Installation de signalisation électrique. L'invention se rapporte à une installation de signalisation électrique à signal lumineux, qui est susceptible de nombreuses applications, mais qui convient spécialement dans les che- rnirrs de fer pour donner un contrôle en ca bine lorsque des signaux lumineux sont em ployés dans des mécanismes de commande par enclanchement d'aiguilles et de signaux commandés d'un point central à l'aide d'une table d'en clanchement.
Dans les installations de signalisation de ce genre on fait généralement usage d'un dispositif d'enclanchement pour enclancher des leviers de commande de signal dans une position dite "indicatrice" entre deux posi tion extrêmes de levier correspondant, l'une, au signal ouvert et, l'autre, au signal fermé et pour libérer le levier seulement lorsque le signal ainsi commandé a donné l'indication arrêt en réponse au mouvement préliminaire du levier vers la position d'arrêt.
Lorsque des signaux lumineux sont employés avec des dispositifs d'en clanchement, chaque signal comprend ordinairement au moins deux lampes électriques du type à filament à incan descence qui indiquent respectivement "arrêt\ ou "voie libre" quand elles sont allumées, et les circuits de ces lampes sont commandés par le, mouvement du levier de signal pré cité.
Dans l'installation qui fait l'objet de cette invention, le signal lumineux comporte au moins une lampe électrique à incandescence avec filament d'émission de lumière et avec au moins une anode, comme on en emploie dans un redresseur de courant-à vide, cette lampe étant reliée à deux branches d'un circuit à courant alternatif, commandées par un organe mobile de commande du signal et dont l'une sert à alimenter le filament de la lampe lorsque cet organe est actionné, tandis que l'autre branche est destinée à conduire an courant passant entre les électrodes de la lampe lors de l'incandescence de son fila ment afin de le faire agir sur un dispositif de contrôle agissant sur ledit organe -de commande de façon à dégager celui-ci et à lui permettre d'être déplacé à fond de course en position extrême d'arrêt.
Le dessin ci-annexé représente, à titre d'exemple, plusieurs formes d'exécution de l'objet de l'invention.
La fig. 1 est une vue schématique d'une première forme d'exécution; La fig. 2 est une vue de détail montrant une variante d'une partie de l'installation représentée sur la fig. 1; La fig. 3 est une vue schématique d'une autre forme d'exécution; La fig. 4 est une vue analogue à la fig. 1, mais montrant une autre forme de l'objet de l'invention; La fig. 5 est une vue schématique mon trant une variante de détail; La fig. 6 est une vue schématique mon trant encore une autre forme d'exécution de l'objet de l'invention;
La fig. 7 concerne encore une autre forme d'exécution.
En se référant maintenant, tout d'abord à la fig. 1, la lettre S désigne un signal de voie ferrée comportant deux lampes électri ques G et R. La lampe G est une lampe à filament incandescent ordinaire, tandis que la lampe R est en forme de redresseur de cou rant comportant un filament 3 et une anode 4 enfermés tous deux dans une ampoule dont l'air a été évacué. Le filament 3 constitue l'élément lumineux de lampe R. En avant respectivement des lampes G et R sont pla cés deux lentilles 21 et 2' qui sont de pré férence, respectivement, .de couleur verte et rouge, et dont chacune sert à projeter un faisceau de lumière de la lampe Qorrespon- dante quand elle est allumée.
En pratique, le signal S indique "voie libre" quand la lampe G est allumée et " arrêt Il quand la lampe R est allumée, ces indications étant données par la couleur du faisceau de lumière projeté par le signal.
Les circuits des lampes dit signal S sont commandés par un levier de signal L qui fait ordinairement partie d'un groupe de le viers semblables d'une table d'enclanchement. Ce levier est disposé pour glisser longitudi nalement et est muni d'une poignée de ma- noauvre 5. Comme cela se pratique ordinaire ment dans les tables d'en clan chenient, le levier L peut occuper trois positions de com mande, dites: ,renversée", ,indicatrice" et "normale ".
La commande du signal est telle que la lampe G "voie libre" est allumée quand le levier est dans la position "ren versée ", et que la lampe R ,arrêt" est allumée quand le levier est dans les positions "indicatrice" et "normale". Sur le dessin, le levier est représenté dans la position ren versée, le circuit pour la lampe G "voie libre" partant du secondaire d'un transfor mateur Tel et renfermant le conducteur 15, les contacts 6, 8 du levier L, le conducteur 16, la lampe Ci, le conducteur 17 pour reve nir par le conducteur commun de retour 0.
Le primaire du transformateur T" est ali menté par un courant alternatif venant d'une source non montrée sur le dessin.
Quand le levier L est déplacé vers la gauche de la position représentée, il est arrêté dans la position indicatrice par l'enga gement d'tiii loquet 11 avec l'épaulement 21 du levier. Ce mouvement du levier sépare les contacts 6, 8 et réunit les contacts 6, 9 de telle façon que la lampe G "voie libre" est éteinte et que du courant est fourni à uni autotransformateur U le circuit parcouru renfermant le secondaire du transformateur Tn, le conducteur 15, les contacts 6, 9, les conducteurs 18 et 1811, l'enroulement de l'autotransformateur U et le conducteur com mun de retour 0.
Le filament 3 de la lampe R "arrêt" est connecté en dérivation sur une portion de l'enroulement de l'autotrans formateur U de telle faon que cette lampe est alors allumée.
Quand le levier L est dans la position indicatrice, un circuit de commande est fermé avec le parcours suivant: le secondaire du transformateur T',, le conducteur 15, les contacte 6, 9, les conducteurs 18, 19, les contacts 10, 7, le conducteur 20; le primaire d'un transformateur de coininande T", le conducteur de commande I, l'anode 4 et le filament 3 de lampe R, et le conducteur de retour commun 0.
Si le filament 3 est assez chaud pour donner l'intensité lumineuse né cessaire pour la bonne visibilité du signal, le courant s'écoulera dans le circuit de com mande dans une certaine direction, c'est-à- dire, de l'anode 4 au filament 3, mais non dans la direction inverse, de telle façon que le primaire du transformateur Tb est alimenté par un courant redressé ou pulsatoire qui varie de zéro au maximum, et en retour à zéro dans le temps requis pour la moitié d'une période complète du courant fourni par le transformateur Ta.
IL s'ensuit que ce cou rant pulsatoire induira dans le secondaire du transformateur Tu un courant alternatif de grande amplitude dont la fréquence est deux fois celle du courant fourni parle transformateur Ta. Un courant composé ayant la composante fondamentale et une composante de deux fois celle de la fréquence fondamentale est alors fourni à l'enroulement 14 du stator d'un moteur à induction M, dont le rotor 13 actionne un régulateur centrifuge C. Le régu lateur centrifuge C à son tour, actionne le loquet 11, de telle manière qu'il le soulève hors du trajet de l'épaulement 21 quand le régulateur centrifuge C tourne à une vitesse déterminée.
Comme le moteur M est du type à induction, sa vitesse dans les condi tions indiquées se trouvera entre la vitesse correspondant à la fréquence fondamentale et la vitesse correspondant à la fréquence plus élevée. Le régulateur centrifuge C est réglé de telle façon que lorsqu'il est actionné à cette vitesse, il soulève le loquet 11, mais que si le moteur M était actionné par un courant de la fréquence fournie par le transformateur Ta, le loquet 11 ne soit pas soulevé.
Après que le loquet<B>Il</B> est soulevé, le levier L peut être amené encore plus loin vers la gauche, c'est-à-dire à sa position "normale" dans laquelle le contact 7, 10 est ouvert, de façon que le moteur M est dés- excité. Le contact G. 9, reste fermé, néan moins, ce qui fait que la lampe R "arrêt" continue à être allumée.
On verra par ce qui précède que le dis positif d'enclanchement du levier L ne peut pas être faussement manaeuvré par un cou rant direct de dispersion, ou par un courant alternatif de fréquence moindre que la fré quence prédéterminée qui est plus élevée que celle du courant opératif fourni aux lampes par le transformateur Ta.
Si on analyse la forme ondulatoire du courant du secondaire du transformateur Tb, on trouvera qu'elle comprend l'onde fonda mentale prédominante (la forme d'onde du transformateur Ta) et une seconde harmoni que d'une amplitude presque égale. Si on le désire, on peut employer le dispositif repré senté sur la fig. 2 dans lequel un sélecteur comprenant des réactances 22, 221, et des condensateurs 23, 231, est interposé entre le transformateur Tb et le moteur M pour éli miner l'onde fondamentale et laisser seule ment la seconde harmonique actionner le moteur.
Comme dans l'installation de la fig. 1, le moteur M doit être actionné à une vitesse correspondant à deux fois la fréquence du courant actionnant le signal, afin d'obtenir le déclanchement du levier L. L'avantage du dis positif représenté sur la fig. 2 est que, eu égard à l'élimination de l'onde fondamentale, le mo teur sera actionné à une vitesse plus grande que dans le cas de l'installation représentée sur la fig. 1.
En se référant maintenant à la fig. 3, on voit qu'on a représenté une variante du dis positif commandé par le courant de com mande pour le déclanchement du- levier L, et dans cette variante le loquet 11 est sou levé par l'armature 51 d'un aimant polarisé P qui à son tour est excité directement par le circuit de commande. L'aimant P est dis posé de façon à soulever le loquet 11 seule ment quand il est excité par le courant re dressé ou pulsatoire qui passe de l'anode 4 au filament 3 de la lampe R. II s'ensuit que ce dispositif de commande n'obéit pas à. un courant alternatif de dispersion ou au courant alternatif du transformateur Ta.
En se référant maintenant à l'installation représentée sur la fig.4, les circuits des lampes G et R sont commandés par le levier L de la même manière que dans la fig. 1, sauf que le primaire du trausformateûr T.
b est intercalé dans le conducteur de commande du signal allant du contact 9 du levier à l'autotransformateur U L'anode 4 est con nectée au conducteur 18 par l'intermédiaire d'une résistance 24, de telle façon que quand le contact 6, 9 est fermé, et que le filament 3 est échauffé, un courant pulsatoire passe par le primaire du transformateur Tb et la résistance 24 à l'anode de la lampe R, ce courant étant superposé dans le transforma teur T" air courant qui alimente le filament 3.
Il en résulte dans le secondaire du trans formateur Tb une force électromotrice qui, à l'analyse, montrera qu'elle comprend l'onde fondamentale et une seconde harmonique d'une amplitude considérable. L'onde fonda mentale est éliminée par un sélecteur sem blable à celui représenté sur, la fig. 2, de sorte que le moteur ill est alimenté d'un courant alternatif d'une fréquence double de celle du courant d'alimentation. Le loquet 11 est commandé par l'action du moteur 14Z de la même manière que dans l'installation de la fig. 1.
L'installation représentée par la fig. 4 est combinée de façon à ce que le moteur 1A1 et le régulateur centrifuge C agissent d'une façon continue pour soulever le loquet 11 tarit que la lampe R "arrêt" est allumée. Si on le désire, le régulateur centrifuge peut être utilisé pour actionner un voyant de contrôle du signal à l'arrêt, ce voyant étant actionné d'une façon continue tarit que le signal est à l'arrêt. Comme il est représenté ici, or) ob tient ce résultat au moyen d'une lampe rouge Ra et d'une lampe verte Ga installées auprès du levier L, ces lampes étant com mandées à l'aide d'un doigt de contact 25 relié au loquet 11.
Quand le signal indique "voie libre"\ c'est-à-dire quand la lampe rouge R est éteinte, le loquet 11 est abaissé, de telle sorte que le doigt de contact 25 est fermé sur le contact fixe 26, et par suite complète un circuit renfermant la lampe verte Ga. D'un autre côté; quand la lampe R "arrêt" est allumée, le loquet 11 est soulevé, de sorte que le doigt de contact 25 est fermé sur le contact fixe 27 pour compléter un circuit passant par la lampe rouge Ra.
Ces moyens donnent une indication continue sur la table d'en clan chement que le signal est à " l'arrêt Il et ils indiquent instantané- nient une défaillance éventuelle de la lampe "arrêt" R due à une cause quelconquue.
En se référant maintenant à la fig. 5, celle-ci représente une variante de dispositif d'enclanchement. 8i ou analyse le courant dans le primaire du transformateur Tb dans le dispositif de la fig. 4, on verra qu'il cour- prend une composante de sens unique et une composante de sens variable. Le dispositif montré sur- la fig. 5, est combiné pour néces siter la présence simultanée de ces deux composantes pour déclancher le levier L de sa position indicatrice.
Ce dispositif comporte deux loquets 11 et 11a qui viennent respecti vement en prise avec des épaulements 21 et 21a du levier L. Ces loquets sont commandés par deux armatures 28 et 2811, respective- nient, qui sont soumises elles-mêmes à l'ac tion d'un électro-aimant .l. Celui-ci comporte deux noyaux magnétiques 29 et 30, connectés par deux ponts 32 et 33, la section trans versale du pont M étant relativement petite.
Les noyaux 29 et 30 portent un enroulement excitateur 31 qui est intercalé dans le con ducteur de commande de signal 18a, 18b de la même manière que le primaire du trans formateur Tb dans la fig. 4. Les noyaux 29 et 30 sont respectivement munis de bagues de cuivre 35 et<B>36,</B> et titre bague semblable 34 entoure le pont 32.
Chacune des armatures 28 et 28e est nor malement maintenue dans la position ouverte ou de non-attraction qui est représentée, et dans laquelle le loquet commandé par elle est abaissé, de manière que le levier L peut être libéré seulement quand les deux arma tures sont attirées.
En supposant que la lampe "arrêt" R est allumée, la plus grande partie de la composante alternative du flux magnétique dû au courant dans l'enroulement 31 sera détournée de l'armature<B>281</B> par suite de la présence des bagues 35 et 36 et sera obligée de passer par l'armature 28 par suite de la présence de la bague 34 du pont 32, de telle fanon que le flux déterminera l'attraction de l'armature 28, mais n'affectera pas l'armature 28a. La composante de même sens du flux sera, cependant, shuntée en dehors de l'arma ture 28 par le pont 32 et sera forcée de passer par l'armature 2811, grâce à la haute réluctance du pont 33,
de sorte que ce flux déterminera l'attraction de l'armature 2811, mais n'affectera pas l'armature 28.
On verra par suite, que les deux arma tures seront attirées seulement quand le cou rant passant dans l'enroulement 31 comprend une composante de même sens et une com posante alternative, c'est-à-dire seulement quand le courant de commande du signal dans cet enroulement est modifié par le courant redressé pris par la résistance 24 et l'anode 4 de la lampe "arrêt".
Comme on le voit sur la fig. 5, les arma tures 28 et 28" sont employées pour com mander les deux lampes auxiliaires G" et Ra, les fonctions de celles-ci étant les mêmes que celles des lampes correspondantes dans l'instal lation de la fig. 4.
Dans ce but, l'armature 28 est munie d'un doigt de contact 25 et l'armature 281, est munie d'un doigt de con tact semblable 25a. Quand les deux armatures ne sont pas attirées, c'est-à-dire quand le signal indique "voie libre ", la lampe verte Ga est allumée, ce qui est dl à ce fait que les contacts 261, sont pontés par le doigt de contact 25a et les contacts 26 par le doigt de contact 25.
Cependant, quand les deux armatures sont attirées, c'est-à-dire quand le signal donne l'indication "d'arrêt'\, la lampe rouge Ra est allumée, ce qui est dû au fait que les contacts 27 sont pontés par le doigt de contact 25 et les contacts 27" par le doigt de contact 25". On verra, en outre, que si la lampe R "arrêt" est éteinte par une cause fortuite quelconque l'une ou les deux arma tures 28, 281, prendront la position ouverte ou de non-attraction, de sorte que la lampe auxiliaire R sera éteinte.
La fig.6 montre une 'installation pour utiliser à la fois la demi-onde positive et la demi-onde négative du courant, en vue. de la commande. La rouge lampe ou " arrêt " qui est désignée ici par la lettre R b comprend deux anodes 41, et 4b. Le filament 3 de cette lampe est dans ce cas alimenté par le courant du secondaire du transformateur B, dont le primaire est commandé par le contact 6, 9 du levier L de la même manière que l'auto transformateur U dans la fig. 1.
La lampe G "voie libre" est également commandé de la même manière que dans la fig. 1.
Les deux anodes 4a et 4b de la lampe RI' sont connectées avec les extrémités du primaire du transformateur B par les fils 38 et 39, de telle sorte que les potentiels de. ces anodes alternent avec les potentiels des pôles du secondaire du transformateur Ta. Le conducteur de commande I est dans ce cas connecté avec le filament 3, tandis que le conducteur 20" qui vient du primaire du transformateur Tb est relié au contact 10. Le contact 7 du levier L est connecté par un conducteur 40 avec le point milieu d'une réactance 37 dont les bornes sont reliées en, dérivation sur le secondaire du transforma teur Ta.
Le fonctionnement de cette installation. est le suivant: On suppose que le levier L est déplacé vers la gauche dans la position de commande et que le filament 3 devient assez chaud pour émettre de la lumière et donner le signal convenable. Pendant une moitié d'une période du courant fourni par le transforma teur Ta, l'anode 4" sera positive, par consé quent un courant passera du secondaire du transformateur T" par le conducteur commun 0, le fil 38, l'anode 4", le filament 3, le conducteur de commande Z, le primaire du transformateur Tb, le conducteur 20a, lés contacts 10, 7, le fil 40, et la moitié de droite de la réactance 37,
pour arriver à la borne de droite du secondaire du transfor mateur T". Pendant la moitié suivante de la période du courant l'anode 4b sera posi tive, de sorte qu'un courant passera de la borne de droite du secondaire du transt'orma- teur Ta, par le conducteur 15, les contacts 6; 9, les conducteurs 18 et 39, l'anode 411, le filament 3, le conducteur de commande I, le primaire du transformateur Tb le conduc teur 2011, les contacts 10, 7, le fil 40 et la moitié de gauche de la réactance 37 pour arriver au secondaire du transformateur Ta.
Pendant cette dernière moitié de la période du courant, l'anode 41 est négative par rap port au filament, de sorte qu'aucun courant ne passe dans le premier circuit tracé. Simi- lairement, pendant la première moitié de la période du courant, hanode 4u est négative par rapport au filament, de sorte qu'aucun courant ne passe dans le second circuit.
Le résultat de cette action alternante des deux branches du circuit de commande est de produire un courant pulsatoire dans le pri maire du transformateur Tb qui varie de zéro au maximum et en retour au zéro dans le temps requis par le courant de commande pour franchir une moitié d'une période. Il s'ensuit que la fréquence de la force électro motrice induite dans le secondaire du trans formateur Tu est double de. la fréquence du courant de commande fourni par le transfor mateur Ta. L'onde fondamentale est entière ment absente de sorte qu'un sélecteur de fréquence, comme celui montré sur la fig. 2, n'est pas nécessaire.
La commande du lo quet 11 est exactement la même que celle dans la fig. 1.
En se référant maintenant à la fig. 7, celle-ci représente une forme d'exécution avec un signal qu'on appelle généralement "signal lumineux à position". Ce signal désigné par Sa comprend un nombre de lampes électri ques à incandescence C disposées sur une rangée verticale, et un nombre d'autres lam pes, R, disposées sur une rangée horizontale et une lampe spéciale R', appelée lampe "pivot", et qui est commune aux deux ran gées.
Quand les lampes de la rangée verticale sont allumées, le signal indique "voie libre, Il et quand les lampes de la rangée horizontale sont allumées, le signal indique "arrêt Comme il est représenté, toutes les lampes de la rangée horizontale y compris la lampe pivot R' sont du type à redresseur de cou rant à vide ayant une anode 4, tandis que les lampes de la rangée verticale sont des lampes ordinaires à incandescence.
La lampe pivot R' est continuellement allumée par le courant qui lui est fourni par le secondaire du transformateur T , dont le primaire est constamment alimenté par le courant du transformateur Ta, le circuit se fermant par les conducteurs 151, et 41,<B>le</B> primaire du transformateur Te, le conducteur 92 et le eonducteur commun 0.
Quand le levier de commande L est dans la position renversée, représentée sur le dessin, les lampes "voie libre" sont allumées, le courant par tant du secondaire du transformateur Ta et allant par les conducteurs 151 et 15, les contacts 6, 8, le conducteur 16, de là par les filaments des trois lampes G en parallèle, le conducteur 17, le conducteur commun 0 pour arriver au secondaire du transformateur Ta.
Le filament de chaque lampe R "arrêt" est alimenté par le courant d'un enroulement secondaire séparé d'un transformateur T4. Le circuit du primaire de ce transformateur Tl' part du secondaire du transformateur Ta, renferme les conducteurs 151 et 15, les con tacts 6, 9, les conducteurs 18 et 18a, le pri maire du transformateur Ta et les conducteurs 50 et 0 pour aboutir au secondaire du trans formateur Ta.
On verra par ce qui précède que les. lampes "voie libre" sont allumées quand le levier L est dans sa position renversée et que les lampes "arrêt" sont allumées quand le levier L est dans ses positions normale et de commande.
Le circuit de commande pour le primaire du transformateur Pr' part de la borne de gauche du secondaire du transformateur Ta, renferme les conducteurs 0 et 43, l'anode 4 et le filament 3 de la lampe R de gauche, les conducteurs 44 et 45, l'anode et le fila ment de la lampe pivot R', les conducteurs 46 et 47, l'anode et le filament de la lampe de milieu R "arrêt", les conducteurs 48 et 49, l'anode et le filament de la lampe R de droite, le conducteur de commande 1, le primaire du transformateur Tb, le conducteur 20, les contacts 7, 10, le conducteur 1±3, les conducteurs 9,
6 et les conducteurs 15 et 15" pour aboutir au secondaire du transfor mateur T'. On remarquera que ce circuit de commande comprend en série l'anode et le filament de chaque lampe de la rangée horizontale, de telle sorte que le courant ne sera fourni au transformateur Tb que quand le filament de chacune de ces lampes sera à une incandescence suffisante pour donner le signal lumineux convenable. Pendant la moi tié de période où le conducteur commun 0 est positif par rapport au conducteur 18 , un courant passera par le circuit de commande et aura les mêmes caractéristiques que le courant de commande de l'installation repré sentée sur la fig. 1.
L'onde fondamentale de la force électromotrice induite dans le secon daire du transformateur Tb peut être éliminée par un sélecteur X, de sorte que le courant fourni au moteur M aura une fréquence double de celle du courant d\alimentation. La commande du loquet 11 par le moteur M est la même que dans l'installation de la fig. 1.