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Appareil de commande du trafic ferroviaire.
La présente invention concerne les appareils de commande du trafic ferroviaire et, plus particulièrement, les dispositifs électroniques permettant de détecter la présence d'un véhicule ferroviaire sur un tronçon étendu de voie, ce dispositif ne dé- pendant pas d'un contact électrique entre les roues du véhicule et les rails de roulement.
Le principal objet de l'invention consiste à prévoir un dispositif détecteur de trains, d'un. type perfectionné et desti- né à s'ajouter à un circuit de voie ou à le remplacer. Par exem- ple, ce dispositif peut servir à détecter la présence d'un vé- hicule sur les voies d'une liaison de jonction présentant une résistance de contact élevée en raison du peu de fréquence des mouvements du trafic, ou à détecter la présence de véhicules légers ou encore ajrant des roues isolées et incapables de shunter
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les circuits de voie ordinaires;
d'autre part, le dispositif pourrait servir à détecter la présence d'un véhicule sur des crois-ements ferroviaires ou en d'autres lieux dont la dispo- sition ne permet pas l'installation d'un. circuit de voie.
On a représenté, à titre d'exemple,, des formes de réalisation de l'invention sur les dessins annexés, dans les- quels:
La fig.1 représente un mode de réalisation d'un appareil détecteur de trains, conforme à l'invention, dans lequel une bobine ou cadre L en fil isolé est monté entre les rails 1 et l' d'un tronçon étendu de voie et sert à produire un champ ma- gnétique dans l'espace entourant les rails de roulement, et qui est susceptible d'être occupé par un train, dans un tronçon étendu de voie.
Un oscillateur électronique, comprenant la lampe V1, est normalement excité de façon à produire un courant alternatif dont la fréquence est déterminée par l'inductance du cadre L,ce courant étant modulé à une cadence à basse fréquen- ce grâce à un relais interrupteur ou transmetteur de code 180 CT, pour être ensuite amplifié par une deuxième lampe V2. Lorsque le tronçon n'est pas occupé, le courant modulé passe par un filtre sélectif FI et est démodulé afin d'exciter un relais détecteur CD, mais lorsqu'un véhicule occupe le tronçon, il se produit un changement de fréquence et le relais CD est li- béré.
La fig.2 montre un deuxième mode de réalisation de l'in- vention, dans lequel le cadre d'induction L constitue l'un des bras d'un pont de Wheatstone alimenté par un courant à fré- quence fixe grâce à un oscillateur électronique OSC, le pont étant seulement équilibré lorsque le cadre n'est pas occupée afin de maintenir l'excitation du relais détecteur CD. La fig.3 indique une application de l'appareil détecteur de train des figs.l et 2. Dans un cas particulier, à savoir, la protection des mouvements des trains sur un tronçon ferroviaire à voie
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double comportant une liaison de jonction.
Dans les différentes vues du dessin, les éléments ana- logues ont été désignés par des caractères de référence iden- tiques, et au lieu de représenter les différentes sources dé courant destinées à alimenter les appareils, seules les bornes de ces sources ont été indiquées, la borne positive ou d'alimen- .tation étant désignée par la lettre B, tandis que la borne néga- tive ou de retour commun à la source est représentée chaque fois .par la lettre C.
Si l'on se réfère à la fig.l, on voit que la lampe Vl est une pentode du type usuel dont les circuits de grille et de plaque sont ,reliés, par l'intermédiaire d'un transformateur OT qui agit en tant qu'oscillateur, en vue de produire un courant alternatif dont la fréquence est déterminée par un circuit os- cillant comprenant les enroulements du transformateur OT et un condensateur Cl. La bobine ou cadre de voie L comporte deux con- ducteurs isolés, disposés chacun à proximité d'un rail de rou- lement.
Ces conducteurs sont reliés, dans un circuit fermé, à un enroulement du transformateur OT, de sorte que l'inductance résultant du champ magnétique du cadre dans l'espace susceptible d'être occupé par un véhicule dans le tronçon considéré soit comprise dans l'inductance accordée par le condensateur Cl, qui détermine la fréquence du courant produit par la lampe Vl.
En général, les rails 1 et l' voisins du cadre cons- tituent une partie d'un circuit de voie fermé comportant la batterie 2 et un relais de voie TR et, étant donné que les rails sont, dans pratiquement tous les cas, reliés les uns aux autres par des trajectoires de fuite de faible résistance, constituées par exemple par le ballast, ainsi que par la batterie et le re- lais de voie, ils constituent un circuit fermé de relativement faible impédance dans lequel peuvent passer des courants in- duits ayant un champ magnétique en opposition avec celui dû au
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courant passant dans le cadre. De façon à éviter cela, les fils du cadre sont transposés une ou plusieurs fois de manière à placer le cadre en relation non inductive par rapport au circuit de voie, comme cela est représenté.
Un autre avantage donné par la transposition du cadre est que, en des points si- tués à une certaine distance de la voie, le champ magnétique de chaque partie du cadre est neutralisé dans une grande mesure par le champ en opposition, à recouvrement des sections voisines et les lignes de force sont déviées suivant des trajectoires qui ne se raccordent pas avec les rails de la voie mais qui se trou- vent dans des plans parallèles à eux, en augmentant la puissance du champ dans l'espace qui serait occupé par un véhicule, d'où il résulte que l'effet de la matière magnétique conductrice du véhicule sur la force du champ devient sensiblement plus grande.
Il en résulte qu'en mesurant l'inductance du cadre, comme cela est fait sur la figure 1 en mesurant son effet sur la fréquence des oscillations dans le circuit de voie comportant les trans- formateurs OT et le condensateur Cl, la présence d'un véhicule dans le tronçon de voie sur lequel se trouve le cadre peut être détectée de façon sûre étant donné que le courant a une fré- quence donnée f1 seulement lorsque le tronçon n'est pas occupé.
Pour détecter la fréquence f1, il est prévu une lampe amplificatrice V2, dont le circuit de grille est relié au transformateur OT en parallèle avec celui de l'oscillateur V1, le circuit de sortie de la lampe V2 fournissant du courant à un relais à courant continu CF par un redresseur R et un cir- cuit de filtre accordé, sensible sélectivement au courant de fréquence f1.
Etant donné que l'appareil est destiné à être utilisé en des endroits isolés situés sur le côté de la voie,' des considérations pratiques limitent à environ 24 volts la tension de la batterie B de sorte que la sortie de la lampe V2 est re-
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lativement faible et le relais CF est d'un type sensible, fonc- tionnant sous l'action de forces plus faibles que celles qui commandent les relais des types habituels de signalisation de chemins de fer.
En conséquence, on utilise le principe du code pour assurer une commande de sécurité conformément à des normes acceptées, le relais CF commandant un relais détecteur CD d'un type ordinaire, par l'intermédiaire d'un appareil de décodage analogue à celui décrit dans le brevet des Etats-Unis n .1.773.472 du 19 Août 1930.
Il est prévu un relais transmetteur de code 180CT du type à pendule ou analogue qui,- lorsqu'il est excité à partir des bornes B et C, actionne ses contacts à une vitesse fixe de
180 fois par minute et ses contacts sont disposés de façon à court-circuiter le cadre L, de sorte que les oscillations produi- tes par la lampe Vl sont périodiquement interrompues ou modu- lées à la même vitesse.
En conséquence, lorsque le relais CF est alimenté en courant de fréquence f1, il actionne ses contacts périodiquement de manière à fournir des impulsions de polarité alternativement opposées au primaire d'un transformateur de dé- codage DT dont le secondaire fournit du courant alternatif à la fréquence de modulation à une unité de décodage accordée 180DU sensible sélectivement à la fréquence au moyen de laquelle les impulsions sont redressées et servent à effectuer l'excitation permanente du relais détecteur CD.
En conséquence, le relais CD est excité en permanence uniquement lorsque le cadre L n'est pas occupé. Le relais CF cesse de fonctionner et le relais CD est libéré lorsqu'un véhi- cule ou un train occupe le cadre et change la fréquence du courant pour l'amener à une valeur qui ne passe pas par le filtre F1.
En se reportant à la figure 2, l'oscillateur OSC est analogue à celui représenté sur la figure 1 sauf que sa fréquence
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n'est pas commandée par le cadre. En conséquence, l'oscillateur OSC engendre constamment le courant de fréquence f1 et celui-ci est fourni par un filtre sélectif F1 à un pont de Wheatstone pour mesurer l'inductance du cadre L de la vole. Un bras du pont contient le cadre L, accordé par un condensateur C2, le circuit du cadre contenant en série un contact, actionné périodiquement, du relais transmetteur de code 180CT.
Le circuit d'entrée d'une lampe détectrice V3 est relié aux bornes du cadre accordé et d'une impédance d'équilibrage Z et le circuit de sortie de V3 comporte un relais commandé par code CF, commandant un relais détecteur CD comme déjà décrit dans la figure 1. Les circuits sont disposés de façon que le relais CF soit maintenu excité par un courant de fréquence f1 qui passe par le pont tant que le pont n'est pas équilibré. L'impédance Z est réglée de façon que l'on obtienne un équilibre grâce auquel le relais CF est libé- ré, chaque fois que le contact du relais 180CT se ferme, pourvu que l'impédance du cadre indique que le tronçon de voie sur lequel s'étend ce cadre n'est pas occupé.
Il en résulte, par suite, que le relais CF est actionné périodiquement par le relais 180CT pour provoquer l'excitation du relais CD uniquement lorsque le cadre L n'est pas occupé par un train.
Sur la figure 3, on voit deux voies d'une ligne à dou- ble-voîe, comportant les circuits de voie habituels Tl et T3, munis chacun d'une batterie de voie 2 et d'un relais de voie TR1 eu TR3 servant à commander les signaux 2L et 4R. Les deux voies principales sont reliées par une jonction comprenant les changements actionnés à la main W1 et W3, protégés par l'appa- reil selon l'invention qui peut être de l'une des formes re- présentées sur les figures 1 et 2.
Deux jeux d'appareils détec- teurs Dl et D3 commandent deux relais détecteurs CD1 et CD3 au moyen de cadres de voie distincts Ll et L3 pour la raison qu'il est bon de prolonger les cadres aussi près que possible
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des voies principales, auquel cas le passage d'un train sur la voie principale peut changer l'inductance de la partie voisine .du cadre dans une mesure suffisante pour libérer le relais dé- tecteur. S'il n'y avait qu'un relais détecteur pour commander les signaux sur les deux voies, la libération du relais détecteur par un train passant sur une voie principale interromperait le circuit pour les mouvements de commande de signaux sur les autres voies principales.
Les cadres Ll et L3 sont transposés de façon à les placer-dans une relation non inductive avec les circuits de voie Tl et T3 et ils peuvent également être accouplés en se re- couvrant, comme cela est représenté, ou autrement, de façon qu'ils soient en relation non inductive l'un par rapport à l'autre.
Dans la disposition représentée, le relais de voie TR1 et le relais détecteur CD1 commandent ensemble le signal 2L et les relais TR3 et CD3 commandent ensemble le signal 4R de sorte qu'il n'est pas possible de libérer l'un ou l'autre des signaux au cas où il y aurait un véhicule sur la moitié correspondante de la,jonction, c'est-à-dire à une distance ne dégageant pas la voie principale correspondante même si le véhicule n'est pas en contact suffisant avec les rails de la voie pour shunter le circuit de voie.
Quoique l'on ait décrit deux types d'appareils selon l'invention,,il est entendu que l'on peut y apporter de nom- breux changements et variantes sans sortir du cadre de l'in- vention.