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Instrument de voie de chemin de fer pour compter les roues de wagons.
La présente invention concerne les instruments de voie et plue particulièrement un instrument qui est influencé par les roues de wagons de chemin de fer passant sur les rails.-.'
Au coure de différentes phases de l'uti- lisation des chemins de fer, il est souvent néces- saire de compter les wagons entrant dans une zone ou une section de voie particulière ou sortant d'une telle zone ou section de voie. Ainsi, dans - une gare de triage par exemple, l'occupation totale de chaque section de voie constitue un
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facteur très important, qui est déterminé généralement par des dispositifs comptant le nombre des essieux entrant dans chaque section.
Le but principal de 1'inventif est de réaliser un détecteur,qui compte en réalité le nombre des essieux pansant devant un point donné.
Les différents 'dispositifs de comptage d'essieux, utilisés actuellement, sont pour la plupart du type magnétique} ils consistent gêné- ). ralement en un aimant, disposé à une certaine distance d'un rail de la voie, dde façon 9 former un circuit magnétique ouvert; ce circuit se ferme presque sous l'action de la roue d'un wagon passant devant le dispositif, de facon à renforcer le ! champ du circuit magnétique. Cette augmentation de l'intensité du champ est utilisée généralement pour induire une force électromotrice dans une ou plusieurs bobines, qui actionnent un circuit ou de dispositifs appropriés de comptage.
Cependant, la plupart de ces dispositifs de comptage présentent un inconvénient grave, du'fait qu'ils no fonction- nent que si le wagon, passant au point donné, est animé à ce moirent d'une certaine vitesse minima. par conséquent, l'invention a aussi pour but de 5. réaliser un détecteur de proximité, dont le fonctionnement soit indépendant de la vitesse du wagon passant au point donné.
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Le détecteur de proximité actionne magné- tiquement et conforme à l'invention est d'une cons- truction simple et n'exige aucune source d'énergie pour commander son fonctionnement.
L'instrument de voie conforme à l'invention, consiste, d'une manière générale, en un interrupteur à lames, qui est monté dans une structure, entre deux aimants; ces deux aimants sont orientés de façon que leurs champs s'opposent l'un à l'autre, et ils sont réglés de manière qu'un potentiel magni- tique sensiblement nul existe en travers.de l'in- terrupteur, quand aucune matière perméable magnéti- quement ne se trouve dasn l'intervalle de travail formé entre une plaque polaire et une portion du rail. Quand au contraire une matière magétiquement perméable, telle que la jante d'une roule de wagon, se trouve dans l'intervalle de travail, l'équilibre est rompu entre les aimante et il en résulte un champ magnétique net qui actionne l'interruptour.
D'autres buta et caractéristique* de l'invention apparaîtront avec évidence sur le dessin annexé ou seront soulignés au coure de la description qui se réfère au dessin; les même. caractères de référence désignent des pièces corres- perdantes sur toutes les figures du dessin,
Sur ce dessin! - la figure 1 est une vue en bout d'un rail, sur lequel a été monté un détecteur de
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proximité conforme à l'invention, quelques parties de ce détecteur étant arrachées pour mieux montrer certains détails de construction!
La fleure 2 est une vue en élévation frontale du dispositif représenté sur le figure 1, L'appareil représenté eur les figures 1 et 2 concerne les chemine de fer et en particulier la commande du trafic sur les chemins de fer,
Il 1 est bien entendu cependant que les principes de la présente invention sont d'un* application très générale et que leur application aux chemins de fer n'a été choisie ici que pour des raisons de commodité.
Si on se réfère aar détails de oonetruo... tion représentés sur les figures !'1 et 2, ont voit que l'instrument de voie conforme à l'invention est fixé sur l'âme d'un rail 10 et qu'il est actionné par la roue 12 de wagon passant sur ce rail.
Le long du rail 10 se trouvent deux aimants 14 et 16, qui sont séparés l'un de l'autre par un intervalle d'air et dont les pôles sont en opposition, comme le montrent sur la figure 1 les lettres de référence de polarité N et S. Pour des ruieons que l'on expliquera plus loin, l'aimant 14 est disposé de façon à être en contact magnétique avec le rail 10, tandis que l'aimant 16 est disposé
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de façon à établir un circuit magnétique entre lui-même, le rail 10 et l'aimant 14.
Les aimants utilisés sont constitués de préférence par une matière capable de recevoir une aimantation permanente très puissante et possédant en outre . un degré élevé de coercivité, On peut citer, comme matière possédant ces qualités, l'alliage d'aluminium, de nickel et de cobalt, qui est vendu dans le commerce sous le nom de 'alnicc".
Comme on le voit sur la figure 1, une plaque 18, constituée par un bon acier électri- que, comme l'acier à 2, 3 de silicum, est adap- tée sur le contour de l'âme du rail 10; cette plaque est fixée solidement. par exemple au moyen d'écroua 19 et de boulons 20, sur l'âme du rail 10, de fac0on à réaliser un bon contact magnétique. Une plaque de montage 22, en une matière non magnétique, par exemple en laiton, est fixée sur la plaque 18; cette plaque 22 est maintenue en position d'une manière réglable au moyen de vis 24, passant à travers des orifices allongés 26 de la plaque 22, de façon à faciliter le réglage vertical de la plaque 22 sur la plaque 18.
Des pieds 30, 32, respectivement supé- rieur et inférieur, s'étendent transversalement, au rail 10 et sont fixée sur la plaque de montage
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22. le pied supérieur 30 sat-. r ttl non :.un4tique, pur exemple en 1 " di'' il est fixé sur la plaque de montag 2 4yen d'une vis 34, qui passe à travers une sortion inter-
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médiaire d'un organe de suppôt I|i,& travers le pied -supérieur 30t et Be i .8 la plaque de montage 22. h IjL Le pied inférieur ' | 1 *oonstituo l'élément magnétique inférieur, E #rend la pièce polaire 38, la partie inférieure de l'organe de support 36, les plaques de flux 40, 41, l'aimant 14 et le bloc d'écartement 42;
il est fixé par les
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via 44, sur la plaque de manegs',2 'Confornnept au mode préféré de réalisation l'invention la piéce polaire 38 et les plaques de flux 40,41
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sont formées par un bon acie é.str3.que, tel que l'acier à 2,5 % de silicium.
Afin de former un circulât magnétique continu, sans aucun intervalle, d'air, entre l'aimant 14 et le rail 10, la plaque de montage 22 et.le-bloc d'écartement 42 sont échacrée, le long de leurs faces inférieures, de' façon à recevoir une
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pièce rapportée 45, en une mat,z4 gnét.que appropriée, qui s'étend entre a ,aue de flux 40 et la plaque 18 et qui est en cofttaôt avec ee deux . plaques.
Il faut remarquer aux liXttanant que la présence de l'extrémité i.rtia de l'organe
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non magnétique de apport 36, entre la plaque de flux 41 et la pièce polaire 38, équivaut a un
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intervalle d' air, mais que cette disposition' n'est pas indispensableà un fonctionnement correct de . , l'instrument. En d'autres termes, on peut utiliser un shunt magnétique, analogue à la pièce rapportée .
45, pour shunter le flux entre la plaque 41 et:la
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piëoe polaire 38. ? bzz L'élément magnétique supérieur noNpreïiant la pièce polaire 46, la plaque polaire 47< les1,' plaques de flux 48, 49, l'aimant 16, les organes ,
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tranaveraaux 50, 52 et l'organe 54 de support de . l'aiMant, est fixe, par les 40-.-oue $6 $t 1 *. A boulons 58, sur la portion supérieure de ,' arga3na bzz de support 36. Pour établir un bon trajet magnétique.1' h l'intérieur de l'assemblage aagnétique supérieur, #;-; on constitue de préf érenoe par un bon acier eleotri-' que, comme par exemple l'acier k 215% de siliciumt î, la pièce polaire 46, la plaque polaire 47 et les deux plaques de flux 48, 49.
D'autre part,afin de réduire le plus possible les fuites du flx à tra- vexe l'intervalle d'air 60, forma entre la plaque ; polaire 47 et la tête du rail, on ne donne la pièce polaire 46 qu'une faible dimension parallèle- ment au rail et on ne donne à la section de la plaque polaire 47 qu'une épaisseur suffisante pour empêcher la saturation, cette épaisseur étant consi- dérée verticalement dans le plan parallèle au rail..
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De plus, comme on le voit, eux* la figure 2, on donne à la plaque polaire*47 une assez grande longueur d&ns la direction parallèle au rail, de façon à présenter l'intervalle d'air optimum quand la matière perméable!, fous la forme d'une roue 12, se trouve dans Intervalle d'air 60, et à obtenir ainsi un changement maximum de flux.
Le rôle des plaques de flux 40, 41 et
48, 49 qui sont disposées respectivement de part et d'autre des aimants 14 et 16, est de recueillir le flux des faces polaires des aimants} on donne à ces plaques une section suffisamment large pour qu'elles ne soient pas saturées par la portion de flux fournie par les extrémités saillantes des aimants, même quand le circuit magnétique est court- circuité.
e plus, les plaques de flux 48, 49 s'étendent au-delà de l'un des bords.de l'aimant
16, et la plaque 49 est suffisamment épaisse pour pouvoir être taraudée en vue de recevoir une via d'acier de shuntage 51, qui est suffisamment longue pour s'étendre tout le long de la distance entre les pôles de l'aimant 16 et pour s'appliquer au contact de la partie saillante de la plaque 48. Un éorou de verrouillage 53 fixe la vis 51 dans sa position de réglage, conformément au procédé de réglage décrit ici.
Comma on le voit sur la figure 1, un
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interrupteur 62 à lames est monté, près de chacune de ses extrémités opposées,dans un dispositif amortissant les chocs; ces dispositifs sont d'ou tubes de néoprène 64. logée dans des orifices 66, 68, forés longitudinalemet à travers les pincée polaires respectives 38 et 46.
L'interrup- tour 62 est du type bien connut à commande magné--, tique, se présentant sous la forme générale d'une capacité cylindrique fermée 70, qui est constituée par une matière isolante et non magnétique, par exemple du verre, et qui entoure deux lames 72, s'étendant dans la capacité 70 à partir des extré. mités opposées de celle-ci. les lames 72 qui sont en une matière magnétique, par exemple en acier, .
doux, et dont les surfaces de contact peuvent être en un métal précieux, sont disposées de manière à chevaucher l'une sur l'autre à leurs extrémités . intérieures; ces extrémités sont cependant séparées normalement par une petite distance. Des conducteurs
74 sont fixés, par exemple par soudure, surles extrémités extérieures des lames 72 et s'étendent à travers les pièces polaires 38 et 46 jusqu'à un circuit approprié de cottage et/ou un dispositif indicateur (non représenté).
conformément au fonctionnement du mode préf0ré de réalisation de l'instrument de voie représenté et décrit ici, il est désirable que le
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circuit tragnétique, établi hnt .,,d,ément #;#; magnétique inférieur, le rail 1f"fl; l'assemblage " ::', magnétique supérieur, soit ré1-4 r4 manière que , ' les lames 72 soient sépar,ée8t4,auoune matière perméable, telle qu'une roui se trouve dans
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l'inervalle d'air 60, et q,ite:jie8 ne trouvent au contraire en contact inatUoi 410=eture quand une matière pentdable est: rÓ t;.EUl8 l'inter- valle d'air 60. Pour ra3iâe i oondifi,ola, on ;" a prévu deux réglages masnéti4 .l'dàil8 l'élément! magnétique supérieur.
Le premier réglage consiste à desserrer les écroue 56 des boulone 58 et ensuite, pendant que la via de ehuntage 31 est en contaot avec la partie saillante de la claque 48, déplacer l'aimant 16 verticalement' sur une distance limitée par la longueur des fentes 55 du support 54, jusqu'à un point critique cù les lamas 72 de l'interrupteur 62 viennent-en contact l'une avec l'autre, si une
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matière magnétlqueftnt perméable se trouve dans intervalle 60, et se séparent au contraire si la matière perméable est retirée de l'intervalle 60.
Quand on a réalisé cette condition, en manipulant l'aimant 16, placé en sandwich entre les plaques de flux 48, 49 sur l'organe de support 54, on serre les écrous 56 sur les boulons 58, de façon à verrouiller l'aient 16 dans ea position de réglage. Le second réglage est en réalité un
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réglage à grande sensibilité de la réponse de l'interrupteur 62 à la présence ou à l'absence . d'une matière perméable dans l'intervalle d'air 60; on effectue ce réglage en déplaçant la vis 51, de facon à la rapprocher ou à l'éloigner de la partie saillante de la plaque 48.
Quand ce réglage fin a été exécuté, on fixe en position la vis 51 en serrant l'éorou de verouillage 53 contre la plaque 49,
Quand l'instrument de voie conforme à la présente invention a été monté et réglée norme on l'a expliqué et comme on le voit sur le dessin, le circuit magnétique formé, en le absence d'une matière magnétiquement perméable dans l'intervalle 60, part du pôle nord de l'aimant 16, traverse la plaque de flux. 48, la pièce polaire 46, la plaque polaire 47, l'inter- valle 60, la tête et l'âme du rail 10, la plaque , 18, la pièce rapportée 45, la plaque de flux 10.
l'aimant 14, la plaque de flux 41, la pièce polaire 38, l'intervalle d'air existant entre la pièce polaire 38 et la plaque de flux 49. la plaque 49, et enfin ce ferme par le pôle sud de. 4* l'aimant 16. suite de l'orientation des pola.. rités des aimants 11 et 16, un potentiel magnétique sensiblement équilibré, c'est-à-dire sensiblement nul existe dans l'intervalle d'air compris entre les
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r:\Af?B polaires 38 et 46;'il en résulte que les lames 72 de l'interrupteur 62 peuvent rester j verbalement écartées l'une de l'autre, en posi- ;
tion de non excitation.
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1 .$ ', J . Quand une matière 1I".aOlétiquement penné- #; v ",1 f par exemple une roue de wagon 12, se trouve '#<>' 44hs l'intervalle d'air 60, la rcluctunee de cet fi' . '" {1', , 4 ., intervalle est diminuée, et l'équilibre est par y 1'i * ôonedqaent troublé entre les aimants 14 et 16. Il . 10 t' f résulte qu'un champ net est établi à travers .;1 lt11erIuPtur 62 et a pour effet de mettre en ; , L contact mutuel les deux lames 72, de telle sorte 't'.cu courant passe travers les conducteurs 74 ' i f'|tour arriver à un dispositif approprié d'enregis- i 1'5. j xfem4nt (non représenté).
De cet,te manière, la, |présence de la roue 12 dans l'intervalle d'air 60 est: détect6e et enregistrée. ; Quand la roue 12 se déplace le long du. rail 10 et sort de l'intervalle d'air 60, le flux traver- 20 eant l'interrupteur 62 diminue, jusqu'en dessous de valeur de fermeture de l'interrupteur, et les mes 72 se séparent en coupant par conséquent le
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' $ j courant arrivant par l'intermédiaire des conducteurs |fî' W'J !d lîans le dispositif d'enregistrement (non représente).
\f;i' Comme on le voit, d'après la description j ptécédeute, aucune source d'énergie n'est nécessaire ' y , ppuàr commander le fonctionnement do l'interrupteur.
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D'autre part, à l'exception des lames 72, il n'y a dans l'instrument aucune partie mobile, pouvant s'user ou demandant à être réglée. Par ailleurs, par suite de l'aptitude relativement grande des interrupteurs à lames à commander de puissance$ élevées$ aucune amplification de puissance n'est généralement nécessaire quand utilise l'instrument de voie pour commander un autre appareil, .La présente invention réalise donc un instrument, qui peut coopter les essieux des wagons de chemin de fer; cependant, il est bien entendu que cette forme de réalisation de l'invention n'a été choisie que pour faciliter la description de celle-ci et qu'elle ne limite en aucune manière le nombre des applications de l'invention.
Il est bien entendu aussi qu'on peut apporter au mode particulier de réalisait représenté ici des modifications variées, sans sortir pour cela du domaine de l'invention.