Installation de chauffage pour véhicules ferroviaires, à contrôle automatique des températures. La présente invention a pour objet une installation de chauffage pour véhicules ferroviaires par circulation d'air chaud sur la face interne du pavillon, avec réglage auto matique de la température au moyen de cir cuits électriques contrôlés à partir du contact produit par un galvanomètre en dérivation aux sommets à potentiel variable d'un pont de Wheatstone à résistances variables avec la température,
lesdits circuits étant contrôlés par des basculeurs à mercure.
L'invention apporte une solution avanta geuse aux problèmes suivants qui se posent simultanément dans la technique du chauf fage par l'air des véhicules ferroviaires: 1o Eviter le phénomène de "mise en son nerie" des basculeurs à mercure qui sont ani més d'un battement périodique indéfiniment entretenu lorsque, sous l'effet des trépida tions le mercure vient en contact à la fois avec les trois bornes du basculeur. I1 est intéres- sant d'utiliser ces basculeurs parce qu'ils ont l'avantage de ne jamais s'encrasser.
20 Faire intervenir dans le réglage les va riables qui sont susceptibles d'agir sur la tem pérature résultante à maintenir constante.
<B>30</B> Eviter l'abaissement accidentel de la température de l'air de chauffage au-dessous d'une valeur donnée.
Une installation selon l'invention se carac térise en ce -que ces basculeurs à mercure sont connectés au pont de Wheatstone et au galva nomètre, -de façon que lorsque le mercure touche accidentellement les trois plots d'un basculeur à mercure, le galvanomètre soit court-circuité, l'aiguille restant alors au zéro pendant un temps très court, ce qui est sans inconvénient.
Le dessin annexé montre des schémas re latifs à une forme d'exécution de l'installation selon l'invention.
La fig. 1 est un schéma montrant la dis- position adoptée pour éviter la "mise en son nerie" des contacts à mercure; La fig. 2 est une coupe schématique trans versale d'un compartiment de voiture de che min de fer, et montrant l'emplacement des ré sistances intérieures de contrôle: La fig. 3 est un schéma d'une installa tion de chauffage d'une voiture de chemin de fer.
Dans le système suivant la fig. 1, un pont de Wheatstone comporte les branches 1, 2, 3, 4. Sur la branche 4 sont prévues les résis tances 5 variables avec la température et, par exemple, les résistances définies plus haut, toute montées en série d'un compartiment à l'autre d'une voiture de chemin de fer. Sur la. branche 3 sont montées: une résistance de réglage 6 et une résistance de compensation 7 intervenant à la. manière connue pour la dé termination des conditions de réglage au dé part.
Le pont est alimenté aux sommets 8 et 9, par une source à bas voltage, 12 volts par exemple. Entre les sommets à potentiels va riables<B>10</B> et 11 est monté l'enroulement ou cadre 12 d'un galvanomètre dont l'aiguille 13 comporte à la manière connue, une pointe 14 qui vient, lorsque le cadre 12 est excité, même très faiblement, prendre contact avec une touche 15 en série avec une résistance 16.
L'aiguille 13 est reliée en permanence au sommet 8 du pont et les deux basculeurs à mercure 17 et 17a qui agissent en combinai son pour inverser le sens d'excitation du cadre 12 du galvanomètre lorsque l'aiguille est ve nue toucher le plot 15 sont montés de telle sorte que la liaison. de leurs trois plots par étalement accidentel du mercure, n'ait d'au tre résultat que de court-circuiter le cadre 12. Dans l'exemple représenté: Le plot central des basculeurs 17 et l7 a est relié aux sommets 10 et<B>Il</B> du pont res pectivement.
L'un des plots d'extrémité 19 du bascu- leur 17 est relié au plot opposé 20 du bascu- leur 17a.
L'autre plot d'extrémité 21 du basculeur 17 est relié au plot opposé 22 du bascu- leur 17a.
Le cadre 12 est connecté aux deux lignes 19-20 et 21-22.
La résistance 16 est connectée aux circuits précédents de façon que, selon la position des basculeur, elle shunte la branche 4 ou la bran che 1 du pont. Elle constitue l'enroulement d'un électro qui a pour armatures mobiles les deux contacts de travail 16a et 16u dont la fermeture met respectivement en circuit sur une source S de 110 volts les électros ou relais 23a et 23b, par l'intermédiaire d'un basculeur à mercure 17b conjugué avec les deux bascu- leurs 17 et 17a.
La source S pourrait d'ailleurs assurer également l'alimentation du pont, ce qui permet, au moyen d'un montage conve nable, de supprimer la source B.
Le fonctionnement de l'installation est le suivant: L'aiguille 13 étant au zéro, on supposera qu'une variation de la résistance constituée par l'ensemble des résistances 5, dans un sens qui correspond à un excès de calories fourni par la source de chauffage, déséquilibre le pont de Wheatstone. L'excitation du cadre 12 amène le contact 14 au collage de 15, ce qui, à la manière connue dans les systèmes du genre décrit, met la résistance ou électro 16 en dérivation sur la résistance 5 pour accen tuer le déséquilibre du pont et assurer un contact franc en 14-15.
L'électro 16 est excité par un circuit com prenant: un pôle de la. batterie B d'alimenta tion du pont, branche 3 du pont, plot 22 du basculeur 17a, électro 16, contacts 15-14, ai guille -13 et l'autre pôle de la batterie B.
Les contacts 16a et<B>161)</B> sont simultané ment fermés. Un circuit s'établit par: source S'-110 volts, contact 161>, électro 23b, bascu- leur 171-) et source S. L'excitation de l'électro <B>231)</B> agit sur les basculeurs 17, 17a. 17b et pour les placer dans les positions figurées au dessin en traits discontinus.
Il en résulte: 1o Une inversion du sens d'excitation du cadre 12 qui produit le décollage franc de l'aiguille 13, c'est-à-dire la rupture du con tact 14-l5; 20 La mise en circuit aux bornes de la source S du relais 24 qui agit par tout inter médiaire approprié pour réduire le chauffage à la source.
Lorsque, par la suite, la résistance 5 varie dans un sens qui correspond à une insuffi sance de chauffage à la source, le déséqui libre du pont est tel qu'un courant circule dans le cadre 12 dans le sens de rapproche ment .des contacts 14-15. Lorsque ce contact a lieu, le collage est accentué du fait que la résistance 16 shunte la branche 1 du pont. Les contacts 16a et 16b sont -de nouveau fer més et les, basculeurs 17, 17a et 17b ramenés aux positions qu'ils occupent au dessin, par excitation du relais 23a.
L'excitation du re lais, 24 est coupée et le relais 25 mis en cir cuit aux bornes de la source S pour agir dans le sens d'augmentation du chauffage à la source.
Il est à, noter qu'on pourrait supprimer le relais 16 et faire contrôler directement. l'exci tation des relais 23a -et 23b par le contact 14-15 de l'aiguille 13.
Ce système est applicable quelle que soit la source de chauffage de l'air. Si cette source est constituée par un échangeur thermique alimenté par la vapeur fournie par la locomo tive, les relais 24 et 25 agissent sur une vanne de réglage de la vapeur, soit par réglage pro gres:sif, soit par réglage par tout ou rien. Si le chauffage est électrique, les relais 25 et 24 agissent sur des rhéostats appropriés. Une même voiture peut comporter les deux chauf fages: électrique et par vapeur. Un exemple de ce cas est représenté au schéma de la fig. 3 et sera décrit plus loin.
Comme déjà indiqué, les résistances 5 sont toutes montées en série d'un compaxti- ment :à l'autre, sur la branche 4 du pont de Wheatstone. Ces résistances comportent:.
Pour tout l'ensemble d'une voiture: Une résistance placée à l'extérieur et à l'avant de la voiture. Cette résistance tient compte de la température extérieure et de la vitesse ou du vent relatif. Elle est en effet légèrement chauffée par le passage du cou rant et plus ou moins refroidie par le vent re- latif. Pour la même raison, elle fait interve- nir l'insolation .dans le réglage.
Des résistances 26 (fig. 2) placées dans l'intérieur de chaque compartiment, au-dessus des baies 27. Ces résistances constituées comme indiqué plus haut font intervenir dans le réglage, la température de l'air qui, provenant chaud du distributeur 28, a léché le pavillon 29.
Cet air, lorsqu'il quitte le pa villon peut être appelé dans des espaces défi nis par des écrans 30 et 31 qui, par effet de Venturi, s'opposent à sa diffusion immédiate dans l'atmosphère du compartiment.
Des résistances 32 encastrées dans le pa villon et qui font intervenir dans le réglage,,' à la fois la température propre dudit pavillon et la température de l'air de léchage.
Des résistances 33 réparties aux endroits les plus appropriés pour être influencées par 1a température de l'atmosphère du comparti ment.
Une résistance placée dans la gaine ou le distributeur 28 d'amenée d'air chaud afin d'éviter que, dans le cas .de températures exté rieures momentanément élevées et dues à des causes quelconques, la température de l'air soufflé ne s'abaisse pas au-dessous d'une va leur trop basse.
La série de toutes les résistances ci-dessus est terminée par une résistance extérieure à la voiture et placée à l'arrière de celle-ci. Cette résistance devient la résistance placée à l'a vant lorsquei la voiture change de sens de dé placement.
La fig. 3 montre le schéma d'ensemble d'une installation de contrôle du chauffage à bord d'une voiture ferroviaire appelée à cir culer sur voies ordinaires et sur voies électri fiées.
Dans cet exemple, les sources de chauf fage utilisées pour l'air soufflé dans les com partiments sont: la vapeur fournie par la lo comotive de traction, des résistances élec triques alimentées par une batterie chargée par) la génératrice entraînée à partir d'un des essieux de la voiture, ou encore des résistances électriques alimentées à partir du courant de 1500 volts lorsque la voiture circule sur une voie électrifiée.
Trois dispositifs de contrôle tel que celui décrit en référence à la fig. 1 sont. prévus et montés en dérivation sur la batterie 64 volts de bord.
Le contrôleur C agit pour régler la tempé rature de l'air.
Le contrôleur Ci intervient pour empêcher que la température de l'air soufflé ne tombe au-dessous d'une valeur déterminée.
Le contrôleur Cz contrôle l'action d'une batterie de résistances électriques de chauf fage placée sous les planchers des comparti ments de la voiture. En période d'hiver, lorsqu'on dispose de vapeur fournie par la locomotive, un appa reil connu tel que le "Pressuretrol" par exem ple, soumis à la pression de la vapeur agit sur un contact 33-34 qui met en circuit les con trôleurs C et Ci aux bornes de la source Si de 64 volts par:
pôle -I- de la source, ligne 35, contrôleurs C, Ci, ligne 36, contacts 33-31, ligne 37 et pôle - de la source Si. Un relais 38 excité agit pour ouvrir une vanne d'admission de vapeur dans l'échangeur de chauffage de l'air soufflé par un ventilateur 39.
Le circuit d'alimentation de celui-ci sur la. source Si comporte, d'une part, le contact 40 isolé du courant 33-34 et qui se ferme et se coupe en même temps que le contact 33-34 sous l'action de l'appareil 41 soumis à la pres sion de vapeur, et, d'autre part, le contact de travail 42a qui se ferme en même temps que le contact 42 lorsque la génératrice est en- clanchée. Ce même contact 42 agit pour mettre en circuit des résistances 43 de chauf fage de l'air soufflé lorsque, en période d'été ou de demi-saison, ou au cas voulu ou acci dentel on il n'est pas admis de vapeur.
Dans ce cas, le contact 33-34 est coupé ainsi que le contact 40. Mais dès que la génératrice est enclenchée, c'est-à-dire lorsque la voiture se met en marche, les contacts 42-42a se fer ment. Le ventilateur 39 et les résistances 43 sont mis en circuit et ce, sans risque d'épuiser fortuitement la batterie ou source Si puisque celle-ci est constamment rechargée par la gé nératrice.
Dans ces conditions, le circuit d'alimen tation des résistances 43 se ferme par: Pôle + de la source Si contrôleurs C et Ci, contact mobile 33, contact 44, contact Mo bile 45, contact 42, résistance 43 et pôle moins de la source Si. Ce circuit peut être coupé par le contrôleur C qui intervient dans les condi tions expliquées plus haut.
Si, en cas d'élé vation brusque de la température extérieure, ou en cas d'affluence dans la voiture, le con trôleur C agissait de telle sorte que la tem pérature de l'air soufflé descende au-dessous d'une certaine valeur susceptible de donner aux occupants des compartiments une sensa tion de froid, le contrôleur Ci spécialement prévu ù, cet effet, intervient pour maintenir l'air au-dessus de la température minimum considérée comme inadmissible.
3 cet égard, on peut constituer le contrôleur Ci par un sim ple dispositif thermostatique qui ferme le cir cuit précédemment énoncé pour des résis tances 43, lorsque ce circuit avant été coupé par le contrôleur C, la température de l'air soufflé a tendance à, baisser au-dessous d'une valeur pour laquelle est réglé le thermostat.
Dans le cas de chauffage par la vapeur, le contact étant fermé en 40, le moteur du ven tilateur 3;1 est alimenté normalement par la source Si. Sous chaque compartiment est en outre prévue une série de résistances chauf fantes 46 qui peut être alimentée par la source <I>Si</I> sous le contrôle d'un contrôleur Ci qui peut être constitué par un dispositif thermostatique qui. maintient la température des résistances 46 à, 25 degrés par exemple.
Lorsque les résistances 43 sont en circuit. le relais 47 est excité et coupe le contact de repos 47 de façon que les résistances 46 ne soient plus en action. Mais lorsque le contrô leur C. intervient, lorsque l'air n'a pas besoin d'être chauffé, pour couper l'excitation des résistances 43, le relais 47 cesse d'être excité;
le contact de repos 47 se ferme et si la géné ratrice est enclenchée, le contact de travail 42b conjugué avec 42a se ferme, et les résis tances 46 sont alimentées sans risque d'épui ser la batterie ou source Si. On voit donc que le plancher n'est chauffé que dans les inter- valles de temps durant lesquels l'air de souf flage ne doit pas être chauffé, et ce seule ment, lorsque le chauffage par la vapeur n'intervient pas (période de demi-saison ou défaillance de l'alimentation en vapeur).
Un dispositif manuel peut éventuellement per- mettre de déroger pour un temps fixé à l'a vance et déterminé par un mouvement d'hor logerie au programme établi. L'installation qu'on vient de décrire se complète par un chauffage sous tension élevée, (l500 volts), par exemple lorsque la voiture fait partie d'un convoi remorqué par automotrice électri que sur une voie électrifiée. Une prise de cou rant excite alors le relais 48 qui bascule le contact mobile 45. Le contact 45-49 est coupé, le contact 45-50 est établi. Les ré sistances 43 sont mises hors circuit ainsi que les contrôleurs C2 et les résistances 46.
Une série de résistances spéciales pour le chauf fage de l'air soufflé par le ventilateur 39 est alors mise en circuit sous le contrôle des con trôleurs C et Ci avec les mêmes effets que ceux déjà indiqués, le contact 33-44 restant fermé, par suite de l'absence de pression dans l'appareil 41.