CHAPITRE VII

LA CO^'CENTRATI0N ET l'eNCLENCHEMENT DES LEVIERS d'aiguillage et de signaux. — LES POSTES-VIGIES CENTRAUX.

A l'origine des chemins de fer, les leviers de manœuwe des aiguilles destinées à faire passer les trains ouïes wagons d'une voie à une autre, ainsi que les signaux à exécuter pour les avis à donner sur la ligne, étaient disséminés et sans aucune liaison entre eux. L'aiguilleur chargé d'assurer la manœuvre de plusieurs leviers était forcé de se déplacer constamment de l'un à l'autre.

A mesure que le trafic s'est développé et que le nombre des trains s'est accru, il est devenu indispensable, non seulement de manœuvrer plus fréquemment les leviers d'aiguillage et les appareils à signaux, mais aussi de les multiplier sur les points où la circulation est particulièrement active. Le travail de l'aiguilleur était devenu ainsi de plus en plus difficile. On conçoit donc que l'on ait cherché à éviter aux aiguilleurs les nombreux déplacements qui fatiguaient leur attention, et occasionnaient des erreurs.

Il est prouvé que la majeure partie des accidents qui se produisaient autrefois sur les lignes de chemins de fer, provenaient des fautes du personnel, et particulièrement des erreurs commises par les aiguilleurs.

Leur distraction, leur fatigue, qui les portait au sommeil, au moment où l'emploi de leurs bras était nécessaire, causaient de fausses manœuvres, qui pouvaient avoir des conséquences terribles.

C'est ainsi qu'est venue l'idée déconcentrer les leviers de changement de voie sur un point unique, où ils sont manœuvrés par un seul et même agent, lequel, sans se déplacer, peut ouvrir ou fermer un grand nombre de voies confiées à sa vigilance.

SUPPLÉMENT AUX CHEMINS DE FER

Sans doute, la responsabilité de raiguilleur ] des anciens employés subalternes, jadis devient ainsi plus lourde que n'était celle I chargés d'un petit nombre de leviers. Mais

d autre pari, on peut apporter plus de soin dans le l'ecrutement de ce personnel, leur donner un salaire plus élevé et appeler à ce poste des hommes d'élite. On peut imposer à chacun d'eux une consigne plus rigoureuse, puisque tout le service est centralisé en ses mains. Enfin, et surtout, le groupement des leviers permet, au moyen du procédé de \ enclenchement , d'empêcher mécaniquement l'aiguilleur de commettre une erreur.

Nous allons examiner successivement comment on a réalisé ces deux perfectionnements, à savoir : 1° la concentration des leviers de changement de voie; 2° \ enclenchement des leviers.

La cnncentratioyi des leviers de changement de voie consiste à réunir sur un même point, que l'on appelle poste de l'aiguilleur, les leviers de changement de voie situés dans un certain rayon, et à commander, à une distance souvent considérable, les aiguilles, au moyen d'une transmission de mouvement, qui se fait par des tiges de fer rigides. Quant aux signaux qui accompagnent la manœuvre des changements de voie ils se transmettent, non par des tiges rigides, mais par de simples fils de fer.

Les transmissions rigides les plus répandues sont réalisées au moyen de tringles en fer creux, guidées, de deux mètres en deux mètres, par deux poulies à gorge creuse superposées. Afin de prévenir les efïets de la dilatation linéaire du fer, qui devient très appréciable sur une pareille longueur, ainsi que pour les grands écarts de température, ce qui pourrait empêcher le fonctionnement de l'appareil commandé, on place soit dans un plan horizontal, soit dans im plan vertical, un appareil spécial de compensation.

Nous donnons dans la figure 241 l'élévation du levier de transmission et de ses siqjports^ avec Vappareil compensateur vertical.

Les tiges de transmission, T. mues par le levier, P, que le mécanicien fait basculer, sont supportées par des poulies, DE. Le compensateur vertical est formé de deux équerres H H', reliées entre elles, à une extrémité par une bielle I, et à l'autre avec les tringles T.

Le balancier compensateur horizontal est formé d'une tige B'B' (fig. 242) oscillant autour d'un axe, en son milieu, 0.

Les deux extrémités du balancier sont quelquefois attachées à des bielles articulées avec les tringles de fer creux, et dont le rôle est de rendre plus douce la manœuvre de la tringle, qui doit se mouvoir en ligne droite, tandis que les extrémités du balancier décrivent des arcs de cercle ; mais dans certaines transmissions, on supprime les bielles articulées, pour simplifier Âa construction. Il est évident que le fonctionnement est alors moins bon.

Si la transmission doit longer des voies courbes, elle forme les côtés d'un polygone inscrit à la courbe, et dont les différentes parties sont réunies, par des genouillères^ aux points d'inflexion.

Tous les organes de la transmission du mouvement sont montés sur de solides bâtis en charpente, destinés à rendre indéformable le canevas géométrique de l'ensemble.

En Autriche, on fait usage, comme en France, de tiges de fer, mais au lieu de leur communiquer un mouvement de translation, on leur imprime un mouvement de rotation.

Le poste de l'aiguilleur se trouvant à une distance souvent considérable du changement de voie à effectuer, il lui devient impossible de s'assurer si l'aiguille a bien manœuvré, et si elle est bien placée pour assurer le passage du ti-ain attendu. Il a donc fallu disposer de nouveaux appareils, soit pour renseigner l'aiguilleur sur la position

SUPPLÉMENT AUX CHEMINS DÉ FER

tons en coupe dans les figures 243 et 244.

Une boîte en éhonite est divisée en deux compartiments inégaux par une cloison percée d'un petit orifice. Le m(n-cure qui remplit la boite ne peut, lorsqu'elle vient à basculer, passer d'un compartiment dans l'autre que sous forme d'un mince filet. Dans l'intérieur du grand compartiment sont deux tiges en platine, entre lesquelles la communication électrique est établie, ou interrompue, suivant que le mercure les baigne toutes les deux ou n'en baigne qu'une seule; ce qui dépend de la position horizontale ou inclinée de la boite.

Cette boite, qui joue ainsi le rôle de com-

Fig. 244. — Contrôleur électrique (sj'stème Lartigue).

des aiguilles, soit pour assurer le calage effectif.

L'appareil contrôleur de l'aiguillage le plus

usiinniiiiiiniMiiii uiiiiiiiiiiipiju ^

Fig. 243. — Contrôleur Lartigue (coupe longitudinale du commutateur).

répandu sur les chemins de fer français, est le contrôleur électrique de Lartigue, depuis longtemps employé par la Compagnie du chemin de fer du Nord, et nue nous renrésen-

mutateur, est montée sur uu levier coudé, B (fig. 244) articulé sur une plaque. A, fixée contre le rail et en face de la pointe de l'aiguille L. La tête d'un boulon D articulé avec ce levier, dépasse légèrement la saillie du champignon du rail ; de sorte que si l'ciiguille vient s'appliqtier exactement contre le l'ail, elle fait basculer le levier coudé et le commutateur. Alors le mercure s'écoule et la communication est interrompue.

Les tiges de platine communiquent l'une avec la terre, l'autre avec une pile et une sonnerie, situées près du levier de manœuvre. Comme il existe un pareil commutateur à chaque lame, si l'aiguille est bien faite, l'une des lames étant exactement appliquée contre le rail, l'autre en étant écartée , l'un des commutateurs est incliné, l'autre est horizontal, le circuit est

interrompu et la sonnerie ne peut tinter.

Mais dès que pour une cause quelconque, les deux lames sont écartées des rails, ne fût-ce que de 3 ou 4 millimètres, les deux commutateurs occupent la position horizontale, le circuit est rétabli, et la sonnerie se met à tinter dans la cabine de l'aiguilleur, qui est ainsi averti que l'aiguille est mal faite et qu'il ne doit pas effacer le disque protégeant cette aiguille.

Le calage effectif des lames d'aiguilles, si important pour celles qui sont prises en tête par les trains, tant, au point de vue de la conservation des aiguilles, qu'au point de vue de la sécurité, est obtenu, soit automatiquement, au passage des trains, par les pédales de calage, soit à la main, au moyen de verrous, qui, manœuvrés à dis-

Position de la pédale au milieu de sa course.

Fig. 245. — Pédale de calage d'une aiguille.

tance, ne peuvent être lancés que si les lames sont exactement appliquées.

Les pédales ont l'avantage, lorsqu'elles sont appliquées à une aiguille, d'empêcher l'aiguilleur de changer la direction de cette aiguille tant qu'elle n'est pas entièrement dégagée par les roues des véhicules.

Nous représentons (fig. 245) la disposition d'un calage au moyeu de pédales. En avant de l'aigiiille en pointe P est placée, extérieurement au rail fixe, une pédale, A, articulée en a, et qui porte une saillie antérieure, en forme de coin, au-dessous de laquelle un autre coin disposé en sens inverse et relié par un levier coudé, C, aux lames de l'aiguille, se meut horizontalement.

Quand on manœuvre l'aiguille, le coin inférieur passe d'un côté à l'autre du coin supérieur, en soulevant légèrement la pédale ; celle-ci étant pressée par les bandages des roues, au passage du train, le coin supérieur force toujours le coin inférieur dans un sens ou dans l'autre, ce qui maintient l'aiguille appliquée ou écartée du rail.

Quant au verrouillage qui donne le même résultat, il s'obtient de la manière suivante. L'entretoise d (fig. 246), qui établit la solidarité entre les deux lames de l'aiguille //', porte deux ouvertures, o, disposées de manière à venir se placer alternativement vis-à-vis du verrou cylindrique, c, suivant que les lames occupent l'une ou l'autre de leurs positions.

Au moyen d'un levier, et d'une transmission rigide, semblable à celle qui sert à manœuvrer l'aiguille, et par l'intermédiaire de deux renvois d'équerre, aa\ on communique un mouvement de va-et-vient à une tige, 6, parallèle aux rails, et qui porte le verrou cylindrique c. Si, pour une raison quelconque, l'une des lames n'est pas exactement appliquée contre le rail correspondant, le trou 0 n'est pas en face du verrou, et il est impossible de lancer le verrou. Si, au contraire, le verrou peut pénétrer dans le trou o il cale énergiquement les lames de l'aiguille.

Dans le cas du calage par verrous, un

SUPPLÉMENT AUX CHEMINS DE FER

V'ig. 24C. — Plan et coupe du verrou d'aiguilles Saxby Faniier.

contrôleur Lartigue est destiné à indiquer à l'aiguilleur, non pas si l'aiguillage est bien fait, puisque la possibilité ou l'impossibilité du verrouillage l'a déjà renseigné sur ce point, mais de lui montrer si le verrouillage est lui-même correctement fait.

Le levier de calage étant placé près du levier de manœuvre du disque d'arrêt, présente, en outre, l'avantage de pouvoir être enclenché avec ce dernier, de manière que l'aiguilleur ne puisse effacer le disque et donner passage au train, tant que le verrouillage n'est pas fait. Réciproquement il ne pourra déverrouiller, et par suite, changer l'aiguillage, avant d'avoir replacé le disque à l'arrêt.

La concentration d'un grand nombre de

leviers de manœuvre dans un poste unique, à la portée d'un seul agent, qui a pour résultat immédiat de lui éviter les déplacements, a surtout l'avantage de permettre aisément de les enclencher entre eux; ce qui est assurément le moyen le plus puissant d'assurer la sécurité de la circulation des trains.

Le but de X enclenchement est de réaliser, entre les leviers servant à actionner des aiguilles, des signaux ou d'autres appareils, une dépendance mécanique, qui mette les aiguilleurs dans l'impossibilité matérielle de manœuvrer les leviers d'appareils autorisant un mouvement, tant que d'autres leviers sont dans une position permettant l'exécution de mouvements qui ne pour-

raient se faire sans danger en même temps que le premier.

A l'aide des enclenchements^ quel que soit le nombre des appareils et des mouvements, on peut toujoui's obtenir une sécurité absolue et mathématique, en multipliant suffisamment le nombre des leviers, à condition que la circulation ait lieu dans le sens normal en vue duquel les appareils ont été installés. Cette solidarité est si parfaite, que l'on a pu dire, d'une façon imagée et pittoresque, mais sans aucune exagération, qu'un aveugle entrant dans un poste d'aiguillage, renfermant deux cents leviers et plusmôme, comme il en existe à l'entrée de certaines grandes gares anglaises, pourrait manœuvrer au besoin tous les leviers, sans qu'il en pût résulter d'autre conséquence fâcheuse que l'arrêt de tous les trains.

L'origine des enclenchements remonte, en France, à 1854. C'est, en effet, à cette époque qu'un ingénieur de la Compagnie du chemin de fer du Nord, M. Vignier, imagina de relier les leviers des aiguilles de bifurcation avec ceux des disques d'arrêt, de manière à empêcher le croisement ou la convergence de deux traans de directions différentes.

En Angleterre, M. Saxby proposa, vers d8o6, un premier système àï^ enclenchement^ qui, depuis cette époque, n'a cessé d'être perfectionné. D'autres systèmes à^enclenchement, soit dérivés de ceux de Vignier et de M. Saxby, soit reposant sur un principe tout différent, comme celui de Rothmûller, ont été proposés et appliqués sur certains points ; mais le système actuellement employé par MM. Saxby et Farmer est le plus répandu aujourd'hui, non seulement en Angleterre, mais aussi sur le continent. Il est d'une précision rigoureuse et a l'immense avantage de permettre la réunion dans un seul poste d'un nombre de leviers qu'il serait impraticable de réunir avec les autres systèmes.

On compte 34 leviers dans le poste de Fives, sur le réseau du Nord. Le poste central de la gare de Cannon-street, à Londres, ne contient pas moins de 70 leviers ; celui de Waterloo-Bridge en a 109, et celui de London-Bridge en renferme 280, desservis par quatre agents en service simultané. On peut dire qu'il n'y a pas de limite au nombre des leviers de manœuvre dans un même poste.

Le principe du système Saxby et Farmer le rend, de plus, parfaitement applicable à tous les cas que peut présenter l'exploitation des chemins de fer, et qui peuvent varier avec les circonstances locales.

Tous les enclenchements^ considérés d'une manière générale, peuvent se ramener à deux types généraux : 1° enclenchements mutuels de leviers concentrés en un point; 2° enclenchements à distance de leviers disséminés.

Il peut être nécessaire, en effet, d'empêcher le sicpialeur de manœuvrer certains leviers sans l'autorisation expresse d'agents placés en d'autres points de la gare, lesquels doivent, par conséquent, pouvoir enclencher les leviers à distance.

Nous ne nous occuperons que des premiers de ces enclenchements; ce qui revient à dire que nous ne donnerons la description que de \ enclenchement Vignier et des appareils actuels de MM. Saxby et Farmer.

Dans un poste Vignier^ les leviers sont généralement disposés perpendiculairement aux voies, de part et d'autre de la guérite de l'aiguilleur. Les enclenchements sont établis en plein air et au niveau du sol, sur une plate-forme si tuée en avant des leviers. Ceuxci, qui sont à contrepoids ou à secteur, mettent en mouvement, indépendamment de la transmission destinée à manœuvrer les appareils, aiguilles ou signaux, des bielles, auxquelles ils communiquent un déplacement longitudinal.

Lorsque le levier est enclencJieui-, la bielle commande une manivelle, qui donne un mouvement de rotation à un axe auquel sont fixés les verrous.

Lorsqu'au contraire le levier ne manœu^Te pas de verrous, la bielle commande une tringle rectangulaire percée de trous ronds qui, suivant la position de l'appareil, viennent se placer en face des verroux verticaux et cylindriques auxquels les axes communiquent un mouvement de descente ou de remonte.

Le système Vignier est aujourd'hui à peu près abandonné, et remplacé par les cabines Saxby et Farmer.

Dans le système Saxby et Farmer, les leviers et leurs enclenchements sont généralement placés dans des cabines vitrées, dont le plancher est à une hauteur de 3, 4 et même 6 mètres au-dessus du sol (fig. 247), a lin de permettre à l'agent appelé signaleur, qui manœuvre ces leviers, d'embrasser d'un coup d'œil l'étendue des voies à une certaine distance autour de son poste. Les leviers sont alignés dans le sens de la longueur de la cabine; dans leur position normale ils sont tous inclinés du côté opposé au signaleur. Pour manœuvi'er les appareils, le signaleur doit renverser ou amener à lui les leviers.

Le mouvement d'oscillation du levier se transmet, directement au-dessous de la cabine, aux tringles et aux fils de fer qui commandent les aiguilles ainsi que les disques d'arrêt, ou signaux. Pour cela, comme oji le voit sur la figure 248, au-dessous du plancher de la cabine tous les leviers sont montés, à frottement doux, sur un axe R, puis coudés de part et d'autre. Une des extrémités porte un contrepoids P. A l'autre extrémité s'attache la chaînette, qui passant sur une poulie, va manœuvrer à distance les disques à l'aide d'une transmission par fils. Lorsqu'il s'agit d'aiguilles ou de verrous

d'aiguilles, la transmission est formée tout entière de tringles et de renvois d'équerre, pour sortir de la cabine. Telle est la manière- dont le mouvement des leviers se transmet à distance aux disques de signaux placés le long de la voie, ou aux aiguilles à déplacer.

Quant à la manière de produire le mouvement de ces leviers, la partie supérieure de la figure 248 qui donne une coupe de l'intérieur d'une cabine Saxby et Farmer, va le faire comprendre.

Les enclenchements sont mis en mouvement par les oscillations d'un balancier à coulisses, B, mobile autour d'un axe, 0, et auquel la manœuvre du levier, L, communique un mouvement de bascule.

Le levier, L, est muni d'une poignée à ressort, articulée en et commandant une tige, /, qui peut glisser le long du levier L, et qu'un ressort, a, tend à ramener vers le bas, de manière que son extrémité se loge dans l'un ou l'autre des deux crans d'arrêt situés aux deux extrémités du secteur fixe, A. La tige, /, est, en outre, munie d'un coulisseau, r/, qui parcourt la coulisse du balancier, B.

C'est à cette disposition que l'appareil Saxby et Farmer doit sa supériorité sur tous les autres. En efïét, dès qu'on relève la tige, /, pour faire sortir son extrémité du cran du balancier, on fait remonter le coulisseau et par suite, l'extrémité du balancier, B, qui devient ainsi concentrique à l'arc décrit par le levier. Ce relèvement du balancier a immédiatement pour efl"et de paralyser tous les leviers que l'on doit enclencher, en manœuvrant celui dont il s'agit. Mais pour que le balancier achève entièrement son oscillation, il faut amener le levier L jusqu'à fin de course, et tant qu'il n'est pas arrivé à fin de course, aucun des leviers que doit dégager celui dont il s'agit n'est déclenché.

En un mot, dès que le mouvement est

SUPPLÉMENT AUX CHEMINS DE FER

Fig. 248. — Système d'enclenchement de MM. Sa.N:by et Farmer (élévation et vue par bout).

commencé, les leviers, qui doivent être enclenchés, le deviennent immédiatement. Ils restent enclenchés pendant toute la course du levier, tandis que ceux qui doivent être dégagés ne le deviennent que lorsque le levier enclencheur a terminé son mouvement.

Au moment où le levier est au point mort de sa course, c'est-à-dire quand il est vertical et que le coulisseau d est en ligne droite avec les axes R et 0, on pourrait faire osciller le balancier B et obtenir le déclenchement de tous les appareils. Pour rendre

cette fraude impossible, le levier L porte cier porte de son côté un rebord saillant V.

une pièce, T, faisant une saillie latérale et Quand le levier est arrivé au point mort

munie à l'intérieur de deux mâchoires m, de sa course, les mâchoires ont déjà dépassé

séparées par une rainure évasée ; le balan- le milieu de l'arc du balancier et forment

Fig. 249. — Coupe longitudinale de la table d'enclenchement Saxby et Farmer.

avec le coulisseau d et l'axe 0, les trois sommets d'un triangle qui assure la fixité du balancier.

Le movivement du balancier se transmet, par la bielle D, et la manivelle M, à un axe

horizontal, G, parallèle au plan du balancier et qui fait corps avec ime pièce de fonte horizontale H (fig. 248) appelée gril et percée d'ouvertures rectangulaires.

Au-dessus et au-dessous de ces ouver-

tures sont alignées des tringles, également en fonte, auxquelles certains grils impriment un mouvement horizontal de translation.

Ces derniers grils (fig. 249) portent, vis-àvis de la tringle, un prolongement porté par

un petit bouton saillant ; sur la tringle est monté un taquet échancré, dans lequel pénètre le bouton.

L'ensemble des grils et des tringles d'un poste constitue ce qu'on appelle la table

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CHEMINS DE FER

d'enclenchement. Ce sont les tringles qui j établissent une liaison entre tous les grils. A cet effet, elles sont armées, de place en place, de taquets K (fig. 249) qui, par suite du mouvement de translation de la tringle, viennent se placer soit vis-à-vis des ouvertures du gril, soit vis-à-vis de la bordure pleine des grils, autorisant ou empêchant la rotation des grils, et par conséquent permettant ou non la manœuvre des leviers correspondants. Inversement si le gril a exécuté sa rotation, il empêche la mise en marche ou le retour en arrière du taquet : c'est ce qui constitue le verrouillage.

La forme de ces taquets et leur emplacement sur les tringles, varient avec les combinaisons d'enclenchement quïls ont à réaliser.

En arrière de la table d'enclenchement se trouvent montés, sur cette table, un support et une planchette longitudinale en bois recouverte de cuivre, sur laquelle est inscrite la nomenclature des leviers. Chaque levier porte lui-même une plaquette en cuivre, sur laquelle sont inscrits le numéro du levier et l'ordre dans lequel l'enclenchement exige que l'on manœuvre les autres leviers enclenchés avec lui.