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"Dispositifs de signalisation perfectionnés pour chemins de fer".
Cette invention concernée des dispositifs de signalisation pour chemins de fer et elle a pour but de permettre la ré- ception de signaux sur le train par temps de brouillard et autres conditions atmosphériques dan lesquelles les signaux lumineux et de sémaphore ne peuvent etre vus par le conduc- teur du train.
A cet effet et si l'on désire également pour contrôler le fonctionnement de freins et de moteurs qui commandent le train, des signaux sont transmis entre la voie, c-à-d. d'une boite de signalisation, et le train, ceci étant effectué à @ l'aide d'appareils de transmission et de réception électro- niques comportant un oscillateur, les deux étant logés dans ou controlés par la boite de signalisation et sur le train, les courants oscillatoires employés, qui sont de préférence d'une longueur d'onde de l'ordre de 50cm.à 5m., étant trans- mis comme ondes électromagnétiques entre.la voie et le train en mouvement, c-à-d. la cabine de la locomotive, au moyen de bipoles, bobines, plaques et autres antennes.
Quand on fait usage de bipoles, leurs axes sont disposés.transversa- lement à la direction de mouvement du train. Les oscillateurs servent en même temps comme transmetteurs et. récepteurs et dans ce but ils sont chacun connectés à un relai électronique ou electromagnétique à l'aide desquels les signaux à la boite de signalisation et sur la cabine sont mis eh concordance avec la position du train par rapport à des points de la voie, c-à-d." Distant","Entré", "Libre".Les signaux établis manuel- lement à la boite de signalisation sont donc exposés simulta- nément dans la boite de signalisation e sur la cabine du train, où des signaux audibles peuvent etre mis en action, ou bien des freins du train peuvent être mis en fonction ou le courant des moteurs du train peut être interrompu.
En outre, la présence d'un train aux différents points de signalisation sur la voie, peut être indiquée par des signaux appropriés dans la boite de signalisation.
Les bipoles sur le train sont obligés d'émettre continuel- lement des radiations, les oscillateurs correspondants étant excités de préférence par un accumulateur sur le train; les oscillateurs controlés par la boite de signalisation sont avantageusement excités par la ligne distributrice de puissan- ce à l'intervention d'une¯ réserve dérivée d'énergie.
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Si on le désire, il peut être prévu en outre sur la voie, deux points de signalisation "Entré", disposés à une distance convenable l'un de l'autre.
Par ce moyen, quand un train passe le premier signal"Entré" 'une indication appropriée sera donnée dans la cabine. Au fur et à mesure que le bipole radiant sur le train approche le bipole radiant au second signal" Entré", le rendement de 1' oscillateur fonctionnant comme récepteur dans la cabine, augmentera graduellement jusqu'à ce que le champ de réception maximum soitatteint. L'augmentation graduelle en courant de sortie peut être mesurée sur un milliampèremètre qui sera avantageusement pourvu d'une portion colorée en rouge sur son échelle, de sorte que quand l'aiguille atteint cette por- tion rouge, le conducteur saura que le train atteint la partie finale de la zône de danger et qu'il atretera le train,
se gardant de repartir avant que le signal "libre" aura été donné par la boite de signalisation.
Le circuit oscillateur pour chemins de fer à écartement standard peut être avantageusement du genre Colpitts modifié pour fréquence ultra-haute. Comme une fréquence différente est avantageusement employée pour chacun des points de signa- lisation, la sortie au bipole peut etre passée à travers un filtre de passe-bande, afin d'assurer que seule la fréquence désirée sera transmise ou reçue. Les circuits oscillateurs peuvent cependant être du type Barkhausen-Kurtz, lineaire ou co-axial, plus spécialement pour chemins de fer à voie étroite et chemins de fer électriques dans lesquels l'espace entre le rail conducteur et l'un des rails de la voie est réduit.
Les relais cités ci-devant actionnés par les différents oscillateurs peuvent consister en relais fonctionnant mécani- quement, ou l'on peut employer des lampes thyratron dont les courants de plaque excitent des enroulements de relai faisant fonctionner des languettes de relai.
Les différentes disparitions de lumières et leur allumage automatique sont effectués par des relais à interaction.
Chaque unité d'oscillateur sur la cabine est avantageuse- ment construite comme unité à mettre en prise, et elle est équipée d'une lampe à néon dans le circuit d'anode, montrant que l'oscillateur fonctionne.
On emporte des appareils de réserve et si l'un d'eux vient à manquer(la lampeà néon étant par conséquent étinte) on met un nouveloscillateur en prise.
Dans la boite de signalisation on peut adapter une carte illuminée sur laquelle sont disposées des lumières colorées montrant la position des signaux et du traffic.
La mise en circuit du signal dans la boîte connecte l'anode de la valve à l'alimentation, ce qui est indiqué par une lampe à néon sur la carte. Le filament est constamment allumé.
Alors que ceci impose une plus courte durée pour les valves, un fonctionnement instantané est assuré en même temps qu'une indication instantanée d'un manquement, auquel on peut remédier par la mise en oeuvre manuelle de détonateurs de brouillard.
Par la présente invention le contrôle d'un train par des signaux à partir d'une boîte de signalisation est rendu indé- pendant du brouillard, de la pluie ou d'autres conditions at- mosphériques défavorables et la sécutité de fonctionnement est assurée,étant donné que le signal produit dans la boite de signalisation est répété dans la cabine et que le signaleur est avisé de la présence d'un train dans sa section meme quand la visibilité est nulle.
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Dans les dessins annexés, on a illustré comment l'inven- tion peut être convenablement et avantageusement mise en pra- tique, notamment:
La figure 1 est un schéma montrant la disposition géné- rale des appareils et circuits sur la voie.
La figure 2 est un schéma montrant la disposition géné- rale des appareils et circuits sur un train.
La figure 3 est un schéma des circuits dans une boite de signalisation.
La figure 4 montre une carte de voies, telle qu'on peut l'utiliser dans la boite de signalisation.
La figure 5 est une vue extérieure du panneau principal avec les interrupteurs de signal.
La figure 6 est un schéma montrant la disposition géné- rale des circuits sur le train.
La figure7 est un schéma montrant le circuit de l'os- cillateur sur le train.
La figure 8 montre une antenne bipolaire montée en des- sous d'un véhicule du train.
La figure 9 est un schéma montrant le circuit de l'un des oscillateurs sur la voie.
La figure 10 est une vue d'une unité d'oscillateur avec sa réserve de puissance appropriée, en position sur une voie de chemin de fer.
Référant d'abord à la figurel, A désigne le bipole"Distant" sur la voie B; C le premier bipole "Entré"; D le second bipole "Entré"; et E le bipôle "Libre". F,G,G' et H, sont les oscillateurs correspondant respectivement aux bipoles A,C,D, et E, les deux oscillateurs du signal Entré G et G' oscillant à la même fréquence, et les oscillateurs de signal Distant et Libre F et H à des fréquences différentes.
Ces trois fréquen- ces sont préférablement situées dans des limites correspon- dant àdes longueurs d'onde dans les limites de 50 à 500cm., par exemple,,,la fréquence moyenne, c-à-d.,pour les signaux Entré, peut être 200 mégacycles correspondant à une longueur l'onde de 150cm. Si nécessaire ces trois fréquences peuvent être stabilisées en passant les courants oscillatoires à tra- vers de filtres appropriés J. Chacun des oscillateurs est ali- menté de courant à travers une réserve d'énergie K alimentée à son tour par la ligne de puissance L. Les oscillateurs fonc- tionnant comme récepteurs à travers les conducteurs M font agir des relais dans la boite de signalisation, µ l'interven- tion desquels des dispositifs de signal peuvent etre excités dans la dite boite.
Référant à la figure 2, Q,R,S sont des bipoles disposés en dessous de la cabine sur un train et qui sont connectés respectivement aux oscillateurs T,U,V ayant les mêmes fréquen- ces que les.oscillateurs f,(G G') et H respectivement, sur la voie. Les oscillateurs T,U,V sont également, si nécessaire, munis de filtres J placés entre-eux et les bipoles Q, R,S.
Les oscillateurs T,U,V sont également connectés à travers de re- lais W,X,Y à des signaux Entré, Distant et Libre sur un pan- neau récepteur 1 et ils sont pourvus de circuits d'interblo- cage appropriés comme il sera décrit ci-après avec référence à la figure 6.En supplément le circuit de l'enroulement de relai W du signal Entré comporte un milliampèremètre Z, dont l'aiguille peut se mouvoir à partir d'un zéro correspondant la valeur du courant anodique de repos des oscillateurs de signal Entré, par ex. 10 milliampères, vers des valeurs plus élevées, soit 14 milliampères, au fur et à mesure que le train
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se meut lentement entre les bipoles des deux signaux Entré.
L'oscillateur Entré T peut aussi être disposé pour opérer à travers son relai W l'application des freins du train, à l' intervention d'un relai 2. Les oscillateurs T,U,V sont excités à partir d'accumulateurs sur le train à travers une réserve d'énergie commune 3.
Les circuits des oscillateurs employés sur le train et sur la voie sont illustrés dans les figures 7 et 9. Ils sont du type Colpitts modifiés par la connection de la bobine RFC de fréquence de relai au centre de l'inductance 5 connectée en parallèle avec les condensateurs 6,7 connectés en série, et entre lesquels se trouve une connexion à la cathode 8 de la triode 9; un condensateur de modulation 4 est également con- necté en parallèle avec l'inductance 5.
Les filaments des cathodes 8( Figure 7) sont préférablement chauffés directement par la batterie d'accumulateurs sur le train; dans le cas des oscillateurs sur la voie, les cathodes peuvent être chauffées par les réserves d'énergie K contenues dans des unités de puissance 10 placés sur la voie( Figure 10) , ces unités de puissance étant connectées à des unités de voie 11 qui con- tiennent chacun l'oscillateur et le bipole pour le poste de signalisation respectif, les bipoles étant disposés transver- salement à la direction de mouvement des trains. Le couplage des bipoles en dessous du véhicule de train peut être effec- tué comme illustré dans la figure 7, la connection entre l'ose- cillateur et le bipole étant établie à l'aide d'un conducteur coaxial d'alimentation((feeder) 12 ayant une impédance appro- priée.
Les oscillateurs des bipoles de signalisation A,C,D,E sur la voie sont excités en fermant leurs circuits d'excitation à l'aide d'interrupteurs 13, Figure 3, ce qui provoque l'alluma- ge de lumières de signal 14,shuntées de préférence par des ré- sistances 15, sur la carte des voies 16( Figure 4), afin d'in- diquer que l'oscillateur correspondant est en fonction. Le courant dans ce circuit passe à travers la bobine d'un relai 17, la dite bobine étant enroulée de façon qu'elle ne fasse pas mouvoir la languette jusqu'à ce que de l'énergie supplémen- tire soit reçue du bipole de voie correspondant quand le bi- pole sur le train est à proximité rapprochée de l'autre. La languette de relai ferme alors un circuit 18 comportant un signal lumineux 19, qui donc indique la position du train sur la carte des voies 16.
Les interrupteurs pour les différents signaux sont avantageusement disposés sur un panneau 20 marqué en concordance, tel qu'illustré dans la figure 5.
Sur le train, les relais W,X,Y des signaux Entré, Distant, et libre sont connectés en série en 21,22( Figures 6 et 7) dans les circuits d'anode des oscillateurs, une lampe à néon 23 ou autre lampe indicatrice convenable, shuntée par une résistance 24, étant également disposée en série dans les dits circuits, afin de donner une indication continue que l'oscillateur res- pectif est en fonction.
Dans la figure 6 a été illustré un système convenable d' interblocage des circuits de signalisation afin de prévenir que les signaux Distant et Entré soient éteints avant que 1' interrupteur du signal Libre ait été opéré à la boîte de signa- lisation ou station. Ici les bornes 21,22 correspondent à cel- les dans la figure 7 montrant la connection des relais W,X,Y dans les circuits d'anode des oscillateurs. Dans ce schéma (Figure 6), le relai Y du signal Libre a deux languettes de relai 25,26 qui sont déplacées simultanément quand la bobine
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de relai est excitée.
Quand ce ralia est excité, la languette 25 ouvre un circuit 27 comportant l'accumulateur 28, les con- tacts normalement fermés contrôlés par les languettes 29,30 des relais X et W, et le.signal Libre sur le panneau 1. Les languettes 25,26 du relai Y sont ramenées dans leur position de circuit fermé par un ressort quand le relai est désexcité à ce point que seul le courant de repos de l'oscillateur V passe à travers son enroulement.L'excitation du relai Y ouvre également un circuit 31 comprenant les enroulements des re- lais X et W des signaux Distant et Entré et les circuits d' anode des oscillateurs correspondants T, U.
Le relai X étant excité par le bipole R actionne une languette de-contact 32 controlant un circuit 33 comprenant également l'accumulateur 28, le signal Distant au panneau 1 et un contact disposé pour être ouvert par une autre languette 34 du relai de signal Entré W quand ce dernier est excité par le bipole Q. Le relai W étant ainsi excité ferme au moyen d'une troisième languette 35 un circuit 36 comprenant le signal Entré au panneau 1, 1' accumulateur 28 et un circuit 37.
L'appareil.de signalisation peut avantageusement fonction- ner comme suit :
Considérant que la section de la voie en avant d'un train en marche est libre, le courant de repos de l'oscillateur V sur le train contrôlant le signal Libre, c-à-d., d'une lumière verte, n'excitera pas son relai Y suffisamment pour ouvrir les contacts en 25,26, de sorte que le circuit 27 controlant la lampe signal Libre verte sur le panneau 1 n'est pas in- terrompu et par conséquent il est montré une lumière vere,
Quand le train atteint une section de la voie controlée par un jeu de signaux, et qu'un autre train se trouve sur cete section, le signal Distant, étant opéré à partir de la boite de signalisation et reçu à la cabine,
en rompant le cir- cuit en 29 supprime la lumière verte au panneau 1 dans la ca- bine et substitue la lumière rouge d'avertissement Distant à la lumière verte en fermant le circuit en 32..
Le premier signal Entré, étant mis en fonction et reçu, supprime la lumière Distant en 34 et y substitue le signal Entré en 35, applicant en même temps les freins, si nécessaire, à l'intervention d'un relai 2, figure 2.
Le second signal Entré est placé à une telle distance lelong de la voie que la locomotive he le dépassera pas pen- dant que ses freins sont serrés. Ce signal est opéré simul- tanément avec le premier signal Entré et sa fonction est de permettre au conducteur de la locomotive de cheminer en avant jusqu'à ce que la locomotive soit en réception maximum du se- coud-signal Entré du bipole D. Le bipole Q sur la locomoive étant excité à la même fréquence que l'oscillateur contrôlant le second signal Entré, la distance entre le train et ce se- cond signal Entré est indiqué à tout moment sur le milliam- pèremètre Z comme dit ci-devant. Ceci permet à la locomotive de se placer à la meilleure position possible pour recevoir le signal Libre.
Les relais X et W sont construits pour retenir leurs languettes en position attirée en raison des courants de re- pas des oscillateurs continuellement excités T, U quand il n' est plus reçu d'énergie des oscillateurs correspondants F,G,G' sur la voie.
Le bipole E du signal de voie Libre est placé tout près du bipole du second signal approximativement à moins de deux pieds, et quand il est mis à émettre des radiations, les
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signaux Distant, premier et second Entré sont automatique- mentsupprimés à l'intervention d'interrupteurs à interblo2a- ge de genre connu prévus au panneau principal 20 de la boite de signalisation. La réception de ce signal dans la cabine de la locomotive supprime la lumière Entré en 26 et retourne l'aiguille du milliampèremètre Z à zéro et réinstalle la lu- mière verte.
REVENDICATIONS
1.- Appareils pour la signalisation sur chemin de fer comprenant sur le train une série d'oscillateurs capablesd' émettre et de recevoir des ondes électromagnétiques de fré- quences différentes, une antenne consistant de préférence en un bipole, ayant son axe disposé transversalement à la direction de mouvement du train, pour chacun des oscillateurs, des moyen$pour exciter ces oscillateurs, des relais connectés dans les circuits d'anode de ces oscillateurs et controlant les circuits des dispositifs de signalisation;
et sur la voie un oscillateur à chaque point de signalisation, des moyens contrôlés à partir d'une boite de signalisation ou station pour exciter ces oscillateurs, et des connections électri- ques entre les circuits d'anode des dits oscillateurs et les dispositifs de signalisation à la boite de signalisation ou station.
2.- Une forme de l'appareil de signalisation revendiqué en 1, dqns laquelle les oscillateurs sont des type Colpitts modifié par la connection de la bobine de fréquence de relai RFC au centre de l'inductance qui est connectée en parallèle avec les deux condensateurs reliés en série entre lesquels se trouve une dérivation à la cathode.de la triode.
3.- Une forme de l'appareil de signalisation revendiqué en 1 ou en 2, dans laquelle les oscillateurs sont construits pour radier.et recevoir des ondes d'une longueur d'onde de 50à 500cm.
4.- Une forme de l'appareil de signalisation revendiqué dans l'une ou l'autre des revendications 1 à 3, dans laquelle les circuits des dispositifs de signalisation sur le train sont à Interblocage.
5. - Une forme de l'appareil de signalisation revendiqué en 4, dans laquelle il y a sur le train des relais contrôlant les circuits d'un signal Libre, mn signal Distant et un signal Entré, le circuit du signal Libre étant normalement fermé par des contacts connectés en série sur chacun des relais quand ces derniers se trouvent à leur condition normale ou dés- excitée, le circuit du signal Distant étant fermé par le con- tact de son propre relai, lequel est connecté en série avec des contacts sur le relai du signal Entré, quand ces derniers relais sont dans la position des-excitée, le circuit de l' enroulement de relai du signal Entré étant connecté en série avec un appareil de mesure de courant.
6. - Une forme de l'appareil de signalisation revendiqué dans chacune des revendications 1 à 5, dans laquelle il est prévu sur la voie deux antennes de signal Entré placés à dis- tance l'une de l'autre.
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