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Appareil électro-magnétique dont un organe mobile peut être amené dans trois positions.
L'invention concerne un appareil dont un organe mobile, commandé par voie électromagnétique, peut être amené dans au moins trois positions, ainsi qu'une installation comportant une série de ces appareils conjugués.
Il est d'usage d'équiper ces appareils de deux électro- aimants dont chacun peut amener l'organe mobile dans l'une de ses positions extrêmes de manière que la position moyenne soit occu- pée aussi longtemps qu'aucun des aimants n'est excité.
L'invention pourvoit au besoin d'un dispositif dans le- quel la position est celle dans laquelle l'organe occupe l'une des positions extrêmes.
Ce besoin existe par exemple dans la construction d'ap- pareils de signalisation pour la circulation, par exemple des appareils de signalisation pour le trafic ferroviaire. Dans ces
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installations de signalisation, on utilise normalement des dispositifs permettant de produire trois signaux, à savoir: un signal "libre", un signal "danger" et un signal intermédiaire.
Depuis toujours, on utilise une lumière rouge pour "danger", une lumière verte pour "libre", et une lumière jaune pour le signal intermédiaire.
Le passage d'un signal à l'autre peut être obtenu à l'aide d'un organe mobile, à commande électro-magnétique, pou- vant occuper trois positions. Eventuellement, on peut prévoir un plus grand nombre de positions s'il est nécessaire de produire plus de trois signaux. Pour des raisons de sécurité, l'appareil sera construit de manière que le signal soit rouge lorsque les électro-aimants ne sont pas excités pour éviter ainsi qu'un si- gnal, qui aurait dû être rouge, reste bloqué sur vert en cas de panne dans le circuit d'alimentation.
Il n'est pas désirable que l'organe mobile passe immé- diatement de sa position de repos, dans laquelle il mentionne "danger", dans la position où il indique "libre". En général, on exige que lors de cette substitution le signal intermédiaire d'abord (jaune) soi visible/. Si la position de repos correspondait à la position moyenne, il faudrait, pour satisfaire à cette con- dition, amener d'abord l'organe mobile de sa position moyenne dans la position extrême correspondant au signal intermédiaire et de là, dans l'autre position extrême qui donne le signal "libre".
Ceci implique un mouvement assez compliqué, et de plus lors du passage du signal intermédiaire au signal "libre", donc du jaune au vert, l'organe mobile occupe de nouveau, pendant un instant, sa position moyenne : perçoit donc le signal "danger", ce qui peut prêter à confusion.
L'invention fournit un moyen d'éviter cette position prêtant à confusion. Elle concerne un appareil électro-magnétique
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applicable dans l'exemple mentionné ainsi que dans d'autres cas où l'ordre de succession précité des positions n'est pas imposé.
Dans l'appareil conforme à l'invention, un organe mobile, un bras de sémaphore par exemple, peut être amené dans au moins trois positions qui seront appelées A, B et C (dans un appareil de signalisation, ces positions peuvent correspondre respectivement à rouge, jaune et vert), de manière que le déplacement de l'orga- ne de B en C prolonge le déplacement de la position A vers la position B.
Suivant l'invention, ce dernier mouvement est provo- qué par un électro-aimant à armature mobile (appelé aimant B dans la suite du mémoire) tandis que le mouvement de la position B vers la position C est assuré par une coopération de l'aimant B et d'un second électro-aimant à armature mobile (appelé par la suite aimant C) telle que l'organe mobile retourne dans la po- sition B lorsqu'on supprime l'excitation de l'aimant C et dans la position A, lorsqu'on supprime l'excitation de l'aimant B ou des deux aimants.
Comparativement au dispositif équipé de deux aimants indépendants cette coopération des aimants assure un avantage appréciable. Dans le premier dispositif, lors de l'inversion des positions, par exemple dans un appareil de signalisation, de jaune sur rouge, l'organe mobile peut retourner dans la po- sition A avant que l'aimant qui doit l'amener dans une nouvelle position soit excité. Dans le cas d'un appareil de signalisation le signal inverse serait donc de nouveau perceptible pendant un instant, inconvénient auquel l'appareil conforme à l'invention obvie.
L'appareil conforme à l'invention assure la plus grande sécurité lorsque la dépendance des deux aimants est exclusivement ou partiellement obtenue par une construction mécanique judicieu- se. A cet effet, l'armature de l'aimant C peut comporter une butée pour l'organe mobile.
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Dans ce dispositif, lorsque l'aimant B est excité (l'aimant C n'étant pas excité), donc lorsque l'organe mobile est amené de la position A dans la position B, la butée prévue sur l'armature de l'aimant C empêche l'organe mobile de poursui- vre son mouvement.
Le déplacement de l'organe mobile depuis la position B peut s'effectuer de diverses manières. On peut utiliser par exemple une force élastique et prélever de l'aimant B l'énergie nécessaire à ce déplacement. A cet effet, l'appareil peut être réalisé de manière que lorsque l'organe mobile est amené par l'aimant B de la position A dans la position B, l'armature de l'aimant C non excité peut empêcher le mouvement de l'organe mobile mais non celui de l'armature de l'aimant B et que le dé- placement poursuivi de cette armature tende un ressort qui ra- mène l'organe mobile dans la position C lorsque, par suite de l'excitation de l'aimant C, la butée prévue sur l'armature de cet aimant s'écarte dans la direction de déplacement de l'organe mobile et n'entrave donc plus le déplacement de cet organe.
On peut aussi faire en sorte que l'énergie nécessaire pour le déplacement de la position B jusqu'à la position C soit fournie par l'aiment C; à cet effet, il suffit d'agencer l'appa- reil de manière que le mouvement de l'organe mobile de la po- sition B vers la position C soit provoqué uniquement par une force qu'exerce sur l'organe mobile l'armature de l'aimant C lorsque celui-ci est excité.
Il faut cependant veiller à ce que l'aimant C ne puisse agir lorsque l'aimant B n'est pas excité, donc prévoir des moyens qui empêchent l'armature de l'aimant C d'amener ou de maintenir celle de l'aimant B hors de sa position de repos lorsque ce dernier aimant n'est pas excité. 'Un moyen très simple d'obtenir ce résultat consiste à dimensionner l'ai- mant C de manière qu'il soit à même de déplacer l'organe mobile seul, mais qu'il n'ait pas la force nécessaire pour entraîner ou- retenir en outre l'armature de l'aimant B. D'autres moyens uti-
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lisables à cet effet seront décrits dans la suite du mémoire.
On peut aussi agencer le dispositif de manière que cha- cun des aimants, séparément excités, amène l'organe mobile dans la position B mais que lorsque ces deux aimants sont excités si- multanément, l'organe mobile est amené (fans la position C. Ce résultat peut s'obtenir par exemple en faisant agir chacun des aimants sur une extrémité d'un levier articulé en son milieu à l'organe mobile. Si les deux aimants agissent simultanément, ce point de rotation s'élève deux fois plus haut que lorsqu'un seul des aimants est excité. Il faut alors empêcher, par un montage approprié, l'excitation de l'aimant C seul sinon l'aimant C pourrait aussi amener l'organe mobile dans la position B lorsque l'aimant B (à qui il appartient d'assurer ce déplacement) n'est pas excité.
Dans ce cas, la dépendance mutuelle des deux aimants est obtenus partiellement par une construction mécanique et par- tiellement par un montage électrique.
L'invention concerne en outre le fonctionnement conju- gué d'une série d'appareils agencés suivant le principe précité.
Une telle série d'appareils conjugués conformes à l'invention convient particulièrement bien pour les installations de protec- tion par sections du trafic ferroviaire; l'organe mobile sert alors à montrer divers signaux. Dans une installation conforme à l'invention, l'armature de l'aimant B de chaque appareil en- traîne des contacts ; cetaimant sert donc non seulement à dépla- cer l'organe mobile mais il fait aussi office de relais qui, lorsqu'il n'est pas excité, empêche l'excitation de l'aimant C de l'appareil précédent de la série.
La description du dessin annexé, donné à titre d'exem- ple non limitatif, fera bien comprendre comment l'invention peut être réalisée, les particularités qui ressortent tant du texte que du dessin faisant, bien entendu, partie de l'invention.
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La fig.l montre un exemple d'exécution de l'appareil conforme à l'invention, dans lequel l'organe mobile, qui peut occuper trois positions, oscille autour d'un axe. La figure mon- tre l'appareil vu dans la direction de cet axe. Il s'agit ici d'un appareil destiné à fournir des signaux pour la circulation.
La fig.2 montre le même appareil vu de la direction opposée et comporte certains détails qui n'ont pas d'importance pour la compréhension de l'invention. Aussi, pour la significa- tion de ces détails se reférera-t-on aux brevets américains Nos.2.376.534 et 2.419.444 qui décrivent cet appareil en détail.
La fig.3 montre un détail non représenté sur la fig.l parce que, sur cette dernière figure, l'un des organes mobiles est dessiné en coupe.
Les figs.4, 5, 6 et 7 servent à expliquer le fonction- nement du dispositif représenté sur les figs.l et 2.
La fig. 8 est une représentation schématique d'un appa- reil analogue, d'une autre forme d'exécution. La figure montre en perspective essentiellement les organes dont la construction diffère de celle des organes correspondants des figs.l et 2.
La fig.9 sert à expliquer le fonctionnement du disposi- tif représenté sur la fig.7.
La fig.10 est une coupe longitudinale, par l'un des aimants, de l'appareil montré sur les figs.l et 2 ou 8.
La fig.ll est le schéma d'un montage qui assure l'ordre de succession requis du fonctionnement des aimants.
La fig.12 est la représentation schématique d'une ins- tallation conforme à l'invention utilisée pour la signalisation par sections dans le trafic ferroviaire.
Sur les figs.l et 2, la bobine de l'électro-aimant B est indiquée par 1 et celle de l'aimant C par 2. L'aimant B comporte un noyau 3 et l'aimant C un noyau 4. Les deux aimants sont agencés de la même manière. Sur la fig.10, qui représente un aimant en coupe longitudinale, la bobine est indiquée par les
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chiffres 1 et 2 et le noyau par les chiffres 3 et 4. La culasse de l'aimant comporte en outre les pièces polaires 5 et 6. Celles- ci sont munies de traverses 7 et 8, entre lesquelles est pincée une extrémité du noyau, et de traverses 9 et 10 entre lesquelles est pincée l'autre extrémité du noyau. L'ensemble est fixé à une plaque 11 en matériau non magnétique.
L'extrémité de l'armature 12, qui, sur la fig.10, est dirigée vers la droite, est poussée contre son palier par les ressorts 13. Lorsque l'aimant n'est pas excité l'extrémité oppo- sée repose contre une butée réglable 14. Lorsque l'aimant est excité les pièces polaires 5 et 6 attirent l'armature 12 et celle-ci tourne d'un petit angle. Cet angle est si petit que le mouvement qu'effectue l'extrémité libre de l'armature peut être considéré comme rectiligne. Cette extrémité de l'armature est indiquée sur les figs.l et 8 par 15 pour l'aimant B, et par 16, pour l'aimant C.
L'organe mobile est constitué par un culbuteur 17 et un bras 18. Ce dernier est fixé à l'extrémité du culbuteur qui, sur la fig.2, est dirigée vers l'avant et est aussi représentée sur la fig.8. A son extrémité libre, le bras comporte une lunette munie de trois verres 20, 21, et 22 qui sont respectivement rou- ge, jaune et vert.
Derrière la lunette (vue sur la fig.2) se trouve une source lumineuse. Celle-ci est placée derrière une plaque de verre 23, sertie dans une bague métallique 24. Conformément aux indications utilisées dans le préambule, la position qu'occupe l'organe mobile sur la fig.2 est appelée position A. Dans celle-ci, le verre rouge se trouve devant la source lumineuse.
Un système optique (non représenté sur le dessin) qu'il faut supposer être placé devant la lunette, concentre la lumière qui traverse le verre en un faisceau. De l'appareil sort donc un faisceau lumineux rouge, ce qui implique que le signal est sur "danger".
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Le fonctionnement de l'appareil, pour autant qu'il con- cerne le déplacement du culbuteur et du bras, sera expliqué en détail à l'aide des figures schématiques 4 à 7.
L'armature de l'aimant B comporte un bras de levage 25 qui, pendant le déplacement de l'armature, effectue donc une translation pratiquement rectiligne. Le culbuteur 17, qui est conjugué avec ce bras, peut osciller autour d'une aiguille 26 servant d'axe. Tout comme les armatures, ce culbuteur est poussé par des ressorts sur son palier 27. L'aiguille 26 est parallé- le aux bobines 1 et 2 et l'axe d'oscillation est donc perpendi- culaire à la direction du déplacement du bras de levage 25.
Entre le bras de levage et le culbuteur agit une force élastique qui pousse le culbuteur contre une butée 28 portée par le bras de levage 25.
Lorsque l'aimant B est excité, le culbuteur peut suivre, sous l'influence de la force élastique, le bras de levier jusqu'au moment où il bute, par la vis de réglage 36, contre une butée 29 prévue sur l'armature de l'aimant C. La vis de réglage n'est pas visible sur la fig.l, car la partie avant du culbu- teur y est représentée en coupe. C'est pourquoi ce détail est montré séparément sur la fig.3.
L'organe mobile, constitué par le culbuteur et le bras portant une lunette, occupe alors la position B. Dans cette position, le verre 21 de la lunette 19 occupe l'emplacement du verre rouge 20 sur la fig.2 et l'appareil rayonne donc un fais- ceau lumineux jaune. Entretemps, l'extrémité 15 de l'armature de l'aimant B poursuit son mouvement et la butée 28 s'écarte du culbuteur. Ceci entraîne une nouvelle accumulation d'énergie élastique qui sera utilisée pour poursuivre le déplacement du culbuteur et l'amener dans la position C lorsque, l'aimant C étant excité, l'extrémité 16 de l'armature de l'aimant C, qui porte la butée 29, s'écarte.
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La force élastique est fournie par un ressort hélicoïdal 30 qui entoure une tige 31. Cette tige est fixée au bras de levage 25 et s'étend dans la direction de déplacement de ce bras jusqu'au delà du culbuteur. Le ressort hélicoïdal qui tend à pousser le culbuteur vers le bras de levage est supporté en un point de la tige qui, par rapport au bras de levage, se trouve du c8té opposé du culbuteur.
Ce point d'appui est constitué par l'écrou 32 qui est vissé sur une douille 33. Celle-ci entoure aussi la tige 31 mais se trouve à l'intérieur du ressort 30. Elle constitue en quelque sorte une surépaisseur de la tige. Cette tige même dépasse le culbuteur., mais le bord de la douille constitue un point d'appui pour le culbuteur. La tige est fixée au bras de levage en un endroit tel que la distance de ce point d'appui à l'axe du cul- dE? buteur est égale au double/celle qui sépare cet axe de la butée 28. Le point d'appui sert lorsque l'aimant C n'est pas excité et que l'armature de l'aimant B ne se déplace pas.
Dans la position qu'occupent les parties mobiles sur les figs.l et 4, le culbuteur est enfermé entre la butée régla- ble 28 et le point d'appui sur le bord de la douille réglable 33.
L'extrémité 15 de l'armature est poussée contre le culbuteur par un ressort 34 et celui-ci pousse à son tour la douille sur l'é- crou 35 qui constitue un point fixe par rapport à l'extrémité 15 de l'armature. On obtient donc ainsi un ensemble rigide et le culbuteur n'effectuera pas de mouvements gênants lorsqu'il subit des chocs ou des vibrations.
Sur la fig.4., la distance comprise entre l'extrémité 15 de l'armature et la pièce polaire 5 est indiquée par c. Lorsque l'aimant B est excité, cette distance diminue. La butée 28 et la tige 31 se soulèvent, mais comme la distance du point du culbuteur, qui reposait initialement sur le bord de la douille 33, à l'axe 26 est plus grande que celle qui sépare cet axe du point du culbuteur sur lequel pousse la butée 28, le ressort
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30 à l'occasion de se détendre.
Ce ressort maintient alprs le culbuteur contre la butée 28 et comme la distance a comprise entre la butée 28 et l'axe 26 est égale à la distance comprise entre la butée 28 et le point d'action du ressort ce point se soulève de c lorsque la distance comprise entre l'extrémité 15 de l'armature et la pièce polaire 5 est réduite de moitié. A ce moment, le culbuteur bute par la broche réglable 36 (voir fig.3) contre la butée 29 prévue sur l'extrémité 16 de l'armature de l'aimant C, et on obtient alors l'état auquel se rapporte la fig. 5.
Entretemps, l'armature de l'aimant B peut se soulever librement. La tige 31 participe à ce mouvement jusqu'au moment où le point d'appui, donc le bord de la douille 33, a de nouveau atteint le culbuteur. Le culbuteur, qui occupe maintenant la po- sition B, est alors enfermé entre ce point d'appui et la butée 29, il ne peut donc effectuer de mouvements gênants lorsqu'il subit des chocs ou des vibrations. L'état ainsi obtenu est re- présenté sur la fig. 6. La butée 28 s'y est écartée d'une distance 1/2 c du culbuteur.
Lorsque l'aimant C est excité et que l'extrémité 16 de l'armature se déplace donc à l'encontre de la pression du ressort 37, la butée 29 s'écarte et le ressort 30 peut de nouveau se dé- tendre. Lorsque l'extrémité 16 de l'armature s'est déplacée de c, le culbuteur a tourné d'un angle égal au double de celui qu'il a balayé pendant le déplacement de la position A à la position B.
Le bras 18 occupe maintenant une position dans laquelle le verre vert 22 de la lunette 19 se trouve à l'endroit qu'occupe sur la fig.2 le verre rouge; l'appareil rayonne donc un faisceau lumineux vert ce qui indique que la route est "libre". Le culbuteur est alors enfermé entre les butées 28 et 29 d'une part et le ressort 30 d'autre part. Un choc violent qui provoquerait l'enfoncement du ressort 30 pourrait au maximum amener le signal dans une posi- tion moins libre ce qui ne constitue jamais un danger.
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Lorsque 1'excitation de l'aimant C cesse, son armature retombe sur la butée réglable 14 et la butée 29 ramène l'organe mobile 17, 18, 19 dans la position B. Lorsque l'excitation de l'aimant B cesse, la butée 28 pousse l'organe mobile dans la position A, que l'excitation de l'aimant C subsiste ou non.
Le fait de tendre, détendre et retendre le ressort offre un avantage : retour du bras de la position C vers la position A ne nécessite guère de force élastique, de sorte que l'appareil est plus "docile" que les appareils connus de ce genre.
La fig.5 montre une forme de construction légèrement différente ; le fonctionnement s'explique à l'aide de la fig.9.
Comparativement au fonctionnement du dispositif représenté sur la fig.1, celui-ci en diffère par le fait que le déplacement de la position B vers la position C s'obtient par la force qu'exerce sur le culbuteur de l'aimant C lorsque ce dernier est excité.
Les armatures, dont les extrémités sont de nouveau in- diquées par les chiffres 15 et 16, comportent ici toutes deux un bras de levage. Ces bras sont constitués par des fourches entre les dents desquelles joue le culbuteur. Les dents sont de longueurs différentes; la plus longue constitue le bras de le- vage proprement dit; l'autre porte une butée réglable. Dans la position A de l'organe mobile constitué par le culbuteur 17 et le bras 18 portant la lunette 19 (signal rouge), le culbuteur est enfermé entre la butée 38, qui se trouve sur la courte dent 39 du bras de levage prévu sur l'armature 15 de l'aimant B et le point d'application de la longue dent 40 de ce bras de levage.
La distance de ce point d'application, constitué par la vis de réglage 41 prévue dans la dent 40, à l'axe 26 est égale au double de celle qui sépare cet axe de la butée 38.
Dans la position B de l'organe mobile (signal jaune), le culbuteur se trouve enfermé entre la butée réglable 42, prévue sur la courte dent 43 du bras de levage prévu sur l'armature de l'aimant C, et la vis de réglage 41.
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Dans la position C de l'organe mobile (signal vert), le culbuteur se trouve enfermé entre la butée 42 et la vis de ré- glage 44 logée dans la longue dent 45 du bras de levage prévu sur l'armature 16 de l'aimant C. Comme la distance de la vis de ré- glage à l'axe 26 est égale à la moitié de celle qui sépare cet axe de la butée 42, dans la position C, le culbuteur repose de nouveau contre la butée 38. Dans aucune des trois positions A, B et C il ne peut donc être question de mouvements indésirables de l'organe mobile sous l'effet de chocs ou de vibrations.
Le culbuteur comporte deux bras 46 et 47 dont le premier est conjugué avec le bras de levage de l'aimant B et le second avec le bras de levage de l'aimant C. Sur la fig.9, ces bras sont représentés dans la position A par des lignes en traits pleins.
Pour augmenter la clarté du dessin ces traits sont écartés, mais il faut bien se représenter que, comme le montre d'ailleurs la fig.8, les points de rotation 48 et 49 de l'extrémité de droite se trouvent tous deux sur une perpendiculaire au plan du dessin.
Lorsque l'aimant B est excité, son armature de soulève de d: la vis de réglage 41 se soulève donc de même et amène le bras 46 dans la position représentée en pointillés. Comme la dis- tance de cette vis de réglage au point de rotation 48 est égale au double de celle qui sépare ce point de la butée 38 (f = 2e), cette butée s'écarte du bras 46 de 1/2d. Le bras 47, qui constitue un ensemble avec le bras 46, parvient aussi dans la position représentée en pointillés, et appuie sur la butée 42. L'organe mobile occupe alors la position B.
Lorsque l'aimant C est excité, son armature 16 se sou- lève de d, de même que la vis de réglage 44 et la butée 42.
Pendant la première moitié de ce mouvement, la vis de réglage 44 se rapproche du bras 47 du culbuteur et la butée 42 s'écarte de ce bras. La vis de réglage 44 attaque alors le bras 47 pour l'amener dans la position représentée en traits mixtes. L'organe
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mobile occupe alors la position C. Comme la distance comprise entre la butée 42 et le point de rotation 49 est égale au double de celle qui sépare ce point de la vis de réglage 44 (h=20) le bras 47 appuie tout juste contre la butée 42. En même temps, dans la position C, le bras 46 appuie tout juste contre la butée 38.
Sur la fig.9, les distances et sont choisies légè- rement plus grandes que les distances e, respectivement f. Ceci correspond à un déplacement du bras de levage de l'aimant C sur une distance plus grande que celui du bras de levage de l'aimant B. Ceci est nécessaire parce que la distance du bras de levage à l'axe de rotation de l'armature, n'est pas la même pour les deux aimants. Sur la fig.8, cette différence a été intentionnel- lement exagérée.
Lorsque l'excitation de l'aimant C cesse, et que celle de l'aimant B subsiste, le culbuteur;reprend la position B. Lors- que l'excitation de l'aimant B cesse aussi, le culbuteur retour- ne dans la position A; le bras 46 repose alors sur la vis de ré- glage 41 et le bras 47 tout juste sur la vis de réglage 44.
Il faut cependant éviter que l'aimant C étant seul exci- té, il ramène ou maintienne le culbuteur hors de la position A.
Ceci ne peut se produire que lorsque cet aimant est suffisamment fort pour amener ou maintenir, par l'intermédiaire du culbuteur et du bras de levage de l'aimant B aussi l'armature de cet ai- mant, hors de sa position de repos. On peut éviter ce fait en dimensionnant l'aimant C de manière qu'il ne soit pas à même de développer un aussi grand effort, donc qu'il lui manque la force nécessaire pour maintenir à la fois sa propre armature à l'encon- tre de la tension du ressort 37 et l'armature de l'aimant B à l'encontre de la tension du ressort 34.
Un autre moyen d'obvier à cet inconvénient consiste à réaliser l'aimant B sous forme de relais, donc de le munir d'éléments de contact qui sont entraînés par l'armature. L'inter- rupteur à commande électromagnétique ainsi formé est inséré dans
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le circuit d'alimentation de la bobine de l'aimant C d'une ma- nière telle que, lorsque l'aimant B n'est pas excité, le courant actif de l'aimant C soit interrompu. Dans ce cas, même si l'ai- mant C était suffisamment puissant pour entrainer à la fois le culbuteur et l'armature de l'aimant B, cet entraînement ne se pro- duirait pas car l'excitation de l'aimant C nécessite celle de l'aimant B. Dans ce cas aussi, la dépendance mutuelle des deux aimants est donc obtenue partiellement par la construction méca- nique et partiellement par le montage électrique.
La fig.ll montre une autre manière d'obtenir un résultat analogue, particulièrement indiquée lorsque l'appareil est ali- menté par de longues lignes et qu'il importe donc de réduire au minimum le nombre de fils utilisés à cet effet.
Sur cette figure, 50 représente schématiquement la cu- lasse magnétique de l'aimant B et 51 celle de l'aimant C. L'en- roulement de l'aimant C, constitué par les deux parties 52 et 53, est monté en série avec l'enroulement 54 de l'aimant B. L'aimant C est polarisé, ce qui est représenté par un aimant permanent 55.
Cet aimant permanent est aussi représenté sur les figs.l et 2.
Pour cet aimant le sens du courant dans l'enroulement a donc une grande importance. Lorsque ce sens est tel que l'électro-magnétis me aux pales donne la même polarité que le magnétisme permanent, l'aimant attire son armature. Par contre, lorsque le courant circule en sens inverse, les lignes de force, engendrées par le magnétisme se forment presque entièrement à travers la tige 55.
L'alimentation des deux aimants ne nécessite ainsi que deux conducteurs d'alimentation. Pour sortir l'organe mobile de sa position de repos, (position A) on lance du courant et c'est du sens de courant choisi que dépend la position qu'occupera l'organe mobile (B ou C).
Pour tenir compte du magnétisme rémanent, il est dési- rable que le sens du courant dans l'enroulement 54 de l'aimant B soit toujours le même. C'est pourquoi la connexion électrique
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entre les deux enroulements comporte un redresseur 56 monté sui- vant le principe de Graetz. Chacun des demi-enroulements 52 et 53 se trouve dans l'une des lignes d'alimentation du redresseur pour protéger celui-ci contre les trop fortes pointes de tension que pourrait par exemple provoquer la foudre.
Au lieu d'être constitué par un aimant permanent, le noyau de l'aimant C peut être polarisé par voie électromagnéti- que ; à cet effet, on peut utiliser un enroulement auxiliaire qui lui aussi est monté en série avec la bobine 54 mais alors du même c8té du redresseur, de sorte que, quel que soit le sens du courant dans les lignes d'alimentation, l'enroulement auxi- liaire soit toujours parcouru par un courant de même sens.
La disposition des divers éléments de l'appareil, dis- position qui est nettement visible sur les figs.l et 2 et que montre aussi la fig.8 est particulièrement avantageuse du point de vue encombrement, limitation des masses en mouvement ainsi que l ongeur des mouvements à effectuer. Ce résultat avantageux est attribuable au fait que le culbuteur est placé entre les deux aimants parallèles de manière que son axe se trouve dans la direction longitudinale des aimants tandis que les axes de rotation des armatures des aimants sont placés dans le prolonge- ment l'un de l'autre et se trouvent, à des extrémités des aimants opposées à celles où se produit l'entraînement du culbuteur, perpendiculairement à l'axe de ce dernier.
La fig.12 montre comment on peut conjuguer un certain nombre d'appareils de signalisation agencés conformément à l'in- vention pour protéger un réseau ferroviaire suivant le système dit par sections.
Les lignes 57 et 58 représentent les rails d'une voie ferrée. Le trajet représenté est subdivisé en cinq sections A, B, C, D et g. La dernière n'est que partiellement montrée sur le dessin. Les rails de chaque section sont isolés électriquement, l'un de l'autre et ils sont aussi, ou du moins l'un d'eux, iso-
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lés de ceux des sections voisines. Entre les rails de chaque section, une source de courant 59 est montée en série avec une résistance 60 et les rails sont reliés aux conducteurs d'ali- mentation de l'aimant B d'un appareil de signalisation agencé suivant la description donnée ci-dessus. Chaque section comporte un tel appareil de signalisation ; est monté tout juste avant le début de la section.
Le sens de circulation est supposé, sur la fig.12, de la gauche vers la droite et c'est pourquoi les appareils de signalisation, schématiquement représentés SB, SC, SD et SE, correspondant respectivement aux sections B, C, D et E se trouvent à gauche des limites des sections indiquées par de courtes lignes transversales.
Les aimants B des appareils de section sont indiqués par 61, les aimants C par 62 et le bras avec lunette par 63. Le cer- cle 64 au-dessus de la lunette représente la source lumineuse qui est recouverte par celui des trois verres qui se trouve immédia- tement au-dessous. Le verre de gauche est le vert, celui de droite le rouge. Sur la figure, les signaux de section SB et SE se trouvent sur "libre". SD indique "danger" et SC fournit le signal jaune.
Le fait que le signal SD se trouve sur "danger" provient de ce qu'un convoi, indiqué par 65, se trouve sur la section D.
La liaison entre les deux rails par les roues et les essieux des voitures court-circuite la bobine de l'aimant B de SD ; aimant n'est donc pas excité.
Les aimants B sont réalisés sous forme de relais munis d'interrupteurs doubles. Sur la fig.l sont représentés trois de ces interrupteurs 66, 67 et 68. Ils sont constitués par un en- traineur 69 fixé à l'armature, un organe de contact mobile élas- tique 70, une paire de contacts de repos 71 et un contact de travail 72. Sur le schéma représenté sur la fig.12, on n'utilise que deux de ces interrupteurs 66 et 67 ; desconducteurs d'alimen- tation ne sont connectés qu'aux organes de contact mobiles et
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aux contacts de travail.
Le troisième interrupteur 68 et les contacts de repos 71 peuvent éventuellement servir à d'autres fins. Suivant les besoins, on peut modifier les organes de contact et augmenter leur nombre.
L'interrupteur 66 de chaque appareil de signalisation est inséré dans le circuit de courant de l'aimant C correspon- dant, dans le but qui a déjà été mentionné dans la description des figs. 7 et 9. L'interrupteur 67 est inséré dans le circuit de courant de l'aimant C de l'appareil de signalisation appartenant à la section immédiatement précédente. L'interrupteur 67 de SD se trouve donc dans le circuit de courant de l'aimant C de SC et comme l'aimant B de SD n'est pas excité et que l'interrupteur 67, commandé par cet aimant, est donc ouvert, l'aimant C de SC n'est pas excité même lorsque l'interrupteur 66 est fermé par l'aimant B de SC. Donc seul l'aimant B de SC est excité, de sorte que, pour cette section, le signal se trouve sur jaune.
Le machiniste d'un convoi qui, dans la section B, se rapproche de la lunette entre les sections D et C, est donc prévenu que la section C est libre mais que la suivante ne l'est pas encore.
Dans l'appareil de signalisation SB les deux aimants sont excités, tout comme dans l'appareil de signalisation SE, de sorte que les signaux se trouvent sur "libre".
Dans le cas de convois très courts, l'isolement de roues par rapport aux rails, provoqué par des encrassements locaux ou par des chocs ou vibrations, peut supprimer momentanément le court-circuit de la bobine de l'aimant. On peut obvier à cet inconvénient en construisant cet aimant de manière que son fonc- tionnement soit suffisamment lent pour assurer le pontage d'une interruption momentanée du courant.
Au lieu de connecter directement les aimants B aux rails, on peut aussi provoquer la fermeture et l'ouverture du circuit
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d'excitation de ces aimants par un relais indépendant dont la bobine est reliée aux rails et donner à ce relais une inertie suffisante pour supprimer l'influence nuisible des interruptions accidentelles précitées.
Le courant d'excitation du relais peut encore traverser le contact de repos de l'interrupteur 68 et on peut relier une prise de la bobine, par l'intermédiaire d'une résistance, au contact de travail de cet interrupteur, de sorte qu'après avoir effectué son travail le relais n'est plus excité que par un courant d'une intensité faible mais néanmoins suffi- sante pour maintenir l'interrupteur dans sa position de travail sans suffire cependant pour amener cet interrupteur de sa position de repos dans la position de travail. Dans ce cas, il est cepen- dant désirable que l'interrupteur 68 soit construit de manière que l'organe de contact mobile ne quitte pas le contact de repos avant qu'il ne touche le contact de travail.
Le système de protection par sections décrit ci-dessus pourrait encore être sujet à la perturbation suivante.
Supposons que le convoi 65 soit très court et qu'il roule à une grande vitesse. Il se pourrait alors que le convoi ait déjà quitté la section C et que l'aimant B de SD soit donc déjà excité alors que l'aimant B de SE n'a pas encore lâché son armature, ou du moins que l'interrupteur 67 de l'aimant B de SE ne soit pas encore ouvert. Dans ce cas, non seulement l'aimant B de SD est excité mais aussi l'aimant C62 qui le suit immédia- tement. Ensuite, l'interrupteur 67 s'ouvre et l'excitation de l'aimant C de SD cesse. Dans ces conditions, le signal SD ini- tialement sur rouge, passe d'abord sur jaune puis pendant un instant sur vert et finalement il s'arrête sur jaune. Le fait que le machiniste d'un convoi suivant perçoit un instant le signal vert alors que seul le signal jaune lui est destiné peut prêter à confusion.
Pour éliminer cette possibilité d'erreur, on cons- truit l'aimant B d'une manière telle qu'il travaille avec un certain retard c'est-à-dire qu'il attire plus lentement son arma-
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ture qu'il ne la lâche. De cette manière, l'aimant B de SD n'a pas réalisé l'inversion du signal ni la fermeture de l'interrup- teur 66 pendant le temps nécessaire à l'aimant B de SE pour ouvrir son interrupteur 67.
Cet enclenchement différé peut s'obtenir par exemple en munissant l'aimant B d'un enroulement court-circuité à faible résistance, par exemple une grosse bague de cuivre qui contre- carre une production rapide du champ magnétique.
Ce dispositif permet encore d'éviter d'autres perturba- tions, mais pour donner une idée de l'importance de l'excitation différée de l'aimant B il aura suffi de montrer la possibilité d'une lueur de signal erroné. Il permet aussi d'éviter une pertur- bation dans le fonctionnement des appareils de contrôle qui sur la locomotive indiquent qu'on a dépassé un signal pour lequel le convoi aurait dû être arrêté.
Des particularités à ce sujet figurent dans le brevet américain nO.2.419.265.
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