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DISPOSITIF DE COMMANDE'DE'MECANISMES.DEVANT EFFECTUER DES COURSES '
ALTERNEES
La présente invention concerne un dispositif destiné à la comman- de de mécanismes devant exécuter des mouvements tantôt dans un sens et tan- tôt dans l'autre, Un exemple particulier est la commande des aiguilles de chemins de fera
Le dispositif qui fait l'objet de l'invention se prête particu- lièreme.nt bien à la commande de ces aiguilles, mais l'invention n'est cepen- dant pas limitée à cette application particulière.,
On a déjà utilisé,, notamment pour la commande des aiguilles, des électro-aimants du type dit électro-suceur dont l'armature était liée au dis- positif à entraîner,
l'inversion du mouvement pouvant se faire soit en employant deux électro-suceurs symétriques excités alternativement, soit un seul élec- tro-suceur combiné avec un organe de rappel, ressort ou contre-poids
Un tel dispositif présente toutefois les inconvénients inhérents aux électro-aimants, et notamment celui d'entraîner des difficultés si l'am- plitude du mouvement n'est pas très petite. D'autre part, la nécessité de doubler l'électro-aimant ou d'avoir une force de rappel est également un dé- faut.
On a aussi proposé d'utiliser des moteurs électriques combinés avec un inverseur placé soit au poste de commande, soit à proximité immédia- te du moteur
Dans tous les dispositifs .connus employant des moteurs, on a in- tercalé entre le moteur et l'organe à mouvoir un réducteur à engrenage à 'très forte démultiplication, permettant d'obtenir un lent mouvement de trans- lation de l'organe commandé, malgré la grande vitesse de rotation du moteur.
Par exemple, pour la commande des aiguilles, la démultiplication ainsi réa- lisée correspondait à une rotation de 50 à 80 tours du moteur pour le dépla-
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cement de quelques centimètres des lames-d'aiguillée
Le dispositif de commande qui fait l'objet de la présente in- vention comporte un moteur électrique combiné avec un inverseur permettant de faire tourner le rotor dans un sens ou dans l'autre, mais d'une part, le mécanisme transformant la rotation du rotor en déplacement de l'organe com- mandé est à très petite démultiplication, de sorte que le mouvement complet de l'organe commandé est obtenu pour une petite rotation du rotor, en géné- ral une fraction de tour et, d'autre part, le moteur est établi pour dévelop- per un couple maximum dès la fermeture de son circuit d'alimentation,
le mou- vement de l'organe commandé étant ainsi rapide.
Dans le cas de la commande d'un aiguillage, la liaison entre les lames d'aiguille et le rotor peut être réalisée par une simple bielle arti- culée sur les lames et sur un bras de manivelle solidaire du rotor, ce der- nier n'exécutant ainsi qu'une rotation de l'ordre d'un quart de tour de ma- nière à éviter tout point mort.
. Cependant dans ce cas et en particulier dans les chemins de fer de mines, il se produit fréquemment des efforts perturbateurs susceptibles de modifier intempestivement la position de l'aiguillage, ce qui évidemment risque d'occasionner de sérieux dommages.
A cet effet la présente invention prévoit un mode de réalisation du dispositif ci-dessus destiné à maintenir l'aiguille ou autre organe com- mandé dans l'une ou l'autre de deux positions stables de repos, tout en per- mettant à cet organe de s'écarter de sa position de repos sous l'influence des efforts perturbateurs pendant la durée de ceux-ci, pour éviter toute rup- ture du mécanisme.
Selon ce mode de réalisation le moteur est relié à l'organe commandé par l'intermédiaire d'un mécanisme comportant un fourreau cylindri- que fermé par deux fonds munis d'ouvertures pour le passage d'une tige pour- vue, au voisinage desdits fonds, de taquets ou butées pouvant venir en sail- lie sur la face interne de ces fonds ou être escamotés selon la position re- lative dudit fourreau et de ladite tige, un ressort situé à l'intérieur du fourreau s'appuyant, à chaque extrémité, soit contre un fond du fourreau si le taquet correspondant ne fait pas saillie, soit contre ce taquet dans le cas contraire, de sorte que, pour une translation relative du fourreau, et de la tige dans une direction axiale ou dans la direction opposée, le ressort se trouve comprimé entre un fond solidaire du fourreau et un taquet porté par la tige.
L'inverseur électrique peut être disposé dans la cabine de com- mande pour être actionné à la main ou être combiné avec des pédales dispo- sées sur la voie ferrée avant la bifurcation, de sorte que les wagons se di- rigeant vers l'aiguille mettent en place celle-ci tantôt pour une voie, tan- tôt pour l'autre.
La description qui va suivre en regard du dessin annexé donné à titre d'exemple non limitatif, fera bien comprendre comment l'invention peut être réalisée, les particularités qui ressortent tant du dessin que du texte faisant, bien entendu, partie de ladite invention.
La fige 1 est une vue en plan, avec arrachement partiel, montrant l'application du dispositif conforme à l'invention, à la commande d'un aiguil- lage
La fig. 2 est une vue en élévation correspondant à la fig. 1.
La fig. 3 est un schéma montrant un inverseur à commande manuel- le.. les figs. 4 et 5 sont des schémas de deux commutateurs inverseurs.
La fig.6 est une coupe axiale d'une bielle de liaison, conforme à l'invention soumise à un effort axial dans une direction.
La fig. 7 est une coupe analogue, la bielle étant soumise à un effort axial dans l'autre direction.
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La fig 8 est une coupe par VIII-VIII- de la figo 6.
Sur les figso 1 et 2on a représenté en A un moteur électrique dont les positions angulaires relatives du stator et du rotor sont indiffé- rentes et pouvant fonctionner dans les deux senso L'arbre B du rotor est, relié à une aiguille G par l'intermédiaire d'une manivelle C articulée sur une bielle D transformant le mouvement de rotation du rotor en mouvement de translation de cette aigu!-].le,, Celle-ci transmet le mouvement à la seconde aigaille E par l'intermédiaire d'une biellette d'accouplement F La trans- mission du mouvement du moteur A aux aiguilles E, G peut éventuellement su- bir une très faible démultiplication
On remarquera qu'il suffit d'une rotation du moteur de faible amplitude,de l'ordre d'un demi-tour,
pour actionner les aiguilleso Le mo- teur électrique A peut être d'un type quelconque, à la condition d'avoir un fort couple de démarrage On utilisera de préférence un moteur asynchro- ne triphasé ou biphasé avec rotor à cage résistante, dans le cas du courant , alternatif, ou un moteur à caractéristique série dans le cas du courant con- tinuo Un tel moteur pouvant développer son couple dans les deux sens, se- , lon la séquence des courants d'alimentation, permet la suppression de tout ressort ou contre-poids de rappela On obtient par ailleurs un fonctionnement silencieux dû au petit nombre de pièces mécaniques mises en mouvement et à la caractéristique même du moteur électrique.
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Suivant la séquence des courants alimentant le moteur, le cou- ple qu'il développe provoquera le déplacement des aiguilles dans un sens ou dans l'autre.,
L'invention prévoit des inverseurs particulièrement adaptés à la commande de la séquence des courants d'alimentation du moteuro
Ces-inverseurs sont schématisés sur les figs.
3, 4 et 5, Dans les trois cas, l'alimentation du moteur asynchrone triphasé A se fait par l'intermédiaire d'un disjoncteur à maximum H, par exemple du type magnéto- thermique, une phase étant reliée directement au moteur,,
L'inverseur bipolaire K de la figo 3 est à commande manuelle par boutons-poussoirs Il et I2, la fermeture du circuit étant provoquée en ap- puyant sur l'un des boutons-poussoirs et la coupure en le relâchanto
Le contacteur-inverseur de la figo 4 comporte des contacts inver- seurs J1 et J2 liés mécaniquement par L1 et L2 à un commutateur de direction M dont une lame N établit la connexion entre un plot S et un plot R ou un plot T Ces inverseurs J1 et J2 sont sollicités par des bobines,jl et j2,
elles-mêmes commandées par des relais kl et k2 Les contacts k1 et K2 de ces relais sont temporisés à l'ouverture pour prolonger le temps de fermetu- re de J1 et J2 Ce commutateur-inverseur est commandé par une pédale P qui peut être actionnée par les véhicules -circulant sur la voie en amont de la bifurcation.:
Ainsi, lorsque la pédale P est abaissée., le commutateur M se trouvant dans la position indiquée sur la fige 4, c'est-à-dire dans la po- sition où S et T sont reliés, les bobines j2 et k2 sont excitées, Les con- tacts J2 se ferment faisant tourner, par l'intermédiaire de L2, le commu- tateur M qui se met dans la position où S et R sont reliés Simultanément le relais k2 attire les contacts K'2 et K"2 le contact K2 étant temporisé demeure immobile,, K'2 étant ouvert, les bobines jl et kl ne sont pas exci- tées en dépit de la nouvelle position du commutateur Mo Par contre, les bobines j2 et k2 continuent à l'être, grâce à la fermeture de K"2 A l'ou- verture de K2, la bobine j2 se trouve désexcitée,
les contacts j2 s'ouvrent et le moteur A n'est plus alimentéo L'ouverture de l'interrupteur P coupe l'excitation.de k2 Le commutateur-inverseur se trouve dans sa position ini- tiale à une différence près;la lame N du commutateur M relie R à S, de sor- te que le véhicule suivant abaissant la pédale P, provoque la fermeture des eontacts J1 et la rotation du moteur A en sens inverse du précédente Ainsi., les véhicules sont aiguillés alternativement sur une voie et ,sur l'autre, ce qui peut être intéressant sur les voies de triage, dans l'exploitation des mines, etcooo
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Dans le montage de la figo 5, on utilise deux pédales P1 et P2 Lorsque P1 est abaissée, les bobines jl et kl sont excitées,
le contact K'2 étant fermée Les contacts J1 se ferment et le moteur A est alimente'et tourne dans un sens. L'ouverture du contact K'i empêche les relais j et k2 d'être excités au-cas où la pédale P2 serait accidentellement abaissée.avant l'ouverture de P1 Comme précédemment, le contact K1 est temporisé et empé- che la désexcitation instantanée de la bobine j1 A l'ouverture de k1, les contacts j1 s'ouvrent et le moteur A s'arrête. Le moteur A tourne évidemment en sens inverse si la pédale P2 est abaisséeo On peut ainsi, en réglant la position des patins des véhicules destinés à actionner les pédales, faire circuler ces véhicules alternativement sur une voie et sur l'autre ou réali- ser toute loi désirée pour leur circulation.
Dans un mode de réalisation perfectionnée la bielle D de liaison comprend un fourreau cylindrique 1 (Figo 6 et 7) muni., au voisinage de son extrémité ouverte, d'une collerette 2 présentant deux trous filetés dans les- quels sont vissés des boulons 3,3 Ces derniers maintiennent en place une bride amovible 4 formant un fond du fourreau et percée d'une ouverture axia- le 5 munie,le long de deux génératrices opposées, de gorges 6,6 (voir éga- lement la figo 8). A son extrémité opposée,le fourreau 1 est solidaire d'un fond 7 également muni d'une ouverture axiale et de deux gorges opposées 8,8.
Le fourreau 1 est traversé axialement par une tige 9 qui se pro- longe de part et d'autre à travers les ouvertures ménagées dans les fonds-4 et 7. Cette tige comporte une fente diamétrale 12 dans laquelle est intro- duit un taquet amovible 11 en forme d'Uo Deux autres taquets 10, 10 sont soudés sur la tige 9 dans un même plan diamétral. Les taquets 10 et 11 s'en- gagent respectivement dans les gorges 8 et 6 et constituent de ce fait des guides pour le fourreau 1
Un ressort de compression 13 est monté autour de la tige 9, à l'intérieur du fourreau 1. Ce ressort prend appui à chaque extrémité sur le fond correspondant du fourreau si le taquet ne vient pas en aillie à l'intérieur de celui-ci, et dans le cas contraire, il prend appui sur ce taquet.
Lorsque le fourreau 1 effectue une translation dans la direc- tion de la flèche f (figure 6) les taquets 10 viennent en saillie par rap- port à la face interne du fond 7 et forment butées à une extrémité du res- sort 13 L'autre extrémité de ce dernier est entraînée par la face interne de la bride 4. Le ressort se trouve de ce fait comprimé entre les taquets 10 solidaires de la tige 9 et la bride 4 fixée sur le fourreau 1.
Si. au contraire, on déplace le fourreau 1 dans la direction opposée f' (figure 7), les taquets 10 sont escamotés au-delà de la face in- terne du fond 7 et celle-ci entraîne l'extrémité de droite du ressort 13 dont l'autre extrémité bute contre le taquet 11 qui est venu en saillie par rapport à la face interne de la bride 4. Le ressort se trouve de ce fait comprimé entre le fond 7 solidaire du fourreau 1 et le taquet 11 porté par la tige 9.
Par conséquent., quelle que soit la direction du déplacement de la tige 9, le ressort 13 est toujours comprimé entre une butée solidaire du fourreau 1 et une butée appartenant à la tige 9
Comme on le voit sur les figso 1 et 2, la tige 9 est reliée à l'arbre B du rotor par l'intermédiaire de la manivelle C articulée sur un coude 15 fixé à l'extrémité de cette tige,, Le fourreau l'est relié à l'ai- guille G par l'intermédiaire d'un pivot 14 porté par la bride 4
Des butées réglables 16 et 17-limitent le mouvement du rotor à un angle légèrement supérieur à 180 En outre,
le rayon de la manivelle est déterminé de façon que la course totale des aiguilles soit légèrement infé- rieure au double de ce rayono
L'aiguillage se trouvant dans la position représentée sur les figures 1 et 2, la rotation du rotor de A entraîne le déplacement de l'ai- guille G vers la gauche jusqu'à sa butée contre le rail adjacent,, ceci cor-
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respondant à une rotation inférieure à 180 Le rotor poursuivant sa course.- vers la butée 16. provoque le déplacement de la tige 9 par rapport au four-'. reau 1 et par suite comprime le ressort jusqu'à une valeur qui sera maximum au passage de la manivelle C par la droite joignant le pivot 14 à l'arbre B et indiquée en traits mixtes en X-X sur la fig. 2.
Le ressort se détend, ensuite jusqu'à ce que la manivelle C bute contre 160
Si l'aiguille G est alors soumise à un effort perturbateur l'é- cartant du rail adjacente le fourreau 1 se déplace par rapport à la tige 9 et le ressort se trouve de ce fait surcomprimé et applique la manivelle C avec plus de vigueur contre la butée 16.
Aussitôt que l'effort perturbateur disparaîtra, l'aiguille G reviendra à sa position normale, sous l'action du ressorte
Le même phénomène se produit dans l'autre position-extrême des aiguilles,
Il est à remarquer que si un faible effort perturbateur s'exer- ce sur le rotor du moteur A et écarte la manivelle C de sa butée, l'aiguil- le déjà en contact avec le rail adjacent, sera appliquée contre ce dernier avec plus de vigueur et le ressort se trouvera surcompriméo Au moment où ces- se l'effort perturbateur, le rotor revient à sa position de départ sous l'ac- tion du ressort.
Ainsi, de par sa constitution, et son réglage, le dispositif per- fectionné décrit plus haut, agit également quel que soit le point d'applica- tion d'un effort perturbateur et quelle que soit sa direction,,
Il va de soi que des modifications peuvent être apportées au dis- positif qui vient d'être décrit., notamment substitution de-moyens techniques équivalents, sans sortir pour cela du cadre de la présente invention.
REVENDICATIONS.