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Système de signalisation ferroviaire à circuit codé de voie.
La présente invention concerne les systèmes de signa- lisation ferroviaire du type à circuit codé de voie, et elle se=réfère plus particulièrement aux systèmes à block automati- que ou autres de ce genre, dans lesquels on prévoit l'excita- tion d'approche de signaux disposés le long de la voie ou d'autres dispositifs de réglage du trafic.
D'une manière générale, l'objet de la présente inven- tion consiste à prévoir une disposition nouvelle et perfec- tionnée pour la commande d'approche de différentes fonctions de systèmes de signalisation par circuit codé de voie, sans utiliser des fils de ligne entre les emplacements des signaux.
Un autre objet de l'invention consiste à réduire les éléments de l'équipement nécessaire et d'augmenter le rendement des dispositifs de commande d'approche du type sans fil défini ci-dessus.
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Un autre objet consiste à obtenir une action de réta- blissement grâce à ces perfectionnements et dispositifs, in- dépendamment des relais de voie soumis au code, disposés à l'extrémité d'entrée des sections signalisées.
Un autre objet consiste à empêcher que le courant de réaction pouvant se former dans les rails des sections pendant la condition de shuntage de ces rails, puisse fournir l'indica- tion erronée selon laquelle la section est libre,, alors qu'un train s'y trouve encore.
Enfin, un autre objet consiste à améliorer le fonction- nement des systèmes à commande par approche dans lesquels, au courant continu codé destiné à la commande des signaux placés le long de la voie, on superpose, par moment, un courant codé alternatif destiné à commander les signaux d'abri ou de cabine.
Dans la mise en oeuvre de la présente invention, les objets ci-dessus sont obtenus en disposant les éléments de chaque combinaison à circuit codé de voie d'une manière nouvelle et perfectionnée. Dans cette nouvelle disposition, le courant d'excitation destiné au relais de voie de l'extrémité d'entrée est fourni par une source placée à cette extrémité d'entrée; les interruptions dans la soumission au code, en ce qui concer- ne ce relais, interruptions nécessitées par la sélection d'in- dications des signaux, sont produits en neutralisant des im- pulsions de courant codé de signalisation fourni par une source placée à l'extrémité de sortie.
Un relais détecteur de train, placé à l'extrémité de sortie, reçoit normalement des impul- sions excitatrices provenant de la source de l'extrémité d'entrée pendant les périodes "coupure" du code destiné aux signaux; et les dispositifs normalement en condition de non excitation, qui sont commandés par rapproche;, sont seulement rendus actifs lorsque la transmission de ces impulsions exci- tatrices du relais détecteur est interrompue par un shuntage des rails de la section mise en circuit.
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La description ci-après se réfère à plusieurs combi- naisons de circuit de voie conformes à la présente invention, représentées par ailleurs sur le dessin annexée sur lequel:
La fig.l est la représentation schématique d'une section de voie de chemin de fer équipée selon un mode préféré de réalisation des dispositifs de commande par rapproche, sui- vant l'invention.
La fig.2 indique les différentes formes de courant circulant dans le circuit de voie de la fig.l pendant les périodes de non occupation des voies de la section.
La fig.3 est une représentation schématique des dis- positifs à commande par approche conformes à l'invention et appliqués à une combinaison de circuit de voie dans laquelle, au courant codé continu destiné à la commande des signaux de voie, on superpose, par moment, du courant codé alternatif destiné à la commande du signal de cabine ou d'abri, et, la fig. 4 indique la façon dont chaque relais pola- risé de voie indiqué sur chacune des combinaisons de circuit de voie des figs.l et 3 peut être remplacé par un relais de voie du type à contact polarisé de maintien ou stick.
Dans les différentes vues du dessin, les lettres et signes de référence identiques désignent des éléments corres- pondants. Si l'on se réfère d'abord à la figure 1, on voit que les dispositifs perfectionnés de commande par approche, sui- vant l'invention, sont représentés ici comme étant appliqués conjointement à un système à circuit codé de voie pour la signalisation automatique de block, destiné à une voie de chemin de fer 1-2 sur laquelle on supposera que le trafic se déplace dans le sens unique indiqué par la flèche ou de gauche à droite suivant le schéma.
Le tronçon protégé de cette voie est divisé comme d'ordinaire par les sections successives séparées par des joints isolants 3, les rails de chaque sec- @tion formant une partie d'une nouvelle combinaison 'de circuit
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de voie d'un type perfectionné faisant l'objet de la descrip- tion ci-après.
Sur la figure 1, on a désigné, respectivement, par D et E l'extrémité d'entrée et l'extrémité de sortie de l'une de ces sections de voie; TR désigne un relais de voie soumis au code installé à l'extrémité d'entrée de la section ; a prévu, en outre, une batterie de voie TB, ou toute autre source de courant continu appropriée à la sortie de la section; un dispositif à coder CR muni d'un contact 5 reliant périodique- ment cette batterie de voie aux rails de la section pour les alimenter en énergie; S désignant le signal de voie habituel protégeant l'entrée de chacune des sections de voie, et qui est commandé par le relais de voie associé ou correspondant TR par l'intermédiaire de l'appareil à décoder DA.
'On système automatique de signalisation de block du type indiqué à circuit codé de voie fonctionne sans le secours d'aucun fil de ligne, et dans sa forme-type, il comprend la totalité des éléments désignés ci-dessus. Un tel système comprend, en outre, les dispositifs courants (non représentés) servant-à actionner continuellement chacun des relais CR pour l'extrémité de sortie, suivant l'une ou l'autre des cadences distinctes de code choisies à cet effet. La sélection parmi ces cadences (lesquelles dans un système-type à trois feux peuvent se composer de codes à 75 et 180 impulsions de courant par minute) s'effectue suivant les conditions du trafic en aval, grâce à un appareil à décoder DAe fonctionnant suivant le mode habituel.
Cet appareil à décoder, dont les détails ne sont pas représentés ici, est commandé de la manière habituelle par le relais de voie TR correspondant, et i sert, en outre, à éta- blir sélectivement un circuit d'éclairage pour l'une ou l'autre des lampes (G,.Y et R dans le système à trois feux indiqué plus haut) du signal de voie placé au même endroit.
Dans la disposi-
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tion représentée, ces lampes de signalisation sont alimentées en courant d'excitation à partir d'une source désignée par les bornes + et -. ,
Pour que certaines-fonctions du système de signalisa- tion n'entrent en jeu qu'à l'approche d'un train, l'appareil installé à chacun des emplacements de signal D, E etc.., est assisté par un relais détecteur de train KR établi de manière à neutraliser les fonctions précitées à tout moment sauf lorsque la section de voie en amont de l'emplacement devient occupée.
Dans la disposition donnée fig.l à titre d'exemple, une seule parmi ces fonctions de commande par approche a été prévue, et elle consiste à allumer le signal de voie Sa (normalement éteint) par l'intermédiaire d'un contact 9 du relais détecteur KR.
Lorsque les dispositifs perfectionnés de circuit de voie conformes à l'invention sont appliqués à des systèmes de signalisation de block du type à "fréquence de code", considéré ici, ils rendent le relais KR de chaque emplacement de signa- lisation sensible à l'approche d'un train, et cela est obtenu de plus, sans l'emploi de fil de ligne de commande entre les emplacements de signalisation. Les différents éléments.de cir- cuit de voie établis suivant le procédé perfectionné et nouveau décrit plus loin comportent tous ces dispositifs.
NOUVELLE COMBINAISON DE CIRCUIT DE VOIE SUIVANT LA FIGURE 1. -
Une nouvelle combinaison de circuit de voie, d'un type nouveau et perfectionné sert à actionner les relais de voie respectivement soumis au code TR et détecteur KR à l'ex- trémité d'entrée et à l'extrémité de sortie de la section.
Dans cette combinaison, le courant de mise en jeu destiné au relais de voie TR de l'extrémité d'entrée est fourni par une source de courant continu disposée à l'extrémité d'entrée et représentéesous forme d'une batterie de voie KB; les interrup- tions dans le fonctionnement de ce relais soumis au code, inter- ruptions nécessaires pour la sélection d'indications de signa-
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lisation, sont obtenues par des impulsions neutralisantes en courant codé de signalisation qui sont fournies par la source TB de l'extrémité de sortie, et par l'intermédiaire du contact re- pos 5 du relais à coder CR;
le relais KR détecteur de train placé à l'extrémité de sortie capte des impulsions provenant de la source d'énergie placée à l'entrée par l'intermédiaire du con- tact travail 5 pendant les périodes de "coupure" du code de si- gnalisation; et enfin, le signal de voie Se normalement non exci- té, est alimenté en courant d'éclairage par l'intermédiaire d'un contact'repos 9, seulement et lorsque la transmission des im- pulsions d'excitation de ce relais détecteur est interrompue par le shuntage des rails de la section DE.
Si l'on examine de plus prèsl'équipement de l'extré- mité d'entrée D, on volt que la source KB de courant continu est branchée continuellement entre les rails de la voie à l'aide d'un circuit comprenant une impédance 12. Grâce à cette connexion, on établit entre les rails une différence de poten- tiel présentant le type de polarité positif ou "déterminé" re- présenté par la partie "potentiel KB" de la figure 2.
Le relais de voie TR de l'extrémité d'entrée est bran- ché entre ces rails par 1'* intermédiaire de l'impédance habi- tuelle 13,ce qui applique à ces rails la tension de la source
KB réduite seulement selon la chute de potentiel due aux im- pédances 12 et 13. Dans la représentation suivant la figure 1, ce relais est un dispositif soumis au code d'un type polarisé bien connu pouvant être mis en jeu seulement par un potentiel d'une polarité "déterminée" en provenance des rails de la sec- tion, mais non par un potentiel de la polarité contraire.
Sur la figure 1, cette dernière caractéristique est indiquée par les signes de polarité placés à proximité des bor- nes du relais TR. Ces signes, on le remarquera, coïncident avec ceux placés près des bornes de la source KB de courant continu de l'extrémité d'entrée, et aussi avec ceux des rails 1-2 à
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l'extrémité d'entrée D de la section. Par conséquent, le relais
TR est normalement maintenu en jeu par le potentiel de polarité déterminée en provenance de la source KB.
Si l'on examine Imité de sortie E, on voit que la source TB de courant continu qui s'y trouve est reliée par l'intermédiaire du contact à coder 5 du dispositif CR aux rails de la section, de manière à leur appli- quer un courant qui rend le rail 2 positif par rapport au rail
1. Cette polarité du courant est contraire à celle de la source d'entrée KB, et réagit sur celle-ci d'une manière faisant l'ob- jet d'une description ultérieure.
Lors de son fonctionnement périodique tel que défini plus haut, le contact 5 du dispositif à coder CR relie la source
TB de l'extrémité de sortie aux rails de la section, de manière à les alimenter en impulsions de période "contact" en courant de polarité contraire, séparées par des intervalles de période "coupure". Cette énergie de commande des signaux par impulsions passe à travers l'impédance 15 habituelle destinée à limiter le courant, et elle présente le caractère à périodesde répétition représenté par la partie code TB-CR" de la figure 2..
Comme il a été dit plus haut, le relais détecteur KR de l'extrémité de sortie est relié aux rails de la section, pendant, et seulement pendant les périodes "coupure" du code de commande des signaux décrit ci-dessus. Le contact à coder 5 (position travail) établit cette connexion périodique dans la- quelle est comprise une impédance 16.
Dans un but défini plus loin, le relais KR présente une caractéristique de mise hors d'action suffisamment lente pour couvrir les périodes "contact" du code qui séparent les connexions de période "coupure" qui viennent d'être définies.,
Pour obtenir cette coupure retardée, on peut utiliser naturellement, tout moyen approprié, tel qu'une impédance (non représentée) branchée entre les bornes de l'enroulement ou des dispositifs internes particuliers prévus dans le relais.
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FONCTIONNEMENT DE LA COMBINAISON SUIVANT LA FIGURE 1. -
Suivant les conditions représentées, dans lesquelles la section DE est libre, le relais TR de l'extrémité d'entrée est périodiquement mis en jeu et hors d'action, en synchronisme avec le fonctionnement codé du dispositif CR à coder de l'extré- mité de sortie. Contrairement aux systèmes ordinaires, cependant chaque période "contact" de courant codé de signalisation, pro- venant de la source TB de l'extrémité de sortie est accompagnée par une mise hors d'action du relais de voie TR, alors que chaque période "coupure" du même code s'accompagne d'une mise en jeu de ce relais de voie.
La raison en devient évidente si l'on se réfère à la figure 2. La partie supérieure de ce diagramme indique le poten- tiel de polarité positive ou "déterminée" appliqué par la. source KB de l'entrée aux rails de la section. La partie "code TB-CR" du schéma représente le potentiel de polarité négative ou "contraire" appliqué par impulsions aux rails, par l'équipement du code de signalisation de l'extrémité de sortie; la partie inférieure de ce schéma indique le potentiel de voie résultant qui est à même d'exciter le relais de voie TR de l'extrémité d'entrée, ainsi que le relais détecteur KR de l'extrémité de sortie.
L'impédance d'entrée 12 à travers laquelle la source KB applique son énergie de polarité déterminée aux rails, contri- bue au caractère de ce potentiel résultant. Lorsoue ces relais sont, soit shuntés par un train, soit alimentés en courant de polarité contraire à partir de la source de sortie TB, le poten- tiel de polarité déterminée fourni par la source KB est absorbé par cette impédance et, comme on le voit fig.2, cette polarité déterminée ne se produit plus entre les rails.
Pour obtenir la neutralisation complète des périodes "contact" indiquées, les valeurs respectives des impédances 12 et 15, ainsi que les potentiels des sources KB et TB sont coordonnés avec les
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caractéristiques de résistance du ballast et des rails de la section DE d'une manière bien connue.
Dans la pratique, la valeur respective des impédances 12, 13 et 16 est déterminée de façon que, lorsque le ballast de voie se trouve à sa valeur minimum, chacun des relais de voie TR et KR reçoit son courant minimum d'actionnement effectif. En outre, lorsque le ballast présente la valeur minimum, le rapport entre l'impédance 12 et l'impédance 13, ainsi que la valeur des impédances 15 sont réglés de manière que le courant de période "contact" du code passant à travers le relais TR' soit égal à zéro ou même inversé, comme cela devient désirable lorsqu'il s'agit d'effacer l'effet produit par des courants extérieurs, ou dû à la batterie d'accumulateurs.
Grâce à cette disposition, les opérations de.mise hors d'action et de mise en jeu précédemment décrites en ce qui' concerne le relais TR continuent à se produire'en synchronisme avec les périodes "contact" et "coupure" du code de signalisation, aussi longtemps que la section DE reste libre. A cette action, vient se superposer la réception, par le relais détecteur KR de l'extrémité de sortie des impulsions de périodes "coupure" du potentiel à polarité normale en provenance de la source d'en- trée KB. Ainsi, les deux relais KR et TR sont excités en paral- lèle par la source KB de l'entrée.
Cependant, tandis que le relais TR est soumis au code, le relais détecteur KR de la sortie, reste continuellement en jeu sous ces conditions de non occupation de la section.'Comme. il a été dit plus haut, cette mise en jeu continue est due au fait que le relais KR possède un temps de coupure suffisant pour couvrir les périodes "contact" du code qui séparent ses impulsions périodiques d'excitation.'
De même, les changements dans la fréquence des impul- sions du code de commande des signaux ne modifient pas l'action qui vient d'être expliquée. Le fonctionnement d'un système complet
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de signalisation dont le circuit de voie de la figure 1 consti- tue une partie, entratne, naturellement, de telles modifications.
Dans la disposition à trois feux mentionnée plus haut, on emploie couramment des codes de "voie libre" et "d'approche" de 180 et 75 périodes par minute.
Pour l'une ou l'autre de ces vitesses de code (et même pour d'autres, susceptibles d'être utilisées dans le système), la combinaison perfectionnée de circuit de voie conforme à l'in- vention fonctionne effectivement suivant la manière désirée pré- cédemment décrite,dans la.quelle le relais de voie TR de l'entrée est soumis au code à une cadence qui détermine l'indication cor- recte du signal, et grâce à. laquelle, le relais détecteur KR de l'extrémité de sortie maintient constamment en jeu le contact 9.
Grâce à cette condition de mise en jeu, le signal Se,commande par l'approche,, est maintenu normalement en condition d'inaction.
Lorsqu'un train pénètre sur la section DE, le shuntage des rails de la section qui en résulte supprime le courant d'excitation, au relais TR de l'entrée et au relais KR de la sortie. Lorsque ce dernier est mis hors d'action, il complète/ par l'intermédiaire de son contact 9, le circuit d'éclairage destiné au signal de voie Se, afin que celui-ci fournisse au train l'indication déterminée par les conditions du trafic en aval. Il est évident que cette indication continue aussi longtemps qu'une partie quelconque du train reste dans la sec- tion DE.
Lorsque le train quitte la section,l'élimination du shunt qui en résulte permet la réapparition du potentiel de polarité positive, ou déterminée en provenance de la source d'entrée KB entre les rails, et permet également la transmission des impulsions de périodes "contact" en courant de commande des signaux, de polarité contraire, par l'intermédiaire de ces rails et à partir de la sortie de la section. Par conséquent, le départ du train s'accompagne d'une mise en jeu immédiate du
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relais TR de l'entrée, et du rétablissement de ce relais dans sa position normale de soumission au code.
Ce départ s'accom- pagne, en outre, d'une prompte réception par le relais détec- teur KR de l'extrémité de sortie d'impulsions de période "cou- pure", en courant d'excitation provenant de la source KB de l'entrée. Grâce à ces impulsions, le relais KR est maintenu en jeu et son contact 9 replace maintenant le signal Se contrô- lé par l'approche, dans sa position normalement inactive.
Il y a lieu de remarquer que l'effet produit sur le relais détecteur TR par le départ du train est complètement in- dépendant du relais de voie KR de l'extrémité de sortie, et même s'il fallait supprimer le dispositif TR de la combinaison, cette réaction se produirait de la manière prévue. Cela est dû à la liaison continue entre la source KB de l'extrémité d'entrée et les rails de la section, ainsi qu'à la disponibilité directe de ce potentiel pour la mise en jeu du relais KR, une fois que les rails de la section ne sont plus shuntés.
En plus de l'avantage évident constitué par une sécu- rité absolue de fonctionnement, la particularité.qui vient d'être expliquée réduit le nombre d'éléments nécessaires pour l'établissement de dispositifs de commande par approche, sans fil de ligne pour circuits codés de voie. Des réalisations com- merciales antérieures concernant de tels dispositifs sont ca- ractérisées par la disposition à "code de contrôle" exposée dans le brevet américain n .21.783 du 25 Septembre 1940 (nouvelle édition).
Dans la combinaison de circuits de voie prévue par ce brevet, on utilise un relais à impulsions IR (qui n'est pas re- présenté ici) qui sert, à l'extrémité d'entrée de la section, à transférer la connexion des rails du relais de voie TR à la source de courant de contrôle AB (qui correspond à la source KB de la présente description) pendant chaque période "coupure" du code capté de commande des signaux. En éliminant la nécessité
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d'un tel relais à impulsions,.la combinaison perfectionnée, con- forme à la présente invention, permet de réaliser une économie considérable dans l'appareillage pour circuit de voie.
DISPOSITION DU CIRCUIT DE VOIE SUIVANT LA FIGURE 3.-
Si l'on examine les polarités nécessaires au fonction- nement du circuit de voie de la figure 1, on voit que ces pola- rités sont contraires à la source d'entrée et à la source de sor- tie, comme il a été expliqué en détail. C'est là la polarité dé- sirable en ce qui concerne la protection du relais détecteur KR de la sortie, contre toute fausse manoeuvre au cas d'un court- circuitage accidentel des points travail et repos du contact 5 du relais à coder CR.
Cela est toutefois incorrect en ce qui concerne la pro- tection du relais détecteur KR contre une fausse manoeuvre due à un courant inductif de réaction reçu du circuit de voie. Un. tel courant peut être créé, par exemple, à chaque rupture du contact à coder 5 du circuit à travers lequel la source de sor- tie TB applique un courant de polarité négative ou contraire aux rails pendant que la section est occupée. Un tel courant de réaction présente une polarité positive ou déterminée et,s?. il est suffisamment puissant, il peut atteindre, par conséquent, le relais KR par l'intermédiaire du contact travail 5, et produire une mise en jeu incorrecte ou intempestive de ce relais, même si le signal Se commandé par l'approche devait rester allumé jusqu'à ce que le train ait franchi la section.
Pour réduire la possibilité de cet inconvénient et pour simplifier davantage le système, on peut utiliser le circuit indiqué figure 3. Dans son principe de base, il constitue une répétition de la combinaison précédemment décrite pour la fig.1.
Ainsi, les parties correspondantes à l'extrémité d'entrée (empla- cement D) sont exactement les mêmes dans les deux exemples, tan- dis que l'équipement de l'extrémité de sortie, à l'emplacement E diffère seulement en ce que: 1 ) le relais de voie détecteur de
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train est constitué sous forme d'un dispositif KR1 soumis au code; 2 ) le contact d'allumage d'approche 9 est supporté par un répétiteur AR à coupure retardée dont le courant de mise en jeu est fourni par l'intermédiaire d'un contact 18 du relais KR1; 3 ) le circuit par l'intermédiaire duquel la source TB applique du courant continu aux rails de la voie comprend un contact 19 du relais AR ;
et4 ) la disposition prévoit d'appliquer, par moment, Ln courant codé alternatif aux rails de la section pour assurer la commande des signaux de cabine.
Cette disposition est réalisée ici sous forme d'un transformateur de voie TT dont l'enroulement secondaire peut être relié au circuit d'alimentation des rails par l'intermé- diaire du point bas du contact 19, et dont l'enroulement primaire est relié à une source B-C à 100 périodes par seconde ou à un autre courant alternatif commercial à fréquence d'onde porteuse. Ces dispositions pour l'alimentation en courant alter- natif sont naturellement prévues seulement lorsque la voie si- gnalisée est destinée à supporter des véhicules équipés d'un appareillage de signalisation de cabine, et en ce qui concerne le courant de réaction, ces dispositifs peuvent être utilisés ou pas. Par conséquent, on reviendra plus loin, au cours de cette description, sur ces différents objets.
Dans ses grandes lignes, la combinaison du circuit de voie suivant la figure 3, reproduit le fonctionnement de la combinaison suivant la figure 1. Autrement dit, lorsque la section D-E du circuit est libre, cela s'accompagne d'une soumission au code du relais de voie TR, de l'extrémité d'entrée, et d'excitations de période "coupure" du relais détecteur KR1 de l'extrémité de sortie.
Toutefois, au lieu de rester constamment en action comme c'est le cas pour le dispositif KR de la figure 1, le relais KR1 de la figure 3 enclenche et libère alternative- ment son contact 18 en synchronisme avec les périodes "coupure" et "contact" du code de commande des signaux par courant continu
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résultant de la. connexion périodique établie par le contact 5, entre la source TB de l'extrémité de sortie et le rail de la section.
Le relais répétiteur ou relais d'approche AR, par conséquente est excité périodiquement à. partir de la source locale "plus" et "moins";, et, en raison de ces caractéristiques de coupure retardée., il maintient ses contacts 9 et 19 conti- nuellement en jeu. Cela assure la mise hors d'action désirée du signal Se à commande par approche, et maintient également dans le circuit d'alimentation des rails la source TB de courant continu.
Lorsqu:un train pénètre sur la section D-E de la figure 3, cela produit la mise hors d'action et la libération continue, en conséquence du relais de voie TR d'entrée et du relais détec- teur KR1 de sortie. Par la mise hors d'action de ce dernier, le relais d'approche AR devient continuellement désexcité de ma- nière à chuter les contacts 9-19. Cette action détermine l'ap- plication de courant d'éclairage, au signal Se, et supprime, à l'endroit du contact 19, la source TB de courant continu du circuit d'alimentation des rails dont fait partie le contact à coder 5.
Grâce à cette suppression, aucun courant codé continu ne peut atteindre les rails de la section et on élimine ainsi toute possibilité de création d'un courant de réaction. Ce der- nier ayant été éliminé de la sorte, le relais détecteur KR1 n'est plus soumis à une fausse excitation pendant que la voie est occupée dans la section en amont, et il s'ensuit que le problème exposé plus haut reçoit une solution complète et satis- faisante.
Cette solution n'intervient en aucune sorte dans les autres caractéristiques de fonctionnement du circuit de voie auquel la solution est appliquée. Tant que la section comprise dans le circuit est occupée, il n'y a pas nécessité d'y appli-
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quer un courant codé continu, et lorsque le train franchit la sortie de la section en E, cette alimentation des rails en cou- rant codé continu est immédiatement rétablie.
Ce rétablissement a'pour origine, dans la disposition prévue figure 3, la circulation de courant produite à l'extré- mité d'entrée à partir de la source KB et en direction de l'en- roulement du relais détecteur KRl par l'intermédiaire des rails, à présent non shuntés, et du contact travail 5 de l'extrémité de sortie. Grâce à cette circulation, le contact 18 est mis en jeu en vue d'exciter le relais répétiteur AR, et afin que le con- tact 19 de ce relais puisse réintroduire la source de courant continu TB dans le circuit d'alimentation des rails.
Cette réintroduction, de toute évidence, se produit très rapidement, et assure ainsi que chaque évacuation ou fran=- chissement de la section comprise dans le circuit est immédia- tement suivie par une mise en action du contact 19, et d'un rétablissement simultané de l'alimentation des rails de cette section en courant codé continu.
Lorsqu'elles sont rétablies de la sorte, les impulsions de période "contact", en courant de commande des signaux, ont pour effet de soumettre au code le relais de voie TR de l'extré- mité d'entrée, et de maintenir ainsi la continuation de la con- dition normale ou libre de la section comprise dans la combinai- son de circuit de voie, jusqu'au moment où un autre train pénè- tre sur la section.
Dans la disposition particulière représen- tée fig.3, chacune des impulsions désignées sous le nom de flcontact" est appliquée aux rails de la section par l'intermé-, diaire d'un circuit comprenant la borne positive de la source TB de courant continu, le conducteur 21, les rails 1, et 2, le conducteur 22, le contact repos 5 du dispositif TR, le conduc- teur 23, le contact travail 19 du dispositif AR, l'impédance 15, pour revenir enfin à la borne négative de la source TB.
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En raison de la connexion continue entre la source d'entrée KB et les rails de la section, la reproduction du code par le relais détecteur KR1 est complètement indépendante du relais TR, et c'est par suite de cette caractéristique qu'il est possible de supprimer tout courant codé continu pendant que la section se trouve en condition d'occupation.
Comme on le voit sur la fig.3, le contact 19 grâce au- quel cette suppression est effectuée, est supporté par un relais d'approche AR à coupure retardée. On peut obtenir le même résul- tat, naturellement, en établissant le relais détecteur KR1 sous forme d'un dispositif à fonctionnement lent, comme sur la fig.l (relais KR), et en y.-plaçant directement le contact 19. Grâce à cette combinaison, chaque entrée d'un train dans la section comprise dans le circuit, a pour effet de libérer le conte et 19 et de couper la source TB de courant continu, par rapport au circuit excitateur des rails.
Cette suppression se poursuit jus- qu'au moment où le train a franchi la section, et à cet instant, le relais KR reçoit un courant d'excitation provenant de la source KB de l'extrémité d'entrée, ce qui. détermine la réintro- duction de la source TB, par l'action direction du contact 19, dans le circuit d'alimentation du code, dont le contact 5 est un des éléments.
Pour revenir à présent aux éléments documentation des signaux de cabine B-C et TT de la fig.3, on constate que ces éléments sont inactifs tant que la section D-E est libre, et ils continuent de l'être grâce au contact 19, normalement en- clenché, du dispositif AR. Toutefois, lorsqu'un train occupe la section, la libération du contact 19 qui en résulte a pour pre- mière conséquence de supprimer l'alimentation du circuit des rails de la part de la source TB de courpnt continu, et ensuite, d'incorporer à ce circuit l'enroulement secondaire du transfor- mateur TT.
L'introduction du secondaire du transformateur TT dans
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le circuit de voie fait que chaque mouvement du contact 5 du dispositif CR vers son point bas, applique aux rails de la sec- tion, une impulsion de courant alternatif en provenance de la source B-C. Le circuit par l'intermédiaire duquel cette alimen- tation est produite, peut être reconstitué en partant de la borne droite du secondaire du transformateur TT, et en passant suc- cessivement à travers le contact repos 19 du dispositif AR, le conducteur 23, le contact repos 5 du dispositif CR, le conducteur 22, les rails de voie 1 et 2 et le conducteur 21, pour se terminer à la borne gauche du secondaire du transforma- teur TT.
Le courant alternatif codé qui en résulte présente la même capacité de commander des signaux d'abri ou de cabine, que celle que l'on obtiendrait par une alimentation effectuée par l'intermédiaire de circuits d'extrémité de sortie de type ordi- naire. La fréquence de sa périodicité d'impulsion dépend évi- demment de la cadence à laquelle le relais à coder CR actionne le contact 5, et cette cadence,comme on l'a déjà souligné, est déterminée par les conditions du trafic en aval du point d'ali- mentation E.
De plus, une fois que l'alimentation en courant al- ternatif codé est établie, elle se poursuit jusqu'au moment où la section D-E s'étendant vers l'arrière a été franchie par le train. Lorsque cela se produit, le contact 19 du relais
AR est mis en jeu, ce qui coupe le transformateur TT du circuit d'alimentation des rails, et rétablit la connexion entre ceux- ci et la source TB de courant continu. Aussi longtemps que la section reste libre, les rails de celle-ci reçoivent du cou- rant continu codé, et seulement du courant continu.
La séparation de l'énergie de voie en courant continu et de l'énergie de commande des signaux d'abri à courant alter- natif, séparation qui vient d'être décrite et qui est effectuée par le contact 19 du répétiteur détecteur de train, est rendue
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possible par la nouvelle combinaison, précédemment définie, entre le relais de voie détecteur KR et la. source KB de l'ex- trémité d'entrée qui est constamment branchée entre les rails de la section.
Etant donné que des essais pratiques ont indiqua que la plus grande partie du courant de réaction mentionnée antérieure- ment est due à des impulsions de code en courant continu, la séparation précitée a pour résultat une réduction substantielle de cet effet de réaction qui se manifeste dans des combinaisons où l'on ajoute par moment du courant alternatif codé pour la commande des signaux d'abri au courant continu codé destiné à commander les signaux de voie.
Cette séparation procure, en outre, d'autres résultats désirables. Des essais effectués sur un circuit de voie de
1850 mètres indiquent qu'environ 15 à 20% du courant à 100 périodes, nécessaires au signal d'abri sont absorbés par une résistance de voie du type représenté en 15 lorsqu'une telle résistance est comprise dans le circuit d'alimentation du si- gnal de cabine, comme cela était nécessaire jusqu'ici.
La suppression de cette résistance dans le circuit de la fig.3 a pour conséquence de réaliser une économie substantielle dans la puissance nécessaire pour assurer le fonctionnement du si- gnal d'abri, et cela économise également l'usure et la consom- mation d'alternateurs accordés ordinaires (non représentés), lorsqu'on en utilise pour produire du courant alternatif à 100 périodes, à partir des sources de courant continu du type à batterie de voie ou de commande.
En outre, étant donné que cette séparation supprime tous les efforts appliqués à la batterie. de voie TB en raison des courts-circuits, l'usure des points'de contact 5 du dispo- sitif à coder CR se trouve sensiblement réduite. En outre, la fonction de séparation peut être obtenue sans nécessiter des contacts supplémentaires sur le relais d'approche AR ou des
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combinaisons courantes d'appareils à commande par approche à l'extrémité de sortie. Dans de telles combinaisons courantes, on utilise normalement un contact pour court-circuiter le trans- formateur de voie TT lorsque, la section en amont est libre.
Grâce à la disposition perfectionnée représentée fig.3, il n'est plus nécessaire de court-circuiter ce transformateur, et les contacts qui sont destinés ordinairement à remplir cette fonction de- viennent disponibles pour être utilisés comme l'élément 19.
RELAIS DE VOIE A MAINTIEN DE POLARISATION SUIVANT LA FIGURE 4.-
Des relais de voie TR du type ordinaire à "maintien de polarité" ont été décrits et représentés comme étant incorporés dans chacune des combinaisons de "circuit de voie" des figures 1 et 3. Comme il a été souligné plus haut, les contacts (non 'représentés) de tels relais peuvent être mis en jeu seulement par un potentiel de voie d'une polarité "déterminée", mais.pas par un potentiel de la polarité contraire.
De plus, lorsque le potentiel "KB-TB" de la figure 2 présente une caractéristique d'équilibrage complet (pas d'inversion due aux périodes "contact" de polarité contraire) indiquée par cette figure, les relais de voie du type "neutre" ou non polarisé fonctionnent d'une manière satisfaisante dans chacune des combinaisons de circuit de voie représentées figures 1 et 3.
Il existe encore d'autres types de relais de voie soumis au code, susceptibles d'être utilisés dans des combinaisons, et l'un de ces relais est représenté fig.4 sous forme d'un dispo- sitif TRI "maintien de polarisation". 'Un tel dispositif comporte des contacts (voir l'élément 30) qui occupent la position gauche ou "normale" pendant et après l'application d'un potentiel de polarité positive ou normale, à l'enroulement du relais, et qui occupentla position droite ou "inverse" pendant et après que l'enroulement du relais reçoit un potentiel négatif ou de pola- rité contraire.
Pour déplacer ces contacts d'une position à l'autre, il ne suffit pas de réduire à zéro le potentiel appli-
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qué à l'enroulement du relais, mais il doit être établi, en outre, dans le sens de la. polarité contraire.
Si l'on suppose maintenant que le relais de voie TR polarisé de la figure 1 est remplacé par le relais de voie TRI à maintien de polarisation de la. fig.4, il est évident que le potentiel de polarité "normal" provenant de la source d'entrée KB maintient le contact 30 du relais TRI dans sa position gauche ou normale. En outre, ce contact 30 continue à se maintenir dans cette position jusqu'au moment où un potentiel de polarité con- traire est appliqué à l'enroulement du relais.
Dans les rapports particuliers d'énergie indiqués fig.2, cette application de polarités contraires ne se produit cependant pas, étant donné que chaque impulsion de période "contact" du potentiel "code- TB-CR" en provenance de la source TB neutralise simplement le potentiel normal provenant de la source KB, mais ne produit aucun excédent de polarité contrai- re pour l'excitation du relais de voie.
Toutefois, si la tension de la source TB est augmentée (ou si on peut réaliser certains autres types de circuits de voie), il se produit alors un excédent de potentiel de polarité contraire au point d'entrée D, pendant les périodes "contact" du code de sorte que les contacts du relais de voie TRI, soient déplacés vers la droite, c'est-à-dire dans la position inverse, pendant chacune de ces périodes de "contact",sous l'action de cet excédent de potentiel.
Dans ces conditions, le relais de voie à maintien de polarisation est soumis au code de la manière désirée, et l'on peut alors utiliser ses contacts pour actionner l'appareil à décoder D-A de la même façon que pour le relais de voie pola- risé TR. Le relais de voie TR de la. fig.1, par conséquent, peut être remplacé par le relais de voie "à maintien" de polarisa- tion de la figure 4, sans gêner le fonctionnement de base de la combinaison de circuit de voie suivant la figure 1.
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Ainsi que cela devient évident, on peut effectuer une substitution analogue dans la combinaison suivant la fig.3, si les éléments d'alimentation en courant de cette combinaison sont réglés de manière, que chaque impulsion de période "contact" de courant de polarité contraire provenant de la source TB, non seulement surmonte le potentiel de polarité normale prove= nant de la source KB, mais fournit également un excédent de potentiel de polarité contraire pour l'excitation d'un relais de voie.
RECAPITULATION
Indépendamment du type du relais de voie utilisé, les dispositions de circuit suivant les figures 1 et 3 décrites ci- dessus suppriment toutes deux la nécessité d'un relais à impul= sions pour l'extrémité d'entrée, sans compter les dispositifs d'excitation du transformateur pour ce relais. En outre, ces deux dispositions éliminent la perte de temps due à la mise en jeu d'un tel relais à impulsions, pendant chaque période "cou- pure" du code capté de commande des signaux.
Cette dernière élimination donne l'assurance que les impulsions de courant de l'extrémité d'entrée qui atteignent le relais détecteur KR de l'extrémité de sortie présentent effectivement la longueur de période "coupure" totale, au lieu d'avoir le caractère relativement court comme c'était le cas auparavant. En raison de cet allongement, il n'y a plus besoin d'utiliser des circuits de maintien pour le relais détecteur, et par conséquent, les relais détecteurs soumis au code peuvent être établis dans la forme simplifiée indiquée en KR1 (figure 5).
En outre, cette suppression signifie que dans une com- bina'ison à relais répétiteur du type représenté fig.3,,le dis- positif KR à coupure retardée peut être efficacement excité par l'intermédiaire d'un simple circuit du type à commande directe représenté sur cette figure. Etant donné que le relais KR1 présente un temps de mise hors d'action sensiblement égale son
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temps de mise en jeu, cela étend les limites de retard minimum de coupure du relais répétiteur AR. En conséquence, ce dernier peut être établi de manière à consommer moins de courant et à présenter un temps de coupure plus court, ce qui améliore la sensibilité au shuntage des raccords de block.
De plus,. ce re- lais peut être actionné par la batterie ordinaire de ligne, si on le désire.
Alors qu'il est vraisemblable que certains des avan- tages énoncés ci-dessus sont obtenus aux dépens d'une consomma- tion accrue de la batterie de voie,, l'excitation "locale" efficace du relais de voie TR de l'extrémité d'entrée fournit une compensation à cette consommation supplémentaire, ce qui résulte également de la suppression de la nécessité d'un circuit de maintien pour les relais détecteurs de l'extrémité de sortie, qui sont du type soumis au code indiqué en KR1 fig.3.
Bien que l'explication de la présente invention s'applique à des systèmes dans lesquels les feux des signaux de voie (fig.l et 3) ainsi que l'alimentation en énergie de commande du signal d'abri sont seuls commandés par l'approche, il est entendu que la présente invention présente également une utilité réelle lorsqu'elle est employée avec des combinaisons à commande par approche destinées à d'autres fonctions semblables, ou qui viennent s'ajouter à celles qui ont été désignées à titre d'exemple.
Une de ces fonctions ultérieures pourrait consister à actionner des signaux pour des croisements de passages à niveau (non représentés ici), ou pour des applica- tions analogues; une deuxième fonction de ce genre pourrait être l'allumage des dispositifs d'éclairage des quais de gares par l'approche, et une troisième fonction pourrait être le verrouillage d'aiguillage aux points de jonction dans un terri- toire automatique.
D'après ce qui précède, on voit que la présente in- vention constitue un perfectionnement sensible dans l'art des systèmes de signalisation ferroviaire commandés par appro-
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che, du type à circuit codé de voie. Plus particulièrement:
1 ) La présente invention réduit le nombre des disposi- tifs nécessaires,et augmente l'utilité des dispositifs à commande par approche du type à système codé sans fils;
2 ) L'action de rétablissement déterminée par ces dis- positifs est rendue indépendante des relais de voie soumis au code à l'extrémité d'entrée de la section signalisée;
3 ) Grâce à l'invention, on empêche que le courant de réaction pouvant être créé dans les rails de la section au court shuntage de ceux-ci, puisse indiquer erronément que cette section est libre, alors qu'un train s'y trouve toujours et,
4 1) Le fonctionnement des systèmes à commande par ap- proche est amélioré, en particulier en ce qui concerne les systèmes de ce genre dans lesquels, au courant codé continu destiné à commander les signaux de voie, on superpose par instant, un courant codé alternatif destiné à la commande du signal d'abri ou de cabine.
Bien que la présente description et le dessin annexé se réfèrent seulement à deux modes de réalisation de combinai- sons de commande par approche, il est entendu que ces réalisa- tions peuvent subir de nombreux changements et modifications, sans sortir du cadre, ni s'éloigner de l'esprit de l'invention.
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Track coded circuit railway signaling system.
The present invention relates to railway signaling systems of the track coded circuit type, and it relates more particularly to automatic blocking systems or the like, in which the excitation of a signal is provided. approach to signals arranged alongside the track or other traffic control devices.
In general, the object of the present invention is to provide a new and improved arrangement for the approach control of various functions of signaling systems by coded track circuit, without using line wires. between the signal locations.
Another object of the invention is to reduce the elements of the necessary equipment and to increase the efficiency of the approach control devices of the wireless type defined above.
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Another object is to obtain a restoring action thanks to these improvements and devices, independent of the track relays subject to the code, arranged at the input end of the signposted sections.
Another object is to prevent the reaction current which may form in the rails of the sections during the shunt condition of these rails, from giving the erroneous indication that the section is free, while a train s 'still find there.
Finally, another object consists in improving the operation of control systems by approach in which, on the coded direct current intended for the control of the signals placed along the track, an alternating coded current intended to be superimposed at times. control shelter or cabin signals.
In practicing the present invention, the above objects are achieved by arranging the elements of each channel coded circuit combination in a new and improved manner. In this new arrangement, the excitation current intended for the channel relay at the input end is supplied by a source placed at this input end; interruptions in the code submission, with regard to this relay, interrupts necessitated by the selection of signal indications, are produced by neutralizing signaling coded current pulses supplied by a source placed at the output end.
A train detector relay, placed at the output end, normally receives exciter pulses from the source at the input end during the "cut" periods of the code intended for the signals; and the devices normally in a non-excitation condition, which are controlled by closing, are only activated when the transmission of these excitation pulses from the detector relay is interrupted by a shunt of the rails of the switched on section.
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The following description refers to several track circuit combinations in accordance with the present invention, shown elsewhere in the accompanying drawing in which:
FIG. 1 is the schematic representation of a section of railway track equipped according to a preferred embodiment of the closing control devices, according to the invention.
Fig. 2 shows the different forms of current flowing in the track circuit of fig.l during periods when the section tracks are not occupied.
Fig. 3 is a schematic representation of the approach control devices in accordance with the invention and applied to a track circuit combination in which, on the DC coded current intended for controlling the track signals, is superimposed, by moment, of the alternating coded current intended for the control of the signal of the cabin or the shelter, and, fig. 4 shows how each polarized track relay indicated on each of the track circuit combinations of Figs. 1 and 3 can be replaced by a track relay of the hold or stick polarized contact type.
In the different views of the drawing, identical letters and reference signs designate corresponding elements. Referring first to Figure 1, it can be seen that the improved approach control devices according to the invention are shown here as being applied in conjunction with a coded circuit track system for signaling. automatic block, intended for a railway line 1-2 on which it will be assumed that the traffic is moving in the one-way direction indicated by the arrow or from left to right according to the diagram.
The protected section of this track is divided as usual by successive sections separated by 3 insulating joints, the rails of each section forming part of a new combination of circuit.
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track of an improved type which is the subject of the description below.
In FIG. 1, the input end and the output end of one of these track sections have been designated, respectively, by D and E; TR denotes a coded track relay installed at the input end of the section; has also provided for a TB track battery, or any other suitable direct current source at the output of the section; a device to be coded CR provided with a contact 5 periodically connecting this track battery to the rails of the section in order to supply them with energy; S designating the usual track signal protecting the input of each of the track sections, and which is controlled by the associated or corresponding track relay TR via the device to be decoded DA.
An automatic block signaling system of the type indicated with a track coded circuit operates without the back-up of any line wire, and in its typical form, it comprises all of the elements designated above. Such a system further comprises the current devices (not shown) serving to continuously actuate each of the CR relays for the output end, according to one or the other of the distinct code rates chosen for this purpose. The selection among these rates (which in a typical three-light system may consist of codes of 75 and 180 current pulses per minute) is made according to the conditions of the downstream traffic, by means of a DAe decoding device operating according to the usual mode.
This decoding apparatus, the details of which are not shown here, is controlled in the usual way by the corresponding track relay TR, and i serves, moreover, to selectively establish a lighting circuit for one or more. the other of the lamps (G, .Y and R in the three-light system indicated above) of the track signal placed at the same place.
In the provision
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tion shown, these signal lamps are supplied with excitation current from a source designated by the + and - terminals. ,
So that certain functions of the signaling system do not come into play until a train approaches, the device installed at each of the signal locations D, E, etc., is assisted by a detector relay. train KR set up to override the above functions at all times except when the section of track upstream of the location becomes occupied.
In the arrangement given in fig.l by way of example, only one of these approach control functions has been provided, and it consists in turning on the track signal Sa (normally off) via a contact 9 of the KR detector relay.
When the improved track circuit devices according to the invention are applied to block signaling systems of the "code frequency" type considered here, they make the KR relay of each signaling location sensitive to the signal. approaching a train, and this is further achieved without the use of control line wire between the signaling locations. The various track circuit elements established according to the improved and new method described below include all these devices.
NEW TRACK CIRCUIT COMBINATION FOLLOWING FIGURE 1. -
A new track circuit combination of a new and improved type is used to actuate the TR code and KR detector track relays, respectively, at the input end and the output end of the section.
In this combination, the pick-up current for the input end TR track relay is provided by a direct current source disposed at the input end and shown in the form of a KB track battery; interruptions in the operation of this relay subject to the code, interruptions necessary for the selection of signaling indications;
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ization, are obtained by neutralizing pulses with coded signaling current which are supplied by the source TB of the output end, and via the rest contact 5 of the relay to be coded CR;
the train detector relay KR placed at the output end picks up impulses coming from the energy source placed at the input by means of the work contact 5 during the periods of "cut" of the signal code. generalization; and finally, the channel signal Se, which is normally not energized, is supplied with lighting current via a contact repos 9, only and when the transmission of the excitation pulses of this detector relay is interrupted by the shunting of the rails of the DE section.
If we take a closer look at the equipment at the input end D, we see that the DC source KB is continuously connected between the rails of the track by means of a circuit comprising an impedance. 12. Thanks to this connection, a potential difference is established between the rails having the type of positive or "determined" polarity represented by the "potential KB" part of FIG. 2.
The TR track relay at the input end is connected between these rails through the usual impedance 13, which applies the voltage of the source to these rails.
KB reduced only according to the drop in potential due to impedances 12 and 13. In the representation according to FIG. 1, this relay is a device subject to the code of a well-known polarized type which can be brought into play only by a potential d. a "determined" polarity from the rails of the section, but not by a potential of the opposite polarity.
In figure 1, this last characteristic is indicated by the polarity signs placed near the terminals of the relay TR. These signs, it will be noticed, coincide with those placed near the terminals of the source KB of direct current of the input end, and also with those of the rails 1-2 to
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the entry end D of the section. Therefore, the relay
TR is normally kept in play by the potential of determined polarity coming from the source KB.
If we look at the output E, we see that the source TB of direct current therein is connected through the contact to be coded 5 of the device CR to the rails of the section, so as to their application. quer a current which makes rail 2 positive with respect to the rail
1. This current polarity is opposite to that of the input source KB, and reacts thereon in a manner to be described later.
During its periodic operation as defined above, the contact 5 of the device to be coded CR connects the source
TB from the output end to the rails of the section, so as to supply them with "contact" period pulses of current of opposite polarity, separated by "cut" period intervals. This pulse signal drive energy passes through the usual current limiting impedance, and exhibits the repeating period character represented by the TB-CR "code portion of Figure 2.
As mentioned above, the output end detector relay KR is connected to the section rails, during, and only during the "cut" periods of the signal control code described above. The contact to be coded 5 (working position) establishes this periodic connection in which an impedance 16 is included.
For a purpose defined later, the relay KR has a sufficiently slow disabling characteristic to cover the "contact" periods of the code which separate the "cut" period connections which have just been defined.
To obtain this delayed cut-off, one can naturally use any suitable means, such as an impedance (not shown) connected between the terminals of the winding or particular internal devices provided in the relay.
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COMBINATION OPERATION ACCORDING TO FIGURE 1. -
Depending on the conditions shown, in which the DE section is free, the relay TR at the input end is periodically switched on and off, in synchronism with the coded operation of the device CR to be coded from the end. exit moth. Unlike ordinary systems, however, each "contact" period of coded signaling current, coming from the source TB at the output end, is accompanied by deactivation of the track relay TR, while each period " cut "of the same code is accompanied by activation of this channel relay.
The reason for this becomes evident by referring to Figure 2. The upper part of this diagram indicates the positive or "determined" polarity potential applied by the. source KB from the entrance to the section rails. The "TB-CR code" part of the diagram represents the potential of negative or "opposite" polarity applied by pulses to the rails, by the equipment of the signaling code of the output end; the lower part of this diagram shows the resulting track potential which is able to energize the TR track relay at the input end, as well as the KR detector relay at the output end.
The input impedance 12 through which the source KB applies its energy of determined polarity to the rails contributes to the character of this resulting potential. When these relays are either shunted by a train or supplied with current of opposite polarity from the output source TB, the potential of determined polarity supplied by the source KB is absorbed by this impedance and, as can be seen fig.2, this determined polarity no longer occurs between the rails.
To obtain the complete neutralization of the indicated "contact" periods, the respective values of the impedances 12 and 15, as well as the potentials of the sources KB and TB are coordinated with the
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strength characteristics of ballast and rails of the DE section in a well known manner.
In practice, the respective value of the impedances 12, 13 and 16 is determined so that, when the track ballast is at its minimum value, each of the track relays TR and KR receives its minimum effective actuation current. Furthermore, when the ballast has the minimum value, the ratio between the impedance 12 and the impedance 13, as well as the value of the impedances 15 are set so that the "contact" period current of the code passing through the relay TR 'is equal to zero or even inverted, as becomes desirable when it comes to canceling the effect produced by external currents, or due to the accumulator battery.
Thanks to this arrangement, the disabling and bringing into play operations previously described with regard to the relay TR continue to occur in synchronism with the "contact" and "cut" periods of the signaling code. , as long as the DE section remains free. To this action is superimposed the reception, by the detector relay KR of the output end of the pulses of "cut-off" periods of the normal polarity potential coming from the input source KB. Thus, the two relays KR and TR are energized in parallel by the source KB of the input.
However, while the TR relay is subject to the code, the KR detector relay of the output, remains continuously on under these conditions of not occupying the section. it was said above, this continuous bringing into play is due to the fact that the relay KR has a sufficient cut-off time to cover the "contact" periods of the code which separate its periodic excitation pulses.
Likewise, changes in the pulse frequency of the signal control code do not alter the action just explained. How a complete system works
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signaling, of which the track circuit of FIG. 1 constitutes a part, naturally entails such modifications.
In the three-light arrangement mentioned above, commonly employed "clear" and "approach" codes of 180 and 75 periods per minute.
For either of these code rates (and even for others which may be used in the system), the improved track circuit combination according to the invention effectively operates in the manner desired previously described, in which the input channel relay TR is coded at a rate which determines the correct indication of the signal, and through. which, the KR detector relay at the output end keeps contact 9 constantly in play.
Thanks to this triggering condition, the signal Se, controlled by the approach, is normally maintained in the inaction condition.
When a train enters the DE section, the bypassing of the rails of the resulting section removes the excitation current, at the input TR relay and the output KR relay. When the latter is put out of action, it completes / by means of its contact 9, the lighting circuit intended for the track signal Se, so that the latter provides the train with the indication determined by the conditions of the downstream traffic. Obviously, this indication continues as long as any part of the train remains in the DE section.
When the train leaves the section, the elimination of the resulting shunt allows the reappearance of the potential of positive polarity, or determined from the input source KB between the rails, and also allows the transmission of the pulses of periods "contact "in control current of the signals, of opposite polarity, through these rails and from the output of the section. Consequently, the departure of the train is accompanied by an immediate bringing into play of the
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TR relay of the input, and the reestablishment of this relay in its normal position of submission to the code.
This start is also accompanied by a prompt reception by the detector relay KR of the output end of pulses of "cut-off" period, with excitation current coming from the source KB. from the entrance. Thanks to these pulses, the KR relay is kept in play and its contact 9 now replaces the signal Se controlled by the approach, in its normally inactive position.
It should be noted that the effect produced on the detector relay TR by the departure of the train is completely independent of the track relay KR at the output end, and even if the device TR had to be removed from the combination, this reaction would occur as expected. This is due to the continuous link between the KB source at the input end and the rails of the section, as well as the direct availability of this potential for the engagement of the KR relay, once the rails of section are no longer bypassed.
In addition to the obvious advantage of absolute operational safety, the peculiarity which has just been explained reduces the number of elements required for the establishment of control devices by approach, without line wire for circuits. coded channel. Previous commercial achievements with such devices are characterized by the "control code" provision set forth in US Pat. No. 21,783 of September 25, 1940 (new edition).
In the combination of track circuits provided by this patent, an IR pulse relay (not shown here) is used which serves at the input end of the section to transfer the connection of the rails. from the channel relay TR to the control current source AB (which corresponds to the source KB in the present description) during each "cut" period of the received signal control code. By eliminating the need
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of such a pulse relay, the improved combination according to the present invention allows considerable savings to be made in track circuit equipment.
LAYOUT OF THE TRACK CIRCUIT FOLLOWING FIGURE 3.-
If we examine the polarities necessary for the operation of the track circuit of figure 1, we see that these polarity are opposite to the input source and to the output source, as has been explained. in detail. This is the desirable polarity with regard to the protection of the detector relay KR of the output, against any false operation in the event of an accidental short-circuiting of the work and rest points of contact 5 of the relay to be coded CR.
This is, however, incorrect with regard to the protection of the KR detector relay against incorrect operation due to an inductive feedback current received from the track circuit. Such a current can be created, for example, on each break of the contact to be coded 5 of the circuit through which the output source TB applies a current of negative or opposite polarity to the rails while the section is occupied. Such a reaction current has a positive or determined polarity and, s ?. it is sufficiently powerful, it can therefore reach the KR relay via the work contact 5, and produce an incorrect or untimely engagement of this relay, even if the signal Se commanded by the approach should remain on until the train has passed the section.
To reduce the possibility of this drawback and to further simplify the system, the circuit indicated in FIG. 3. In its basic principle, it constitutes a repetition of the combination previously described for FIG.
Thus, the parts corresponding to the inlet end (location D) are exactly the same in both examples, while the equipment of the outlet end, at location E differs only in that. that: 1) the track detector relay
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train consists of a KR1 device subject to the code; 2) the approach ignition contact 9 is supported by an AR repeater with delayed cutoff, the start-up current of which is supplied by means of a contact 18 of the relay KR1; 3) the circuit through which the source TB applies direct current to the rails of the track comprises a contact 19 of the AR relay;
and4) the arrangement provides for applying, at times, Ln alternating coded current to the rails of the section to ensure the control of the car signals.
This arrangement is made here in the form of a TT track transformer whose secondary winding can be connected to the supply circuit of the rails via the low point of contact 19, and whose primary winding is connected. to a BC source at 100 periods per second or to another commercial alternating current at carrier wave frequency. These arrangements for the alternating current supply are naturally only provided for when the signposted track is intended to support vehicles fitted with cab signaling equipment, and with regard to the reaction current, these devices may be used or not. Consequently, we will return later, in the course of this description, to these various objects.
In general terms, the combination of the track circuit according to figure 3 reproduces the operation of the combination according to figure 1. In other words, when the DE section of the circuit is free, this is accompanied by submission to the code of the TR channel relay, from the input end, and "cut" period excitations of the KR1 detector relay from the output end.
However, instead of remaining constantly in action as is the case for the device KR of FIG. 1, the relay KR1 of FIG. 3 switches on and alternately releases its contact 18 in synchronism with the "cut" and "periods. contact "of the direct current signal control code
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resulting from the. periodic connection established by contact 5, between the source TB of the output end and the rail of the section.
The repeater relay or AR approach relay, therefore is periodically energized to. starting from the local "plus" and "minus" source ;, and, because of these delayed cutoff characteristics., it maintains its contacts 9 and 19 continuously in play. This ensures the desired deactivation of the signal. Is controlled by approach, and also maintains in the supply circuit of the rails the source TB of direct current.
When: a train enters section D-E of figure 3, this produces disabling and continuous release, as a consequence of the input TR track relay and the output KR1 detector relay. By disabling the latter, the AR approach relay becomes continuously de-energized so as to drop contacts 9-19. This action determines the application of lighting current, to the signal Se, and removes, at the location of contact 19, the direct current source TB of the supply circuit of the rails of which the contact to be coded 5 is a part. .
By virtue of this suppression, no continuous coded current can reach the rails of the section and thus any possibility of creating a reaction current is eliminated. The latter having been eliminated in this way, the detector relay KR1 is no longer subjected to a false excitation while the track is occupied in the upstream section, and it follows that the problem exposed above receives a solution. complete and satisfactory.
This solution does not interfere in any way with the other operating characteristics of the track circuit to which the solution is applied. As long as the section included in the circuit is occupied, there is no need to apply it.
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dc current, and when the train crosses the exit of the E-section, this supply of the rails with dc coded current is immediately re-established.
This reestablishment has its origin, in the arrangement provided in figure 3, the current flow produced at the input end from the source KB and in the direction of the winding of the detector relay KRl by the intermediate rails, now not shunted, and the working contact 5 of the output end. Thanks to this circulation, the contact 18 is brought into play in order to energize the repeater relay AR, and so that the contact 19 of this relay can reintroduce the direct current source TB into the supply circuit of the rails.
This reintroduction, obviously, occurs very quickly, and thus ensures that each evacuation or fran = - chissement of the section included in the circuit is immediately followed by an activation of the contact 19, and a simultaneous restoration. the supply of the rails of this section with direct coded current.
When they are re-established in this way, the pulses of the "contact" period, in control current of the signals, have the effect of subjecting the channel relay TR at the input end to the code, and thus maintaining the continuation of the normal or free condition of the section included in the track circuit combination, until another train enters the section.
In the particular arrangement shown in fig. 3, each of the pulses designated under the name of flcontact "is applied to the rails of the section through the intermediary of a circuit comprising the positive terminal of the source TB of direct current. , the conductor 21, the rails 1, and 2, the conductor 22, the rest contact 5 of the device TR, the conductor 23, the work contact 19 of the device AR, the impedance 15, to finally return to the negative terminal from the TB source.
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Due to the continuous connection between the input source KB and the rails of the section, the reproduction of the code by the detector relay KR1 is completely independent of the relay TR, and it is due to this characteristic that it is possible remove any continuous coded current while the section is in occupied condition.
As can be seen in FIG. 3, the contact 19 thanks to which this deletion is effected is supported by an AR approach relay with delayed cutoff. The same result can be obtained, of course, by setting up the detector relay KR1 as a slowly operating device, as in fig. 1 (relay KR), and by placing the contact 19 directly there. In this combination, each entry of a train in the section included in the circuit has the effect of releasing the tale and 19 and cutting the source TB of direct current, with respect to the exciter circuit of the rails.
This suppression continues until the moment when the train has passed the section, and at that moment, the relay KR receives an excitation current from the source KB at the input end, which. determines the reintroduction of the source TB, by the direction action of contact 19, into the code supply circuit, of which contact 5 is one of the elements.
To return now to the documentation elements of the cabin signals BC and TT of fig. 3, it can be seen that these elements are inactive as long as the DE section is free, and they continue to be so thanks to the contact 19, normally in- triggered, of the AR device. However, when a train occupies the section, the release of the contact 19 which results therefrom has the first consequence of removing the power supply to the circuit of the rails from the source TB of continuous current, and then of incorporating to this circuit the secondary winding of the transformer TT.
The introduction of the TT transformer secondary in
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the track circuit causes each movement of the contact 5 of the device CR to its low point, to apply to the rails of the section, an alternating current pulse coming from the source B-C. The circuit through which this power supply is produced can be reconstituted by starting from the right terminal of the secondary of transformer TT, and passing successively through the rest contact 19 of the device AR, the conductor 23, the contact 5 of the CR device, the conductor 22, the track rails 1 and 2 and the conductor 21, to terminate at the left terminal of the secondary of the transformer TT.
The resulting encoded alternating current has the same ability to drive shelter or cabin signals as would be obtained by power supplied through ordinary type output end circuits. The frequency of its pulse periodicity obviously depends on the rate at which the relay to be coded CR actuates contact 5, and this rate, as already underlined, is determined by the traffic conditions downstream of the point. power supply E.
In addition, once the encoded AC power supply is established, it continues until the rearward-extending section D-E has been passed by the train. When this happens, contact 19 of the relay
AR is brought into play, which cuts off the transformer TT of the supply circuit of the rails, and re-establishes the connection between the latter and the source TB of direct current. As long as the section remains free, the rails of this one receive coded direct current, and only direct current.
The separation of the direct current track energy and the control energy of the alternating current shelter signals, a separation which has just been described and which is carried out by contact 19 of the train detector repeater, is made
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possible by the new combination, previously defined, between the KR detector channel relay and the. source KB of the input end which is constantly plugged in between the rails of the section.
Since practical tests have indicated that most of the aforementioned reaction current is due to DC code pulses, the above separation results in a substantial reduction in this reaction effect which manifests itself in combinations whereby encoded alternating current for controlling the shelter signals is added at times to the encoded direct current for controlling the track signals.
This separation also provides other desirable results. Tests carried out on a track circuit
1850 meters indicate that about 15 to 20% of the current at 100 periods, necessary for the signal of shelter is absorbed by a track resistor of the type shown at 15 when such a resistor is included in the power supply circuit of the si- cabin general, as was necessary until now.
The elimination of this resistor in the circuit of fig. 3 results in a substantial saving in the power necessary to ensure the operation of the shelter signal, and this also saves the wear and the consumption of Ordinary tuned alternators (not shown), when used to generate 100-cycle alternating current, from track or control battery type direct current sources.
In addition, since this separation removes all the forces applied to the battery. TB track due to short circuits the wear of the contact points 5 of the CR coding device is significantly reduced. In addition, the separation function can be achieved without requiring additional contacts on the AR approach relay or
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common combinations of approach control devices at the exit end. In such common combinations, a contact is normally used to short circuit the TT track transformer when the upstream section is free.
Thanks to the improved arrangement shown in fig. 3, it is no longer necessary to short-circuit this transformer, and the contacts which are ordinarily intended to fulfill this function become available to be used as the element 19.
POLARIZATION MAINTAIN TRACK RELAY ACCORDING TO FIGURE 4.-
Ordinary "polarity-keeping" type TR track relays have been described and shown as being incorporated into each of the "track circuit" combinations of Figures 1 and 3. As noted above, the contacts (not (shown) such relays can be activated only by a channel potential of a "determined" polarity, but not by a potential of the opposite polarity.
In addition, when the potential "KB-TB" in figure 2 has a full balancing characteristic (no inversion due to the "contact" periods of opposite polarity) indicated by this figure, the "neutral" type track relays "or unpolarized" operate satisfactorily in each of the track circuit combinations shown in Figures 1 and 3.
There are still other types of track relays subject to the code, which can be used in combinations, and one of these relays is shown in fig.4 in the form of a TRI device "polarization maintenance". . Such a device has contacts (see item 30) which occupy the left or "normal" position during and after the application of a potential of positive or normal polarity, to the coil of the relay, and which occupy the position. straight or "reverse" during and after the relay winding receives a negative or opposite polarity potential.
To move these contacts from one position to another, it is not enough to reduce the applied potential to zero.
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qué to the winding of the relay, but it must be established, moreover, in the direction of the. opposite polarity.
If we now assume that the polarized TR track relay of Figure 1 is replaced by the bias-maintaining TRI track relay of the. fig.4, it is evident that the "normal" polarity potential coming from the input source KB keeps the contact 30 of the TRI relay in its left or normal position. Further, this contact 30 continues to hold in this position until such time as a potential of opposite polarity is applied to the coil of the relay.
In the particular energy ratios indicated in fig. 2, this application of opposite polarities does not however occur, since each pulse of "contact" period of the "code-TB-CR" potential coming from the source TB simply neutralizes the normal potential coming from the source KB, but does not produce any excess of opposite polarity for the energization of the channel relay.
However, if the voltage of the source TB is increased (or if certain other types of track circuits can be produced), then an excess of potential of opposite polarity occurs at the input point D, during the "contact" periods. code so that the TRI track relay contacts are moved to the right, that is to say in the reverse position, during each of these "contact" periods, under the action of this excess potential .
Under these conditions, the polarization-maintaining track relay is coded in the desired manner, and its contacts can then be used to actuate the DA decoding device in the same way as for the polarization track relay. laughed TR. The TR track relay of the. Fig. 1, therefore, can be replaced by the polarization "hold" track relay of figure 4, without interfering with the basic operation of the track circuit combination according to figure 1.
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As it becomes evident, a similar substitution can be made in the combination according to fig. 3, if the current supply elements of this combination are adjusted so that each pulse of "contact" period of current of opposite polarity from source TB, not only overcomes the normal polarity potential from source KB, but also provides excess potential of opposite polarity for energizing a channel relay.
RECAPITULATION
Regardless of the type of channel relay used, the circuit arrangements according to Figures 1 and 3 described above both eliminate the need for a pulse relay for the input end, not counting the switching devices. excitation of the transformer for this relay. In addition, these two arrangements eliminate the loss of time due to the activation of such a pulse relay, during each "cut" period of the received signal control code.
This latter elimination provides assurance that the current pulses from the input end which reach the detector relay KR at the output end do indeed have the full "off" period length, instead of having the relatively short as it was before. Because of this lengthening, there is no longer a need to use holding circuits for the detector relay, and therefore, the detector relays subject to the code can be established in the simplified form shown in KR1 (figure 5).
Furthermore, this deletion means that in a repeater relay combination of the type shown in fig. 3, the delayed-breaking device KR can be efficiently energized by means of a simple circuit of the control type. direct shown in this figure. Since the KR1 relay has a deactivation time appreciably equal to its
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pick-up time, this extends the limits for the minimum cut-off delay of the AR repeater relay. As a result, the latter can be set so as to consume less current and have a shorter cut-off time, which improves the shunt sensitivity of block fittings.
Furthermore,. this relay can be operated by the ordinary line battery, if desired.
While it is likely that some of the advantages stated above are obtained at the expense of increased consumption of the track battery, the efficient "local" excitation of the TR track relay at the end. input provides compensation for this additional consumption, which also results from the elimination of the need for a holding circuit for the detector relays of the output end, which are of the type subject to the code indicated in KR1 fig. 3.
Although the explanation of the present invention applies to systems in which the lane signal lights (fig. 1 and 3) as well as the power supply for controlling the shelter signal are alone controlled by the approach, it is understood that the present invention also has real utility when employed in combination with approach control intended for other like functions, or which are in addition to those which have been designated as example.
One of these subsequent functions could be to actuate signals for crossings of level crossings (not shown here), or for similar applications; a second function of this kind could be the switching on of the lighting devices of station platforms by the approach, and a third function could be the locking of switches at the junction points in an automatic territory.
From the foregoing, it can be seen that the present invention constitutes a substantial improvement in the art of supply-controlled railway signaling systems.
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che, of the track coded circuit type. More particularly:
1) The present invention reduces the number of devices required, and increases the utility of approach control devices of the wireless coded system type;
2) The restoration action determined by these devices is made independent of the channel relays subject to the code at the input end of the signaled section;
3) Thanks to the invention, it is prevented that the reaction current that can be created in the rails of the section by shorting them, can incorrectly indicate that this section is free, while a train is there. always and,
4 1) The operation of approach-controlled systems is improved, in particular with regard to systems of this type in which, on the direct coded current intended to control the track signals, a coded current is superimposed at times. alternative intended for controlling the shelter or cabin signal.
Although the present description and the accompanying drawing refer only to two embodiments of approach control combinations, it is understood that these embodiments may undergo numerous changes and modifications, without departing from the scope of, nor are they beyond the scope of. move away from the spirit of the invention.