Brevet FR2214620A1 — publié le 19740819

La présente invention concerne un circuit de voie sans Joints isolants et a' impulsions de tension élevée engendrées par un metteur à une fréquence de répétition déterminée branché par l'intermédiaire dtun transformateurs dit "transformateur dfémis- sion", sur les deux files de rails entre les extrémités d'une zone de voie à contrtler. Elle concerne plus particulièrement l'ensemble de réception des impulsions transmises par la voie, ensemble command dant à sa sortie un relais de voie. Par rapport aux circuits de voie actuellement connus, le circuit de voie selon l'invention présente comme avantages une plus grande précision de fonctionnements et la possibilité de réaliser par Juxtaposition de plusieurs circuits de voie un ensemble plus économique grâce à l'élimination de certains élé- ments communs à deux circuits de voie contigus. Le circuit de voie selon l'invention est caractérisé en ce qu'il comporte: à à chaque extrémité de la zone de voie à contrEler, un capteur constitué par deux bobines sur noyau de fer couplées chacune inductiveiaent à une file de rails et connectées avec l'enroule- liement secondaire d'un transformateur dont le primaire est branché entre les files de rails, - de part et d'autre e de la zone, un court-circuit transversal dos files de rails, un coffret de voie groupant a) un dispositif additionneur effectuant une somme pondérée des signaux de sortie des capteurs, les coefficients de pondération étant ajustés de manière que le signal somme ait une amplitude sensiblement constante quelle que soit la position d'un véhicule à ltextErieur de la zone, b) un dispositif à seuil contrôlant l'amplitude minimale dudit signal somme, c) un premier opérateur logique ET contr8lant la coincidence des signaux des deux capteurs et du signal somme d) un premier sélecteur de fréquence contrelant la fréquence de répétition desdits signaux, e) un second sélecteur de fréquence contrôlant la fréquence de répétition des signaux de l'émetteur, f) un second opérateur logique ET recevant les signaux desdits sélecteurs pour en contrôler le synchronisme, g) un temporisateur à la chute recevant le signal de sortie du second opérateur logique ET et commandant le relais de voie0 Il est possible de juxtaposer plusieurs circuits de voie selon l'invention en réduisant le nombre des capteurs, et de décaler les émetteurs dtimpulsions les uns par rapport aux autres, ctest-à-dire que les impulsions de chaque émetteur ayant la même fréquence de répétition dans chaque circuit de voie élé- mentaire, ces impulsions sont décalées dtun circuit de voie à l'autre de 1/n de la période de répétition commune des impulsions, n étant le nombre de circuits de voie juxtapesés. Cela permet de synchroniser les périodes de réception et les périodes d'émission des impulsions dans chaque circuit de voie élémentai- re, et d'assurer l'indépendance de fonctionnement des circuits de voies successifs. L'invention sera mieux comprise à l'aide d'un exemple @e réalisation et des dessins annexés où - la Fig. 1 représente le schéma de principe d'un circuit de voie unique, * la Fig. 2, le schéma de principe d'un ensemble de circuits de voie juxtaposés, - la Fig. 3, le schéma électrique du dispositif additionnaur du circuit de voie unique, - la Fig. 4, le schéma d'un capteur commun à deux zones de voie dans le cas de circuits de voie Juxtaposés9 - la Fig. 5, le schéma électrique des dispositifs additionneurs pour circuits de voie juxtaposés. Sur la figure 1, la zone de voie Z à contr8ler est délimitée par deux capteurs C1 et C2 dispesés transversalement aux files de rails 1 et 2, sans joints isolants. Chaque capteur est constitué par deux bobines sur noyau de fer couplées chacune inductivement à une file de rail et connectées en série avec l'enroulement secondaire d'un transformateur dont le primaire est branché entre les files de rails. De part et d'autre de la zone Z, il y a des connexions 3 et 4 mettant les files de rails 1 et 2 en court-circuitO Les capteurs C1 et C2 permettent de recueillir par in- duction les impulsions émises par un générateur d'impulsions G branché par l'intermédiaire d'un transformateur T, dit transformateur d'émission, sur les deux files de rails entre les extré mités de la zone Z. Ces impulsions so-nt a tension élevée avec une fréquence de répétition déterminée. Les signaux captés par C1 et C2 sont reçus par un ré- cepteur disposé dans un coffret de -loie B. A l'entrée de ce récepteur, on a d'abord deux circuits électriques 5 et 6 (qui seront décrits plus en détails ultérieu- rement) permettant d'ajuster respectivement les amplitudes des signaux de sortie des capteurs C1 et C2 afin de pouvoir ensuite effectuer une somme pondérée de ces deux signaux-dans un circuit additionneur 7. Les coefficients de pondération sont ajustés de maniè- re que le signal somme obtenu ait une amplitude-sensiblement constante quelle que soit la position d'un véhicule à l'extérieur de la zone Z. Cette amplitude doit en outre dépasser une valeur minimale déterminée dans un dispositif à seuil 8. Un tel dispositif peut être r@alisé comme décrit dans la demande de brevet français n 72.45203 déposée le 19.12.72 par la demanderesse. Les sorties des circuits 5, G, 8 servent d'entrée à un opérateur logique ET 9 qui contrôle la coincidence des signaux des deux capteurs et du signal somme. Un tel opérateur logique 9 peut entre réalisé comme décrit dans la demande de brevet fran çais n 71.27776 dépose le 29.7.71 par la demanderesse. La sortie de l'opérateur 9 sert d'entrée à un sélecteur de fréquence 10 contrôlant la fréquence de répétition de ces impulsions, c'est-à-dire ne délivrant un signal en concordance avec ces impulsions que lorsqu'elles sont dans les tolérances admises. Un tel sélecteur 10 peut entre réalisé comme dé- crit dans la demande de brevet français n 72.09934 déposée le 22.3.72 par la demanderesse. Un autre sélecteur 1.1, de même type que 10, est branché a' la sortie du générateur G pour contraler la fréquence de répétition des signaux de l'émetteur d'impulsions, Les sorties de 10 et 11 servent d'entrées à un autre opéraceur logique ET 12 qui contrôle le synchronisme des signaux sortant dea deux se@e@@eurs 10 et 1. La sortie de l'op@r@t@@@ @@@@que @@ @@mmande le relai@ de voie V par l'@n@@r @edi@ire @@@@ @@@@@@@@@a@e@@ @ @a chute 13. de type connu. @ous les app@reils @ sp@@@ @ai@ @@@@@@@@@@@@@@ son @ sécurité intrinsèque, selon la pratique courante adoptée pour le matériel de signalisation ferroviaire. La connexion entre 11 et 12 est reliée à la borne a0 Le temporisateur 13 est muni au moyen de la borne b d'ne entrée supplémentaire servant à autoriser ou interdire le fonctionnement de ce temporisateur. Les bornes a et b ne sont utilisées que dans le cas où plusieurs circuits de voie selon la figure 1 sont Juxtaposés en vue de former un ensemble tel que celui représenté à la figure 2o Sur la figure 2, quatre circuits de voie ont été juxtaposés pour couvrir les zones de voie consécutives Z1 Z2 Z3 Z4. A part les capteurs extrêmes C10 et C40, les capteurs intermédiaires C21, C32 C43 sont communs à deux circuits de voie contigus. Les courts-circuits 3 et 4 de la figure 1 sont remplacés sur la figure 2 par des diodes D1 D2 D3 D4 shuntant les enroulements primaires des transformateurs d'émission T1 T2 T T correspondant respectivement aux générateurs d'impulsions G1 G2 G3 G4. Les diodes sont changées de sens lorsqu'on passe d'une zone de voie à la suivante. Les bornes La des coffrets de voie B1 B2 B3 B4 sont reliées respectivement aux quatre entrées de l'opérateur logique OU 14 dont la sortie est reliée à un sélecteur de fréquence 15 (de mtme type que 10 et 11)o La sortie du sélecteur 15 est reliée à deux temporisateurs en série (de même type que le temporisateur 13), à savoir un temporisateur à la chute 16 et un tem- porisateur à l'attraction 17. La sortie de 17 est reliée à toutes les bornes b des coffrets B1 à B4, pour autoriser le fonctionnement des tempori sateurs à la chute 13 de ces coffrets, commandant respectivement les relais de voie V1 V2 V3 V4. Les capteurs intermédiaires C sont représentés en détail sur la figure 4, avec un transformateur P dont le primaire est branché entre les files de rails 1 et 2 et dont le secondaire à point milieu débite sur un redresseur à double alternance comportant des diodes d1 et d20 Le sens des diodes est inversé lorsqugon passe d'un capteur intermédiaire au capteur intermédiaire suivant. Les quatre générateurs d'impulsions G1 G G G4 émet- tent des impulsions de même fréquence de répétition mais décalée, d'un circuit de voie à l autres d'un quart de la période de répé- tition commune des impulsions, selon une disposition déjà con- nue, il résulte de ce qui précède que les différents cirZ cuits de voie fonctionnent de façon indépendante, et qu'il sent protégés contre tout défaut d'un élément quelconque du circuit ou contre teut signal parasite Le schéma électrique dtun dispositif additionneur utilisable dans le cas d'un circuit de voie unique est donné à la figure 3. Les signaux délivrés par les capteurs C1 et C2 sont appliqués respectivement aux enroulements primaires de deux transformateurs d'entrée t1 et t2 dont les secondaires sont bran chés respectivement en série avec une résistance aux bornes d'une source de tension continue stabilisée S. On distingue un premier circuit, relatif au capteur C1, dans lequel la résistance est munie d1une prise potentiométri- que p reliée par l'intermédiaire d'une autre résistance à la base d'ua transistor E de type PNP monté en collecteur commun, polarisé par la source S et ayant dans son émetteur le primaire d'un transformateur de sortie M à deux enroulements secondaires s et t, ce primaire étant en série avec une résistance. Le signal alternatif applique sur la base de E a une polarité telle qu'il tende à bloquer ce transistor. On distingue un second circuit, relatif au capteur C2' et symétrique du premier circuit mais dans lequel la prise po tontiométrique q est reliée à un transistor F de type complémentaire de celui de Et c'est-à-dire de type NPN, et dont le trans- formateur de sortie N est muni de deux enroulements secondaires u et v. Les enroulements u et s sont branchés en série entre le pôle négatif do S et le dispositif à seuil 8 dont la sortie est reliée à une entrée de l'opérateur logique 9o Ces enroulements servent à réaliser ltaddition des signaux des capteurs C1 et C2. Les enroulements t et v sont respectivement branchés entre le p8le négatif de S et les autres entrées de 9. Ils servent à introduire dans cet opérateur 9 les. signaux respectifs des capteurs C1 et C2. Le choix de la valeur ohmique des résistances à prises et l'ajustage des prises p et q, permettent d'affecter à chacun des signaux reçus par t1 et t2 un coefficient de pondération tel que la somme des signaux de sortie, réalisée par la mise en série de u et 8, ait une amplitude sensiblement constante quelle que soit la position d'un véhicule à l'extérieur de la zone Z0 Le dispositif de la figure 5, applicable à un ensemble de circuits de voie, est dérivé de celui de la figure 30 il représente les dispositifs additionneurs des trois premiers capteurs Cio C21 et C32, pour ne pas surcharger inutilement le sché- ma, car ils sont réalisés de façon identique.Les transformateurs d'entrée t10 t21 t32 correspondent respeotivement à ces capteurs. D'une manière générale on a censervé pour la figure 5 les mêmes repères que pour la figure 3 mais en leur ajoutant d'autres repères 1, 2, 3 etc... pour les différencier. Par exemple, le secondaire du transformateur t21 est branché en série entre deux résistances munies respectivement de prises potentiométriques p2 et q2. La prise p2 est reliée à la base dtun transistor E2 de type PNP associé à un transforma. tour de sortie M2, ces éléments étant disposés comme dans le cas du premier circuit de la figure 3. La prise q2 est reliée à la base d'un transistor F2 de type NPN associé à un transformateur de sortie N2, ces éléments étant disposés comme dans le cas du second circuit de la figure 3. Les dispositifs additionneurs relatifs aux capteurs intermédiaires sont tous identiques. En ce qui concerne ceux relatifs aux capteurs d'extré- mités C10 et C40, on peut y supprimer des éléments inutiles, On voit par exemple sur la figure 5 que le dispositif additionneur dont le transformateur d'entrée t est relié au capteur C10 ne possède pas de prise q, ni de transistor F, ni de transformateur de sortie N. Dans le cas de l'autre capteur d'extrémité C40, le dispositif additionneur (non représenté sur le dessin) ne compor- te pas de prise p, ni de transistor E, ni de transformateur de sortie M. Les liaisons aux dispositifs à seuil 81, 82, 83 etc.. et aux opérateurs logiques ET 91, 92, 93 etc.. s'effectuent de la manière suivante: 11 enroulement s du transformateur M d'un dispositif additionneur est mis en série avec l'enroulement u du transformateur N du dispositif additionneur suivant, pour attaquer le dispositif à seuil 8 du coffret de voie correspondant; l'enroulement t du transformateur M d2un dispositif addiw tionneur et l'enroulement v du transformateur N du dispositif additionneur suivant sont reliés à l'opérateur logique 9 du coffret de voie correspondant. On pourrait vérifier que de tels dispositifs additionneurs sont, comme les autres éléments du récepteur, à sécurité intrinsèque. L'invention est utilisable en particulier pour les circuits de voie de moyenne longueur des réseaux urbains ou métropolitains électrifiés en courant continu, REVENDICATIONS 1 Circuit de voie sans joints isolants et à impulsions de tension élevée engendrées par un émetteur à une fréquence de répétition déterminée branché par l'intermédiaire d'un transi formateur dit "transformateur d'émission" sur les deux files de rails entre les extrémités de la zone de voie à contr8ler, caractérisé en ce qutil comporte - à chaque extrémité de ladite zone, un capteur constitué par deux bobines sur noyau de fer couplées chacune inductivement à une file de rail et connectées en série avec l'enroulement secondaire d'un transformateur dont le primaire est branché entre les files de rails, - de part et d'autre de la zone, un court-circuit transversal des files de rails, - un coffret de voie groupant a) un dispositif additionneur effectuant une somme pondérée des signaux de sortie des capteurs, les coefficients de pondération étant ajustés de manière que le signal somme ait une amplitude sensiblement constante quelle que soit la position d'un véhicule à l'extérieur de la zone, b) un dispositif à seuil contrtlant l'amplitude minimale dudit signal somme, c) un premier opérateur logique ET contrglant la colncidence des signaux des deux capteurs et du signal somme, d) un premier sélecteur de fréquence contrelant la fréquence de répétition desdits signaux, e) un second sélecteur de fréquence contrtlant la-fréquence de répétition des signaux de l'émetteur, f) un second opérateur logique ET recevant 'les signaux des dits sélecteurs pour en contreler le synchronisme, g) un temporisateur à la chute recevant le signal de sortie du second opérateur logiquè ET et commandant le relais de voie. 2.- Circuit de voie selon la revendication 1, dans lequel le dispositif additionneur comporte - un premier circuit constitué par un transformateur d'entrée dont le primaire est branché aux bornes de l'un des capteurs et dont le secondaire est branché en série avec une résis tance aux bornes d'une source de tension continue stabilisée, ladite résistance étant munie d'une prise potentiométrique reliée à la base d'un transistor monté en collecteur commun polarisé par ladite source et ayant dans son émetteur le pri- maire dtun transformateur de sortie à deux enroulements se secondaires, le.signal alternatif appliqué sur la base du tran sistor ayant une polarité telle qu'il tonde à bloquer' le tran sistor, - un second circuit symétrique du précédent pour l'autre cap teur, mais avec un transistor de type complémentaire, un des enroulements secondaires du- transformateur de-sortie étant relié en série avec l'enroulement homologue du premier cire cuit pour attaquer le dispositif à seuil, les. autres enroule monts secondaires des -transformateurs de sortie étant connecZ tés au premier opérateur logique ETo 3.- Ensemble de plusieurs circuits de voie Juxtaposés conZ formes à la revendication 1, caractérisé en ce que - les capteurs situés à la limite de deux zones contigües sont réduits à un seal capteur commun à ces deux zones, dans lequel le secondaire du transformateur est à point milieu et asso- ci à un redresseur à double alternance9 - les courtsecircuits transversaux des files de rails sont réase lisés par des diodes shuntant l'enroulement primaire de cha que transformateur d'émission, ces diodes étant changées de sens lorsqu'on passe d'une zone à la zone suivante, - les sorties de chaque second sélecteur de fréquence servent d'entrées à un opérateur logique OU autorisant, par l'inter- rétiaire dtun troisième sélecteur de fréquence et de tempo risateurs à la chute et à l'attraction, le fonctionnement des temporisateurs à la chute situés en amont des relais de voie, les émetteurs dtimpulsions étant décalés d'un circuit de voie à l'autre de 1/n de la période de répétition commune des impulsions, n étant le nombre de circuits de voie juxta- posés. 4.- Ensemble de plusieurs circuits de voie Juxtaposés se lon la revendication, 3, dans lequel: - les dispositifs additionneurs comportent, pour chaque capteur, un transformateur d'entrée dont le primaire est branché aux bornes dudit capteur et dont le secondaire est branché en sé- rie entre deux résistances aux bornes d'une source de tension continue stabilisée, chacune de ces résistances étant munie d'une prise potentiométrique reliée à la base d'un transistor monté en collecteur commun polarisé par ladite source et ayant dans son émetteur le primaire d'un transformateur de sortie à deux enroulements secondaires, les deux transistors étant de types complémentaires, pour attaquer le dispositif à seuil d'une zone de voie, un enroulement secondaire d'un transformateur de sortie relatif à ltun des capteurs d'extrémité de ladite zone est relié en série avec l*enroulement' homologue du transformateur de sortie relatif à 11 autre capteur d'extrémité, ces deux transformateurs étant tels que les transistors qui les alimentent soient de types complémentaires, les autres enroulements secondaires desdits transformateurs étant connectés au premier opérateur logique ET de la meme zone de voie.