dit
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levier 19 et où, par conséquent, l'aiguille de contrôle 3, en- traînée par l'intermédiaire du secteur denté 105, du pignon 106, de la transmission par engrenages reliant ce pignon 106 à la roue 107 et du dispositif décrit en regard de la fig.2, est ramenée au zéro.
Le dispositif représenté dans la fig,.ll du dessin est le même que celui montré dans la fig. 2, dont il ne diffère que par les moyens employés pour permettre d'avancer suivant les besoins, le moment où doit commencer le freinage pour que l'arrêt d'un convoi, muni partiellement de freins continus, soit obtenu sur le point désiré.
Comme on le voit fig.ll et 12, les deux arbres creux con - centriques 35 et 37 qui portent respectivement le bras de support 5 de l'aiguille de contrôle 3 et le pignon 107, entrainé par les déplacements du levier 19 fig.8, sont montés de façon à touril- lonner dans un corps fixe 38 coiffé par une cloche 47, déplaça- ble angulairement à la main sur le dit corps fixe et permettant d'amener l'aiguille de contrôle 3 en regard de l'une quelconque des divisions du cadran de l'appareil, par l'intermédiaire de la butée 46 et des dispositifs à ressorts 40 et 44.
L'arbre tubulaire 35 porte, rigidement calé sur son extré - mité arrière, un bras de manivelle 137 affectant la forme d'un secteur sur lequel est fixée, au moyen d'une lame de ressort 138, une cale 139 dont l'extrémité libre est maintenue élastiquement en contact, par le dit ressort 138, avec le bord arrière du corps fixe 38.
Celui-ci est découpé dans son bord arrière, d'une entaille 140 s'étendant sur une certaine partie du pourtour du dit bord et raccordée à celui-ci par des rampes telles que 141 et 142, par exemple.
Cette cale 139, reposant par son bord extrême 139a sur la partie la plus élevée du bord postérieur du corps 38, est ainsi maintenue soulevée au-dessus du taquet 43 provoquant, comme ex-
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pliqué à la fig.2, l'entraînement de l'arbre 35 de l'aiguille de contrôle 3.
Dans ces conditions, ce taquet 43 n'agira sur le dit arbre 35 que lorsqu'il aura été amené, par la rotation de l'arbre 37 qui le porte, avec le bord 137a de la manivelle 137.
Si, au contraire, en déplaçant à la main la cloche 47 sur le corps 38, de manière que le taquet 46 de la dite cloche en- traîne la manivelle 137 et la cale 139 dans des conditions telles que celle-ci tombe dans l'entaille 140 du corps 38, le taquet 43 solidaire de l'arbre 37 entraîné par la roue dentée 107 comme expliqué ci-dessus, rencontrera la cale 139 par son bord 139a et provoquera, comme on le comprend à l'examen de la fig.12, l'entraînement de l'arbre 35 beaucoup plus tôt que dans le pre- inier cas, de sorte que le moment de commencement du contrôle du freinage sera avancé d'une manière réglable, suivant la position de réglage initiale donnée à la cale 139.
Les dispositions ci-dessus décrites ne sont, bien entendu, données qu'à titre d'exemple, les formes, matières et dimensions des parties constitutives ainsi que les détails de construction pouvant être modifiés sans changer en rien l'invention.
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.
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Control and safety device for railways and tramways, adapting to ordinary chronotachometers.
The present invention relates to an apparatus, established in such a way as to ensure the control of the running of the trains and the automatic activation of the brakes in the event of failure of the mechanic in observing the signals, of the maximum permitted speed. , slowdowns at dangerous points, lack of pressure in the brake pipe and normal application of the brakes to obtain a stop for the prescribed distance.
This device comprises two needles, journaling on the same axis or on two distinct axes situated in the extension of one another: the first of these needles, called the speed needle, being driven by a rotary member of the locomotive, so as to move in front of a graduated dial to indicate the speed of a train at all points of a
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traverses - the second of these needles known as the control needle, which can be brought by hand opposite any division of the same dial, to indicate the maximum speed allowed for the train and be brought back automatically to zero of the dial, either pneumatically, in the case of depression in the general brake pipe, to indicate the maximum speed corresponding to this depression,
or mechanically by the movement of the chronotachometer, when the train passes in front of a closed signal connected to a crocodile or other trigger on the track, the brakes being automatically activated if the two hands meet.
Such an apparatus is susceptible of various embodiments; by way of example, there is shown in the accompanying drawing two preferred embodiments as well as various variants of certain parts. To this drawing:
Fig.l is a schematic view showing all of the devices constituting the control and safety apparatus of the invention in a first form.
Fig. 2 is a horizontal section taken on a larger scale along the line A-A of FIG. l.
Fig. 3 is a vertical section taken along B-B of fig. 2.
Fig. 4 shows the monitoring needle in detail.
Fig.5 is a partial section along C -C of fig.4.
Figures 6 and 7 show a variation of the optional neutralization device.
Fig.8 is a front view of a second woman of the control and monitoring device.
Fig.9 is a section on D-D of fig.8.
Fig.10 is a partial horizontal section showing the engagement and locking levers of Fig.8.
Figs. 11 and 12 show respectively in horizontal section and in partial plan the mechanism connected to the control needle.
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tr8le, for the realization of fig. 8 to 10.
As is shown schematically in FIG. 1 of the accompanying drawing, the apparatus essentially comprises two needles, one of which is connected by a suitable transmission to a rotary member of the locomotive so as to be driven by it and move, while the train is running, opposite a dial 2 graduated from 0 to 120 kilometers to indicate the speed of the train, at all points on a route.
This needle will be referred to below as "speed needle"
The second needle 3, articulated at 4 on a needle holder 5 angularly displaceable around a support shaft which may be the same as that of the needle 1 or be located in the extension of the axis of said needle 1, is arranged so as to be able: a) at the departure of the train, to be brought by hand opposite the graduation of dial 2 corresponding to the maximum speed allowed for said train. b) during travel, be automatically brought back to the zero of said dial: either when the train passes a closed signal, or when the pressure in the brake pipe is lower than normal.
This second needle, known as the control needle, thus approaches, during its return to zero, needle 1, and indicates the speed slowdowns at dangerous points of the track, the lack of pressure in the brake line, the normal application of the brakes to obtain a stop for the intended distance. This control needle is, moreover, arranged in such a way, when it encounters, in the event of the mechanic's failure, the speed needle, to switch over to the member 5 which carries it and to cause at this moment the automatic application of the brakes, as will be explained below.
In fig. 1, which shows schematically the various dis-
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positive mechanical features of the apparatus of the invention, 6 represents a helical toothed wheel rotating freely on a shaft 7 and having, on one of the sides of this shaft, recesses 8 lightening said wheel which thus tends in turn - go in the direction of the arrow X.
This wheel is, in normal operation, maintained in the stop position shown, by the abutment of a cleat 9, integral with said wheel, against the end of a lever 10 normally returned to the passage of said wheel. cleat 9 by a spring 11, but which can be released against the action of said spring by a hook or other track device arranged so either to close the excitation current of an electro 12, or to action - drive the piston of a small pneumatic pump 13.
The wheel 6 comprises, on the side opposite the recesses 8 a part 14 empty of teeth constituted by a notch or by a flat which, in the normal stop position, is presented opposite a screw 15 receiving its rotational movement from the machine chronometer.
It will be understood from the foregoing that the release of the wheel 6, by disengaging the cleat 9, has the effect of causing the teeth of said wheel to engage with the threads of the screw 15 and, consequently, the setting in rotation of this wheel 6, the latter then accomplishing a complete revolution and stopping automatically, at the end of this revolution, by the stop of the cleat 9 on the lever 10.
This toothed wheel 6 carries, on the other hand, rigidly fixed to it, a cam 16 and an arm 17 provided, at its free end, with a roller 18.
A lever 19, pivoting at a fixed point 20, carries, at its free end, a roller 21 which a spring 22 maintains applied against the cam 16. This lever 19 is integral with a grooved sector 23 to which is attached. , via a tensioner 24, a flexible link 25, chain or other, which is in
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taken with the groove of the sector 23, passes over a grooved roller 26 and is attached, at its end, to a drum 27, fig. 2, connected, as will be explained below, to the carrying arm 5, by means of the pivot 4, the control needle 3.
The return roller 26 of the flexible transmission member 25 is mounted on a pin 28, fixed in the rod 29 of a piston 30, movable in a cylinder 31 which is connected, by a pipe 32, to the general brake pipe and which contains a spring 33, disposed on the piston 30, so as to be compressed, by the latter, as shown in fig.l 1-when the pressure in said general pipe is normal , and to bring the rod 29 of said piston into contact with a fixed stop 34.
When, for some reason, the pressure in the general brake line, and therefore in the pump body 31, has dropped, the spring 33 relaxes and pushes back the piston 30, which drives with it the roller 26 determining, as will be explained, a certain angular displacement of the arm 5 carrying the control needle 3 and bringing the latter towards the zero of the dial 2 at the point indicating the speed corresponding to the pressure existing in the pipe - tion of brakes.
This arm 5 carrying the needle 3 is, as seen in FIG. 2, mounted on one of the suitably threaded ends of a tubular shaft 35 to which said control needle holder is connected by means of a spring 36, wound around the hub of the needle holder and attached, at its ends, to said needle holder 5 and to the tubular shaft 35.
On this shaft 35, is mounted with greasy friction a cylindrical sleeve 37 which is integral with the grooved drum 27 on which is attached the free end of the flexible link 25.
This sleeve 37, which pivots in a body 38 fixed to a cross member 39 and housed in front of the dial 2 of the chronotachometer, is connected to the body 38 by means of a spiral spring 40
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which is attached, at one of its ends, to a stud 41 inserted in the body 38, and at the other end, to a plate 42 fixed to the sleeve 37, fig.2.
The plate 42 carries a crank pin 43 serving as an attachment to another spiral spring 44 wound up and fixed, by its other end, on the hub of an arm 45 which, mounted on the hollow shaft 35, is normally held in position. contact with a stop finger 46 fixed in the bottom of a bell 47.
This bell 47 is fitted with greasy friction on the body 38 and is provided with a knurled screw 48, engaged in a groove 49, hollowed out in the said body and enables said bell to be moved angularly relative to the body 38. and to bring, at will, the control hand 3, in any one of the points of the dial 2.
This bell is immobilized in the desired position of the needle 3 by locking the screw 48 in the bottom of the groove 49 and it starts, when it is moved in the direction of the arrow Y, fig. 3, the needle 3 towards the zero of dial 2 against the action of spring 44, via finger 46 and arm 45.
During the movement of this bell in the direction opposite to the arrow Y, the arm 45 accompanies, under the action of the relaxation of the spring 44, the finger 46 integral with said bell.
In the bottom of this movable bell 47 is attached, with free friction in a threaded opening of said bottom, a boot 50 which is provided with two connectors 51 and 52 and contains a valve 53 disposed so as to oppose normally as shown in fig. .2, to the connection of the two connections or to allow this connection.
This valve 53 is maintained in the closed position shown in fig.2 by the pressure prevailing in the general pipe 54 of the brakes connected to the body 55 of a servo valve.
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vo-motor, itself connected to the connector 51 by a pipe 56 which, as shown in fig.l, is connected, by the bypass 32, to the pump body 31.
This same valve 53 is brought into the open position, as will be explained below, and places the two connections 51 and 52 in communication, when the control needle 3 meets the speed needle 1, the said control needle. control 3 then tilting around its pivot 4 and acting, through its end 3a, figs. 2, 4 and 5, on one of the branches 57 of an angled lever. This lever which pivots, at 58, in a yoke 59 fixed on the arm 5 carrying the needle 3, is in contact, by its other branch 60, with a rod 61 sliding in the hollow shaft 35 and acting on a pusher 62 against which the valve stem 53 bears (FIG. 2).
The devices described above are combined with two levers which are mounted on a common axis 63 (fig.l) around which they move angularly and independently of one another.
The first of these levers has two arms 64 and 65 and is urged, by a spring 66 pressing on a boss 67 of one of its arms 65, to bear, when the toothed wheel 6 stops, by its second arm 64, against the roller 18.
In this stop position, the arm 65 closes, by means of a shutter 68 which it carries, the inlet 69 of an air pump 70 connected by a pipe 71 to the exhaust of the brake control valve 72, intended to be actuated by the mechanic.
The second lever 73, which is mounted on the axis 63 with the lever 64-65 above, is subjected, at one of its ends, to the action of a spring 74 which tends to lift the other end of said lever 73 and thus to allow a shutter 75 actuated by a spring 76 to simultaneously discover two openings 77 and 78 pierced in a body 79.
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These two ports are connected: first 77, with the connection 52 of the valve boot 50, by a conduit 80, and the other 78 with the servomotor valve 55, by another conduit 81 on which is interposed a suitable shutter 82, operable by hand by the mechanic, to close the communication between the body 79 and the valve 55.
The pneumatic pump 70, connected to the exhaust of the brake valve 72 comprises a piston 83 which, subjected to the action of a spring 84, is arranged so as to cause the lever 73 to tilt against the action of its spring 74. and thus closing the shutter 75 when, the wheel 6 having been released, the roller 18 carried by the arm 17 integral with the said wheel 6, leaves the lever arm 64.
The latter at this moment, is pushed back by the spring 66 and brings the shutter 68 which it carries in the open position, thus allowing, during the operation of the brake valve 72, the admission of air under the piston 83. At the end of this stroke, the lever 73 is released by the engagement, with the spring 66, of a stop catch 85 carried by the said lever.
The boot of the servomotor valve 55, shown in fig.l, has two chambers: one 86, which is communicated on the one hand, by the conduit 54, with the general brake line and, on the other hand, by the conduit 56, with the connector 51 of the boot with valve 50, and the second 88, which communicates, through the conduit 81, with the port 78 of the body 79.
These two chambers 86 and 88 are connected to each other by a channel 89 which is in communication, by a duct 90, with an air pump 91, the piston of which carries a point 92, disposed opposite the band of control 93 of the chronotachometer.
In the channel 89 is, moreover, disposed a valve 94 whose rod rests on a piston 95, movable in the chamber 88 and intended to lift the valve 94 and to allow the admission of
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the air from the brake line into the pump 91 to perforate the control strip 93 when the piston 95, housed in the chamber 88, is lifted.
The various components of the devices described above, and the combination of which constitutes the safety device of the invention, occupying the position shown in FIG. 1, the train is stationary since the needle 1 is next to the zero of the dial.
The control needle 3 having been brought to the same frame by means of the knurled screw 48 opposite the graduation indicating the maximum speed allowed, it will be understood that, while walking, the needle 1, driven by a rotating member of the train, will gradually approach needle 3, as the speed of the train improves, and will return to zero, each time this speed slows down.
As long as the speed does not exceed that indicated by needle 3, it will not be encountered by needle 1 and the other components will remain in the position shown.
If, on the contrary, as a result of the mechanic's inattention, the speed exceeds that indicated by needle 3, the curved nose 3b of the latter (fig. 2) is encountered by needle 1 and needle 3 switches. around its pivot 4, which has the effect of causing, via the end 3a of said needle, the angular displacement of the lever 57.60 articulated on the needle holder 5 and the opening of the valve 53 by the longitudinal displacement of the rod 61 and of the pusher 62 (figs. 2, 4, 5).
The air from the line 54 of the brakes thus passes through 56, 51, 52 and 80 into the body 79 and, through the line 81, into the chamber 88 of the valve 55 fig.l; the piston 95 thereof is lifted and opens the valve 94, which has the effect of causing the general pipe to open and the brakes to be applied, allowing the air to come through the pipe 90 into the pom-
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eg 91 to produce the perforation of the control strip 93 and record the failure of the mechanic.
The speed of the train decreasing soue the action of this braking, the needle 1 moves away from the needle 3, the brake pipe is closed, and the supply of the equalizer valve gradually releases the brakes.
When in normal operation, the train passes a closed signal connected to a crocodile connected to the electro 12 or to a pneumatic trigger connected to the pump 13, the stop lever 10 of the toothed wheel 6 is moved. by this electro or by this pump and abandons the cleat 9 integral with said wheel 6.
This is released, engages with the screw 15 and completes a complete revolution by driving, in its course, the cam 16 and the arm 17. The roller 21, maintained in contact with the cam 16 by the spring 22 progressively approaches the shaft 7 by producing, through the sector 23, a traction on the flexible link 25, and, consequently, on the drum 27, which results in the displacement of the needle 3 in the direction of the return thereof to the zero of the dial 2.
In other words, this needle 3 approaches needle 1 and, if the mechanic does not reduce the speed required, said needle 3 meets needle 1 and determines the application of the brakes and the perforation of the control strip 93, as explained above.
At a given moment of the rotation of the wheel 6, the lever 64-65 is abandoned by the roller 18 of the arm 17 integral with the said wheel and, pushed back by the spring 66, tilts, causing the shutter 68 which opens the air intake 69 in the pump 70 (the stroke of which is limited to allow the correct braking of the spring 66 under the stop notch 85) and communicates said pump with the exhaust of the brake valve 72 via duct 71, fig.l.
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By this arrangement, if the mechanic, after release of the wheel 6, acts on his brake valve, he causes the braking of the train, at the same time as the air, distributed under the piston 83 of the pump 70, lifts the latter against the action of its spring 74 and switches the lever 73.
This pushes back the shutter 75 which closes the lights 77 and 78 of the switch 79 and thus cuts off the communication between the connection 52 of the valve box 50 and the valve 55. The lever 73 is released in the next position. to be given to it by the piston 83, thanks to the spring 66 which engages under a stopper 85 of said lever 73.
In this position, the air admitted into the duct 80 through the opening of the valve 53 cannot reach the piston 95 so that the valve 55 remains closed and the pump 91 is not activated. The control strip is therefore not perforated and the device which has just been described ensures the automatic neutralization of the apparatus.
Towards the end of the revolution of the wheel 6, the arm 17 returns the lever 64-65 to the position shown in fig.l, this lever pushes, by its boss 67, the spring 66, which has the effect of li - release the lever 73, which is returned by its spring 74 in the position shown in fig.l and allows the opening of the shutter 75 of the switch 79.
The shutter 75, integral with the arm 65 of the lever 64-65 again closes the inlet 69 of the pump 70 and the device is automatically neutralized. the ultimate control of the mechanic's action occurs at this time; if the speed has fallen sufficiently, needles 1 and 3 will not be in contact; if, on the contrary, the speed is not sufficiently reduced for the train to stop at the point indicated, the hands 1 and 3 will be in contact and will cause, as has just been said, the automatic action of the brakes or will accentuate the insufficient braking performed by the mechanic.
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A pusher 73a lifts the lever 73 which, making more travel than with the pump 70, hooks up under the spring 73b the shutter closes, as has just been said, the communication of the connector 51 of with the valve 55; at the end of the revolution of the wheel 6, the roller 18 pushes back the hook 73c and the lever 73 is released again; this optional neutralization is necessary to restore speed to the train, when the track has returned free before stopping.
.When the device is suitable for a train partially equipped with continuous brakes, it is essential that the braking be exerted over a greater length to allow the convoy to stop at the protected point.
For this purpose, a lever 96, fig. 2, mounted idle on the axis 37 of the drum 27, is provided with a roller 97 and a button 98 which makes it possible to move the said lever 96 and to fix it at any point of the sector 99.
During its movement, concentrically with the drum 27, the roller 97 drives the flexible link 25 and thus allows the needle 3 to be brought to the desired graduation of the dial 2.
If in this position the toothed wheel 6 is triggered, the needle 3 will immediately begin its movement towards the zero of the dial 2, from the point where it was set, and, in the event of inaction of the mechanic, the automatic braking will begin. more t8t.
Under these conditions, the train partially equipped with continuous brakes will still stop on the protected point.
.The lever 73 could also be moved by hand against the action of its spring 74, by means of a suitable pusher, this lever 73 then being hooked under a spring chin in order to ensure neutralization complete, throughout the revolution of the wheel 6.
The spring chin is arranged so as to be released automatically by the roller 18 of the arm 17 integral with the
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wheel 6, at the end of the revolution thereof.
The pump 31 is intended for controlling the pressure in the general pipe to which it is connected, as has been explained by the pipe 42, bypassing the pipe 56 and the valve body 55. When, as shown in fig.l , The pressure of the general pipe is normal, the rod 29 of the piston 30 of the pump 31 is in contact with the stop 34 When, on the contrary, a certain depression exists in the general pipe, the piston 30 of the pump 31 is pushed back by its spring 33 and drives with it the roller 26 mounted on the rod of said piston. The movement of the roller has the effect of causing, by means of the flexible link 25 passing over said roller, a certain angular movement of the drum 27 on which the link 25 is fixed and thus of bringing the needle 3 in the direction zero of the dial.
This hand 3 thus indicates, whatever the position given to it at the start, the speed limit assigned to the train, due to the depression of the brake pipe. When this depression has become normal, the piston 30 of the pump 31 and the roller 26 will return to the position shown in fig.l and the needle 3 will automatically be brought back to the position it had been given at the start, by the trigger. spring 40, loaded during the previous operation.
In the variant shown in Figs. 6 and 7, and which shows an optional neutralization device, the axis 20 of the lever 19 already described carries a second lever 20a which pivots freely and carries a hooking lever 20b, one end of which is provided with a lug 20c which passes under the notch 19a of the lever 19, which makes the lever 20a integral with the downward movement of the lever 19 when the cam 16 makes a revolution in the direction of the arrow X.
A 100-fold pump, when air is blown over its
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piston, lever 20b, the lug 20 of which disengages from notch 19a thus releasing lever 20a from lever 19. At this moment, spring 20d returns lever 20a to stopper 20c and, consequently , the control needle 3 is brought back by means of the chain 25 over 120 kilometers, which prevents its contact with the speed needle 1.
At the end of the revolution of the cam 16, the lever 19 lifts, by means of its ramp 19b, the lug 20c of the lever 20b the spring 20f yielding, the lever 20b is pushed back. The lug 20 therefore engages in the notch 19a of the lever 19 and again makes the lever 20a integral with the downward movement of said lever 19.
In the apparatus of fig.l, the cam 16 has only one ramp for controlling the lever 19, so that the toothed wheel 6, secured to said cam and driving the latter after its engagement with screw 15, can only receive a rotational movement in a determined direction and that the apparatus can, in fact, be put into action only when the locomotive on which it is mounted moves in only one of its two directions of travel. In addition, this toothed wheel 6 and the cam 16 must complete one complete revolution, although the control needle 3 has been brought to zero by the device described at the end of a half-revolution of these coupled members.
The variant of FIGS. 8 to 12 ensures the operation, or better the movement of the wheel 6 in both directions, depending on whether the locomotive is moving forward or in reverse.
The wheel 6 has helical teeth over its entire circumference and it is mounted on a pin 7 rigidly fixed in an arm 100 suspended so as to be able to be displaced angularly around a pivot 101.
This arm 100 which comprises, at its lower end, a
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slide 102 concentric with the axis of the pivot 101 and in which is engaged a screw 103, is, on the other hand, subjected to the action of a spring 104 returning said arm 100 to a position such that the latter takes support in normal running of the train against the stop 103 by the right end of the slide 102, and that the helical toothed wheel 6 that it carries is, therefore, remote from the worm 15 receiving a continuous rotational movement of the machine's chronotachometer.
This wheel 6 is fixed to a central hub 6a which is fitted with gentle friction on the shaft 7 and which carries, rigidly fixed to it, the cam 16 comprising two similar ramps 16a 16b and a part 16c concentric with the axis of tree 7.
On this cam 16 is supported, by means of a roller 21, the lever 19 which, pivoting at 20 at one of its ends, is provided, at its other end, with a toothed sector 105 which is in constant mesh with a pinion 106 which is connected, by a suitable gear transmission, with a pinion 107 (fig.ll) replacing the drum 27 of the previous example. This pinion 107 is connected to the arm 5 which, by means of the pin 4, carries the control needle 3.
The toothed wheel 6 is, on the other hand, connected to the arm 100 which carries it, by means of a pincer spring 108 threaded, by its turns, on the hub 6a of said wheel 6 and between the two branches of which are engaged two tenons: one 109, fixed in the arm 100 and the other 110, fixed on the wheel 6, (fig. 8 and 9).
By this arrangement, the assembly constituted by the toothed wheel 6 and the cam 16, is, in normal operation, in which the said wheel 6 is not engaged with the worm 15, recalled and immobilized on the arm 100 in the position shown in fig.8.
The engagement of this toothed wheel 6 with the screw 15 actuated by the chronotachymeter of the locomotive is automatically controlled each time that, during its journey, the train
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passes in front of a closed signal connected to a crocodile or other trigger of the channel 'causing either the closing of the excitation circuit of an electromagnet 111, or the activation of a small pneumatic pump 112.
This engagement has the effect of causing the simultaneous engagement of the wheel 6 and of the cam 16 which is integral with it and the return, towards the zero of the dial, of the control hand 3, by the 'intermediary of the lever 19 actuated by the cam 16, the toothed sector 105 and the pinion 1 07 connected to the arm 5 carrying the pivot 4 of said control needle 3.
The two ramps 16a-16b are so arranged that, when the toothed wheel 6 is brought into engagement with the control screw 15 and driven by the latter in one direction or the other, depending on whether the locomotive is moving in motion forward or in reverse, the lever 19 is actuated, in one of its directions, by the ramp 16a and, in the opposite direction, by the second ramp 16b and thus returns the control hand 3 to zero of the dial whatever the direction of travel of the locomotive.
The number of teeth of the wheel 6 is determined so that a complete revolution of the latter corresponds to a course of 2700 meters, while the two ramps 16a and 16b of the cam are shaped so that the needle control 3 is brought to zero by lever 19 over a distance of 1000 meters, said lever and, consequently, needle 3, remaining in this position for 300 meters when the portion 61c of the cam is under the roller 21 of said lever.
The device intended to control the engagement of the wheel 6 with the worm 15, each time the train passes in front of a closed signal connected to a trigger of the track activating either the electro 111 or the pump 112 is, moreover, combined so as to automatically cause said wheel 6 to move away from screw 15 after each half-revolution of said
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wheel 6. @
This device, shown in figs.
8 to 10 essentially comprises a lever 113 which, pivoting on a pin 114, is present, at its free end, exactly above the push rod of the piston 115 of the pump 112 and is, on the other hand , connected to the mobile core of the electro 111, so as to be able to be displaced angularly by the piston of the said pump 112 or by the excitation of the electro 111 and brought, by one or the other of these two components, in the position shown in fig.8.
On the axis 114 also pivots another lever which, integral with the lever 113 and driven by the latter, comprises two branches 116 and 117 which are arranged: first, so as to push against the action of the spring 104. the arm 100 carrying the wheel 6 and to bring the latter into engagement with the screw 15 and the second, so as to maintain momentarily, as will be explained below, the lever 113 raised in the position shown in fig. 8 .
Referring to this figure, it can be seen that the branch 116 does not act directly on the arm 100, but rather through the intermediary of a spring man 118, carried by said lever 100, and arranged in such a manner. to ensure the elastic contact of the teeth of the wheel 6 and the screw 15 when these two teeth are not in the correct meshing position, and the drive of said wheel 6 by the screw 15 as soon as the threads of the latter are exactly in engagement with the teeth of the wheel 6.
The arm 100 occupying the position shown in FIG. 8, the lever 113 remains momentarily engaged in the position given to it by the electro 111 or the pump 112, by hooking it onto a tooth 119 formed at the end of a lever 120, of the arm 117, integral with the lever 113 and the arm 116 pressing on the spring man 118.
This same arm 100 is, on the other hand, locked in the position shown in FIG. 8, by another lever 121, which also journaling
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ment around the axis 114, forms a support, by one of its ends, on a stop screw 122 carried by said lever 100, and is normally biased opposite said stop by a spring 123.
The lever 120, carrying the hooking tooth 119 which is integral with the arm 116 and the lever 113, pivots about an axis 124 and ends at the end opposite to said tooth 119, by two inclined planes 125 and 126. A spring 127 further tends to hold tooth 119 of lever 120 in engagement with arm 117.
The toothed wheel 6, on the other hand, carries two tabs 128 and 129 which are arranged so that the first 128 meets in a certain direction of the movement imparted to said wheel, the inclined plane 125 of the lever 120. , and that the second 129 meets, in the opposite direction, the second inclined plane 126 of said lever 120 which thus swings around its axis 124 and releases, after a certain angular displacement in any direction of the wheel 6, the integral arm 117 of the arm 116 and of the lever 113 and consequently, the arm 100 which only remains locked in the position shown in fig.8 by the stop of the screw 122 against the end of the lever 121.
From this moment of the revolution of the wheel 6, it is possible for the mechanic, by sending air under pressure in a small pump body 130, to cause the displacement of the piston 131 of said pump and consequently the lifting against the action of the spring 123, of the engaging lever 121 which is maintained, by said spring, in contact with the push line of said piston 131.
This tilting of the lever 121 has the effect of disengaging it from the stop 122 and, consequently, of releasing the arm 100 which, carrying the wheel 6 and the cam 16, is brought back under the action of its spring 104, to the left. of fig. 8, by oscillating around the axis 101 and thus putting the wheel 6 out of engagement with the screw 15.
This wheel 6 is no longer driven by said screw and is recalled
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in the position shown in fig. 8 by the picnette spring 108.
In fact, by the arrangement described, the vigilant mechanic has the possibility of neutralizing the putting into action of the apparatus, as soon as one or the other of the cleats 128-129 has tilted the lever. 120 and thus free the assembly formed by the levers 113-116
If the mechanic does not carry out this neutralization, the arm 100 carrying the wheel 6 remains engaged against the lever 121 by the stop 122 and thus maintains said wheel 6 and the screw 15 in engagement.
This wheel 6 continues by the screw 15 to be driven in one direction or the other until the moment when, having completed a half-revolution, a third cleat 132, fixed on said wheel 6, comes to meet and tilt a lever 133, pivoting at 134 on the arm 100 This lever 133 which is connected to the arm by means of a pincer spring 135 maintaining it normally in the position shown in fig. 8, ends at its base with a bearing 136 which, arranged above the tail of the lever 121, pushes the latter below the stop 122, thus releasing the arm 100 which is biased by its spring 104, and drives the wheel 6, which, no longer being in engagement with the screw 15, is returned by the pincer spring 108 to the position shown in fig.8.
This wheel 6 could, as shown in dotted lines in fig. 8, comprise a notch 136 or a non-toothed position, arranged so as to appear opposite the screw 15 at the end of each half-revolution of said wheel 6, for ensure, in the event of damage or blockage of the release device, the certain release of this wheel 6 and of the screw 15.
Of course, during the half-revolution imparted to the wheel 6 by the screw 15, the arm 19 is displaced angularly by one or the other desramps 16a or 16b of the cam 16 according to the direction of rotation imparted to said wheel 6 until the part 16 of said cam is presented under the roller 21 of said
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lever 19 and where, consequently, the control needle 3, driven via the toothed sector 105, the pinion 106, the gear transmission connecting this pinion 106 to the wheel 107 and the device described opposite of fig. 2, is reduced to zero.
The device shown in fig. 11 of the drawing is the same as that shown in fig. 2, from which it differs only by the means employed to allow to advance according to the needs, the moment when the braking must begin so that the stopping of a convoy, partially provided with continuous brakes, is obtained on the desired point.
As can be seen in fig. 11 and 12, the two con - centric hollow shafts 35 and 37 which respectively carry the support arm 5 of the control needle 3 and the pinion 107, driven by the movements of the lever 19 fig. 8 , are mounted so as to pivot in a fixed body 38 capped by a bell 47, movable angularly by hand on said fixed body and making it possible to bring the control needle 3 opposite any one. divisions of the dial of the apparatus, through the stopper 46 and the spring devices 40 and 44.
The tubular shaft 35 carries, rigidly wedged on its rear end, a crank arm 137 in the form of a sector to which is fixed, by means of a leaf spring 138, a wedge 139 whose end free is held elastically in contact, by said spring 138, with the rear edge of the fixed body 38.
The latter is cut in its rear edge by a notch 140 extending over a certain part of the periphery of said edge and connected to it by ramps such as 141 and 142, for example.
This wedge 139, resting by its end edge 139a on the highest part of the posterior edge of the body 38, is thus kept raised above the cleat 43 causing, as ex-
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folded in fig. 2, the drive of the shaft 35 of the control needle 3.
Under these conditions, this cleat 43 will act on said shaft 35 only when it has been brought, by the rotation of the shaft 37 which carries it, with the edge 137a of the crank 137.
If, on the contrary, by moving the bell 47 by hand on the body 38, so that the cleat 46 of said bell drives the crank 137 and the wedge 139 under conditions such that the latter falls into the notch 140 of the body 38, the cleat 43 integral with the shaft 37 driven by the toothed wheel 107 as explained above, will meet the wedge 139 by its edge 139a and will cause, as can be understood on examination of FIG. 12, the drive of the shaft 35 much earlier than in the first case, so that the starting moment of the brake control will be advanced in an adjustable manner, depending on the initial setting position given to the shim 139.
The arrangements described above are, of course, given only by way of example, the shapes, materials and dimensions of the constituent parts as well as the construction details can be modified without changing the invention in any way.
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