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Instrument de voie de chemin de fer pour, compter les roues de wagons.
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La présente addition concerne les ,,,-' , , détecteurs de proximité et plus particulier totat #'./' '[ un détecteur qui est .n'.uena par les routi de wagons ou de trains passant le long d'une voie ferrée.
Les détecteurs de proximité du type envisagé par la présente addition trouvent des applications dans de nombreux domaines, par exemple dans les
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systèmes de signalisation et de détection des wagons de chemin de fer. Ile comprennent en principe un assemblage aimanté, qui est associé à la structure @ des rails. Cet assemblage comprend généralement un élément aimanté, qui est monté sur l'un des rails de façon à former un circuit magnétique présentant un intervalle ou entrefer, à travers lequel les rouet d'un wagon en mouvement passent et modifient l'état du circuit.
Ce changement de l'état du cirouit est détecté à son tour par des éléments ou dispositifs de types variés, qui servent à actionner des diapo- attife appropriés enregistreurs ou indicateurs ou encore à la fois enregistreurs et indicateurs.
Dans l'application de ces détecteurs aux domaines considérés ci-dessus, un certain nombre de facteurs présentent une importance capitale en ce qui concerne la détermination de l'utilité pratique et ¯ \ de l'intérêt économique des détecteurs. Par exemple, parmi ces facteurs importants, on peut citer le fabile encombrement, la simplicité de structure, le faible prix de fabrication, enfin la facilité d'assemblage et de désassemblage, en ce qui concerne les réparations,
les changements de pièces et l'entretien. !Les anciennes réalisations n'ont pas donné entièrement satisfaction à ces points de vue..
L'un des buts généraux de la présente addi- tion est l'amélioration des détecteurs de proximité du
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type indiqué. L'addition a pour but en particulier de . réduire les dimensions de ces dispositifs, de simpli- fier leur structure, d'abaisser leur prix de fabrica- tion et enfin de faciliter leur montage et leur démon- tage.
Un autre but de l'addition est la réalisa- tion d'un détecteur de proximité à commande magnéti- - , que, dont le fonctionnement soit indépendant de la vitesse de l'objet à détecter.
Le détecteur de proximité, conforme à l'addition et répondant au passage d'un objet magné- tiquement perméable, comprend d'une manière générale un interrupteur à commande magnétique, monté à une certaine distance d'une source de flux magnétique, qui projette une première portion de son champ magné- tique sur le trajet de l'objet mobile, et une seconde portion de son champ magnétique à travers les organes magnétiques de contact de l'interrupteur, de façon à pousser les organes de contact jusqu'à une position oommandée de fermeture, pendant l'absence d'un objet perméable dans la première portion du champ magnétique Cependant, quand l'objet mobile et magnétiquement perméable se trouve dans la première portion du champ magnétique, la seconde portion du ohamp est éloignée des organes de contact de l'interrupteur, vers l'objet ,
perméable, en permettant ainsi aux organes de contact d' oocuper une position non commandée d'ouverture.
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D'autres bute et caractéristiques de l'addi-', tion apparaîtront avec évidence sur le dessin annexé ou seront particulièrement soulignés au cours de la description qui va suivre; cette description se réfère au dessin annexé, sur lequel les mêmes caractères de référence désignent des pièces correspondantes sur , toutes les figures. Sur le dessin: - la figure 1 représente en perspective un rail sur lequel est monté un mode de réalisation parti- culier de l'invention faisant l'objet de la présente addition; certaines parties sont arrachées pour montrer plus clairement des détails de construction; - la figure 2 est une vue en plan représentant une variante du détecteur représenté sur la figure 1; - la figure 3 représente en plan une autre vari- ante du détecteur de la figure 1.
L'appareil représenté sur la figure 1 s'applique aux chemins de fer et en particulier à la commande du trafic sur lesvoies ferrées. Cependant, il est bien entendu que les caractéristiques de l'addition sont d'une application très générale et que leur application particulière aux chemins de fer n'a été choisie ici qu'à titre d'exemple pour des raisons de commodité.
Si on considère les détails de construc- tion représentés sur la figure 1, on voit que le détecteur de proximité 10, conforme à la présente
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addition, est disposéprès de l'âme d'un rail 12 . et qu'il est actionné par la jante d'une roue 14 d'un wagon de chemin de fer en mouvement,.
Le détecteur est fixé sur un support 16 en forme d'L inversé, dont la branche verticale est fixée d'une manière réglable sur l'âme du rail 12 . au moyen de boulons 18, qui passent à travers des orifices allongés 20 du support 16.
Comme on le voit, le détecteur 10 est monté sur la branche horizontale du support 16 et . il est enfermé dans un carter non magnétique 22, sensiblement étanche à l'eau et à la poussière. les éléments contenus dans le carter 22' et constituant le détecteur conforme à l'addition . sont montés au-dessus d'une base 24 à laquelle ils' sont fixés; ils consistent en un aimant 26 en forme' d'U, en un interrupteur 28, fixé sur la partie verti- cale d'un support 30 en forme d'L, qui est formé par une matière non magnétique, telle que le laiton, et qui est fixé d'une manière réglable sur la base 24 au moyen d'une vis 32.
Dans le mode réalisation représenté à titre d'exemple sur la figure 1, la partie centrale de l'ai- mant 26 est fixée sur la base 24, par exemple par soudure, de façon que ses deux branches s'étendent vers le haut. Il en résulte que le champ principal de cet aimant s'incurve vers le haut à partir d'une branche de
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l'aimant pour passer dans l'autre branche, e. ae ,... ,,..".h;,r dirige par conséquent vers ln tête du rail 12; une' ',VV ' '*V- portion de la bordure de os champ principal s'étend- ,',; :.z.' : .. ; horizontalement a travers l'interrupteur 28. L'e.1Xl;,"'<:-Ó'i" utilisé est constitué de préférence par une matière '.t '4 pouvant recevoir une aimantation permanente, capable \; >Ç 71" ;J d'être aimantée très fortement et enfin possédant un 3<; ,- degré élevé de coerclvité.
On peut citer OOtl1D\e exemple, y¯ de matière possédant de telles propriétés l'alliage d'aluminium, de nickel et de cobalt, qui est vendu dans ;
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le commerce sous la IN1.rque 'A.ni.aa". '.
L'interrupteur 28 est un interrupteur à ',' . ,;: commande magnétique d'un type bien connu; il se présente généralement sous la forme d'une capacité cylindrique
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fermée 34, constituée par une matière isolante non maen6- tique, par exemple du verre, et entourant deux lames de contact électrique 36, qui s'étendent dans la capacité ,34
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respeotiverent à partir des extrémités opposées de celles- ci. Ces lames 36, qui sont en une matière magnétique, tell que le fer doux, et dont les surfaces de contact peuvent être en un métal précieux, sont disposées de façon a se recouvrir à leurs extrémités intérieures, lesdites extré- mités étant cependant normalement sollicitées de façon a
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s*écarter à une petite distance l'une de l'autre.
Des conducteurs 38 sont fixés, par exemple par soudure, sur les extrémités extérieures des lames 36 et s'étendant à travers le carter 22 jusqu'à un circuit approprié de
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comptage et/OU un dispositif indicateur (non représenté).
Conformément au fonctionnement du mode de réalisation préféré représenté et décrit ici, l'in-/ terrupteur 28 est réglé et disposé sur la base 24, par rapport à l'aimant 26, de manière que les lames
36 se trouvent sur le trajet de la portion horizontale . de la bordure du champ magnétique établi par l'aimant
26, dans le but d'influencer ces lames et de provoquer leur fermeture, en l'absence d'une matière magnétique-, ment perméable dans le champ principal de l'aimant 26, et au contraire d'ouvrir les lames quand une matière perméable est présente dans le champ principal. On "r. effectue le réglage de l'interrupteur 28 en déplaçant verticalement le détecteur 10 le long de l'âme du rail-
12 et en déplaçant horizontalement l'interrupteur 28 sur la base 24.
Quand ce réglage a été effectué, on empêche ' tout mouvement vertical du détecteur 10 en serrant les boulons 18 contre le support 16 et tout mouvement hori- zontal de l'interrupteur 28 en fixant le support 30 sur la base 24 au moyen de la vis de serrage 32.
Quand le détecteur de proximité conforme à la présente addition a été monté et réglé comme on l'a expliqué, uncircuit magnétique s'établit en l'absence d'une matière magnétiquement perméable dans le champ principal; ce circuit passe entre l'aimant 26 et . l'interrupteur 28, à partir d'une branche de l'aimant
26, traverse l'entrefer séparant ces deux éléments,
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passe 4 travers les lames 36 et revient en traversant l'entrefer jusqu'à la branche opposée de l'aimant 26.
Il résulte de cette disposition et de ce réglage que les lames 36 de l'interrupteur 28 sont actionnées et passent à une position d'excitation et de fermeture.
Quand une matière magnétiquement perméable, constituée par exemple par la jante d'une roue 14 d'un wagon, se trouve dans le champ principal magnétique fourni par l'aimant et s'étendant vers le haut, le flux de ce champ principal est augmenté par la plus faible reluctance du trajet supérieur; il en résulte un bzz déplacement et un affaiblissement d'intensité de la bordure horizontale du champ, à travers les lames 36 de l'interrupteur 28, de telle sorte que ces lames peuvent se séparer.
La coupure résultante du courant à travers l'interrupteur 28 peut alors être détectée au moyen d'un dispositif approprié indicateur et/ou enregis- treur (non représenté) 1,
Quand la roue 14 se déplace le long du rail 12 et s'éloigne du détecteur 10, la bordure horizontale du champ magnétique principal revient à sa position normale,\ de manière à influencer et fermer les lames 36 de l'inter- rupteur 28.
Dans le mode de réalisation que l'on vient de décrire et qui est représenté sur la figure 1, le détec- teur comporte des lames ou contacts, qui passent normale-',. ment à une position de fermeture en ]'absence d'une matière
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magnétiquement perméable. Cependant, il est possible de réaliser d'autres dispositions utilisant le principes de base de la construction et du fonction- nement du détecteur conforme à la présente addition; oee nutres dispositions peuvent mime être peut-être préférables dans certaines conditions particulières.
On voit par exemple sur la figure 2 un autre dispositif, dans lequel la position des éléments du ddteoteur 10 est exactement l'inverse de la position représentée sur la figure 1; autrement dit, dans cette variante, l'interrupteur 28 est monté sur la base 24, entre le rail 22 et l'aimant 26..'
La figure 3 représente un autre mode de réalisation du détecteur de proximité conforme à la présente addition; dame ce mode de réalisation, l'in- terrupteur comporte des lumen de contact, qui sont sollicitées normalement dans une position d'ouverture, en l'abeenoe d'une matière perméable.
La disposition des éléments, à l'intérieur du détecteur de la figure 3 eet sensiblement la même que celle représentée et décrite sur la figure 1. Cependant, pour réaliser un d'électeur comportant un interrupteur normalement ouvert en l'absence d'un objet magnétiquement perméable, on place près de l'interrupteur 28 un petit aimant perma- nent 40, de préférence en forme d'U, avec ses pièces 0 polaires s'étendant vers le haut et disposées de façon que sa polarité soit inverse de celle de l'aimant 26.
L'intensité du champ magnétique de l'aimant 40
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'" - '## ,':"'' 7 :'.;;'*r #:##""' ' '.(I':; :-#,.:# ,''#'.'#'# .-.'V ";'#;'. doit être suffisante pour fermer :'les amee J3$, . uai . r"'..'1 ' , r ,' la boyaux du "Ohamppr1noipal,de1Iaimant 18 u:l.""" ,:, ,(c" aant 26' aet déplacée et par,,àoned4uent affaiblie pen.5 ,: w. dant la présence d'une matière perméable. De Plus' l'interrupteur 28 est diapoeë sur la base 24 d.ta90n',/{:.'r,> que lee influencée exerodea respectivement par 1 e à aimante 26, 40 eur l'interrupteur ee neutralisent mu:tu.;.:,! lement et que les lamée 36 pU,1atlont par conséquent -rest6Ïe'-' séparées pendant l'absence d'une matière magn4tiquemetit perméable à l'intérieur du champ principal, au dessus de ;¯ l'aimant 26.
En utilisant un aimant 26 ccneiddrab7.ement ' ' plue puissant que l'aimant 40t on peut former un intervalle entre l'aimant 26 et l'interrupteur 28 de tanière à 'aa,- .,. liter lee réglages précis, sans nuire à l'influence de '/* compensation exercée par chaque aimant sur l'autre aimant, par rapport à l'interrupteur.
Quand l'objet perméable à détecter se trouve dans le champ magnétique principal de l'aimant 26, ce champ n'étendant vers le haut, l'affaiblissement de la bordure horizontale de ce champ, à travers l'interrupteur 28, permet à l'aimant le plus faible 40 de fermer les lames 36 de l'interrupteur 28.
Quand l'objet magnétique- ment perméable panne et ne se trouve plus à l'intérieur ' du champ principal de l'aimant 26, la bordure horizontale du champ principal de l'aimant le plus puissant 26 revient à travers l'interrupteur et compense de nouveau l'influen- ce de l'aimant 40, en permettant ainsi aux lames 36 de
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l'interrupteur 28 de se séparer. #' '"'%'$+ 'H Comme on le voit d'après la description /''.;'? précédente, aucune source d'éûergie n'est nécessaire,,,,, pour commander le fonctionnement du détecteur. 25 'autre -?.k- '±*# part, le détecteur ne comporte aucune pièce mobile, à l'exception des lames 36, et ne présente par consé-
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quant à peu près aucune usure.
De plus, du fait que 2**;:.,' interrupteur$ à lames possèdent des aptitudes relative: ment élevées 4 la commande des grandes puissances, aucune
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amplification de puissance n'est généralement nécet3eaire quand on utilise l'instrument de voie de chemin de fer : pour commander d'autres appareils. la présente addition réalise un instrument
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destiné en principe à compter les saeieux des wagone; il est bien entendu cependant que cet exemple de rlipf,:'rt nation n'a été choisi que pour faciliter 'i xpauti ot -,; de l'invention et qu'il ne licite en aucune ïaaaieye le ,f 5,.:: nombre des applications poasiblee.
Il est bien entendu ' d'autre part qu'on peut faire subir aux modes de réali- nation représentés ici des modifications variées en Vue,
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' de satisfaire à des exigences pratiques pertau,.re*', sans s'éloigner pour cela du domaine de l'invention.