CHAPITRE ni

CONCENTRATIOxN DES LEVIERS. — ENCLENCHEMENTS

§ 1er — Concentration des leviers. — Manœuvre des aiguilles à distance. — Appareils de contrôle du fonctionnement des aiguilles. — Sonneries électriques. — Appareils de calage. — Manœuvre des aiguilles par fils. — Appareils de manœuvre du réseau de rÉtat.

§ 2. — Enclenchements. — Principe de l'enclenchement. — Appareil Vignier. — Dispositions actuelles des enclenchements Vignier. — Appareil Saxby et Farmer. — Enclenchements à distance. — Serrure Annctt. — Appareils désengageurs. — Verrouillage des plaques tournantes. — Théorie des enclenchements. — Applications des enclenchements. — Dépenses d'installation.

Apres avoir fait connaître les dispositions principales des différents signaux employés sur les chemins de fer, il nous reste à montrer les procédés qu'on emploie pour assurer la régularité de leur fonctionnement, d'où dépend la sécurité de l'exploitation.

M. Cossmann apublié en juillet 1880 et mars 1881 dans la Revue générale des Chemins de fer, sous le titre suivant : Étude sur la concentralion et ren-clenchement des leviers des aiguilles et signaux manœuvres à distance, un travail très intéressant sur cette question'.

<( L'exploitation des chemins de fer, dit M. Cossmann, nécessite la réunion, dans un espace plus ou moins restreint, d'un assez grand nombre de signaux et d'aiguilles manœuvres par des agents spéciaux ayant cette seule occupation.

« A l'origine des chemins de fer, les leviers de ces aiguilles et de ces signaux étaient très rapprochés des appareils à manœuvrer et, par consé- (|uent, un peu éparpillés et sans liaison entre eux. Un agent appelé aiguilleur était cliargé d'assurer la manœuvre d'un certain nombre de leviers et, pour le guider, on lui donnait une consigne, dont les prescriptions bien observres rendaient tout accident impossible et garantissaient par suite, la sécurité.

* Ce travail a été compKHO par une nouvelle Ktude du m«"'mo auteur, publiée en 1888, 1889 et 1890 dans laquelle il a fait connaître les perfectionnements récemincnl réalisés.

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« Mais, à mesure que le trafic s'est développé, et que Timportance de la circulation a augmenté, il est devenu nécessaire de manœuvrer plus fréquemment les appareils. On conçoit donc que Ton ait recherché les moyens de réduire les déplacements des aiguilleurs à travers les voies pour aller d'un levier à Tautre, et que Ton ait cherché des dispositions qui permissent d'exiger de ces agents d'un ordre inférieur une attention moins grande, en les empêchant mécaniquement de commettre des erreurs. »

C'est dans ce but qu'on a réalisé la concentration des leviers et les enclenchements,

Depuis fort longtemps, la manœuvre des signaux à distance se fait au moyen de fils, par les procédés que nous avons indiqués au précédent chapitre ; il était donc facile de réunir en un môme point les leviers de ces signaux. Quant à ceux des aiguilles, c'est généralement par l'emploi de tringles en fer ou transmissions rigides qu'on arrive à les concentrer au même endroit. On se sert aussi, pour la manœuvre à distance des aiguilles, de transmissions par fils; mais leur introduction dans la pratique des chemins de fer est plus récente. Dans tous les cas, le concentration des leviers peut être opérée et on les réunit en un point, qu'on appelle poste de l'aiguilleur.

Les transmissions rigides se réalisent en France au moyen de tringles en fer creux placées à une faible hauteur au-dessus du sol et guidées de distance en distance par deux poulies à gorge creuses superposées; des appareils compensateurs sont placés en certains points de la transmission pour prévenir les effets de la dilatation linéaire des tringles.

Ces transmissions ont l'inconvénient de coûter fort cher et d'exiger un grand effort pour la manœuvre. Aussi a-t-on cherché à les remplacer par des transmissions par fils. Divers systèmes ont été imaginés dans ce but; nous montrerons tout à l'heure les excellents résultats auxquels on est arrivé sur le réseau de l'État français en se servant d'appareils à excentrique mis en mouvement par deux fils.

Divers autres moyens ont été imaginés pour arriver à réaliser cette transmission. On emploie dans ce but des installations hydrodynamiques, pneumatiques ou électriques; cette question est encore actuellement dans la période des études et les différents procédés sont employés concurremment par les divers réseaux.

Quoi qu'il en soit, la manœuvre des aiguilles à distance est aujourd'hui entrée dans la pratique courante des chemins de fer et il en résulte la nécessité de munir ces aiguilles d'appareils destinés à s'assurer que leur ma-

nœuvre se fait bien. En effet, quand on manœuvre une aiguille directement à la main au moyen d'un levier d'une faible longueur, il suffit de la regarder pour être sûr qu'elle occupe bien la position voulue; mais cette vérification par les yeux n'est plus possible dès que la distance entre le poste et les aiguilles atteint 40 ou 50 mètres et il devient nécessaire d'installer des appareils spéciaux qui permettent de vérifier le fonctionnement des aiguilles.

Ces appareils sont de deux sortes : les uns sont des appareils de contrôle, destinés à renseigner l'aiguilleur sur la position des lames des aiguilles; les autres servent à exercer un calage effectif de ces lames, soit automatiquement au passage des trains, soit à la main en verrouillant l'aiguille à distance.

Les premiers sont des appareils électriques généralement disposés de telle sorte qu'une sonnerie fonctionne au poste d'aiguilleur, tant que la lame de l'aiguille n'est pas en contact avec le rail sur lequel elle doit s'appuyer; l'aiguilleur est ainsi averti que l'aiguille est mal faite et il doit prendre les mesures nécessaires pour remédier à cette situation.

L'emploi de ces appareils a été recommandé aux compagnies par une circulaire ministérielle du 12 juillet 1880, après avis du Comité de l'exploitation^technique. Il en existe de différents types ; nous citerons particulièrement le contrôleur Lartigue^ de la compagnie du Nord et le contrôleur Chaperon^ de la compagnie P.-L.-M.

Le premier se compose de deux commutateurs à mercure installés près de la pointe de l'aiguille de chaque côté des rails fixes et à l'extérieur de la voie ; ils sont disposés de manière à interrompre le courant électrique lorsque l'aiguille est bien faite, c'est-à-dire quand l'une des lames est exactement appliquée contre le rail, tandis que l'autre en est écartée; au contraire, dès que l'aiguille est entre-bâillée, ne fût-ce que de 3 ou 4 millimètres, le courant est établi par les commutateurs et la sonnerie tinte. On a remarqué, sur le réseau du Nord, que lorsqu'une aiguille non calée est prise en pointe par un train animé d'une certaine vitesse, la sonnerie tinte souvent pendant toute la durée du passage du train. Ce tintement, qui révèle les entre-baillements successifs produits par les chocs des roues franchissant la pointe de l'aiguille, donne en même temps une preuve de la sensibilité de l'appareil \

Dans le contrôleur Chaperon, le commutateur est formé par un secteur circulaire en fonte, recouvert d'une plaque d'ébonite sur laquelle est fixée une lame d'argent; cette lame est destinée à relier deux ressorts de contact isolés l'un de l'autre, dès que l'aiguille s'est écartée du rail et, par suite, à

' Voir la Revue f/énérale d'octobre 1882 pour les modifications de détail introduites dans cet appareil.

fermer un circuit électrique dans lequel est intercalée une sonnerie d'avertissement.

Les appareils destinés à assurer le calage des aiguilles appartiennent à deux types principaux: ce sont ou des pédales qui, au passage des trains, appliquent exactement les lames contre les rails, ou des verrous qui sont manœuvres à distance et ne peuvent fonctionner que lorsque les lames sont exactement appliquées.

Il existe un grand nombre de pédales et de verrous d'aiguilles appartenant à des systèmes différents ; on en trouvera la description dans les articles cités de M. Cossmann.

C'est surtout pour les aiguilles prises en pointe que les appareils de calage présentent un réel intérêt, tant au point de vue de la régularité du fonctionnement des aiguilles, qu'à celui de la diminution des obstacles que leur présence crée pour la vitesse des trains. En effet, d'après l'article 37 de l'Ordonnance de 1846 sur la Police des chemins de fer, modifiée par décret du V' mars 1901, des mesures de précaution spéciales doivent être observées par les mécaniciens aux approches et au passage des bifurcations. Les différents réseaux ont prévu dans ce but diverses mesures insérées dans leurs règlements particuliers', mais toutes imposent à leurs trains un ralentissement marqué, qui a pour résultat de diminuer la rapidité des voyages, surtout pour les trains express. En Angleterre, on franchit souvent, en pleine vitesse, les bifurcations dont les aiguilles sont munies d'appareils de calage; cette manière de faire peut avoir des inconvénients, par suite des trépidations que le passage des trains à grande vitesse fait éprouver aux aiguilles, et il vaut mieux, dans l'intérêt de la conservation des appareils de la voie, s'imposer, au passage des aiguilles en pointe, une certaine réduction de vitesse. Mais cette réduction peut être moindre aux aiguilles munies d'appareils destinés à les maintenir exactement appliquées qu'à celles qui ne sont pas munies de ces appareils. On voit, par ces considérations, l'intérêt qui s'attache à la question du calage des aiguilles et on comprend qu'un grand nombre de systèmes aient été imaginés dans ce but. Il est probable que, lorsque Texpérience se sera définitivement prononcée sur leur efficacité, on arrivera à adoucir la rigueur du règlement en ce qui concerne le passage des trains aux bifurcations.

* Nord. Les mécaniciens ne doivent pas franchir avec une vitesse supérieure à 20 kilomètres (trains de voyageurs) et à 10 kilomèlres (trains de marchandises) les ItiO mètres qui précèdent l'aiRuille d'une bifurcation.

Est — Les trains doivent s'arrêter complètement à toutes les bifurcations.

P.-L.-M. — La vitesse doit être celle d'un homme marchant au pas.

Orléans. — La vitesse doit être réduite à 25 kilomèlres à l'heure.

Midi et Ouest. — L'une des directions est considérée comme secondaire et les trains de cette direcUon doivent s'arrêter complètement.

Etat. — Tous les trains doivent ralentir leur marche, les mécaniciens doivent toujours être en état de s'arrêter avant la bifurcation, dans le cas où ils apercevraient un signe d'arrêt.

Description des appareils. — Deux modfeles sont employés sur le réseau de l'Etat pour la manœuvre des aiguilles par fils.

L'un, destiné à être placé sur les voies principales^ cl représenté §3 dans son ensemble par les figures 421, 422 et 423, est muni d'un signal 4 d'aiguille, d'un verrou et d'un enclenchement avec un signal de prolec- ^

indiqué par la flèche (flg. 424) ; si Ton part de la position initiale qui est représentée par la figure, le mouvement se décompose en trois phases, saToir :

Fig. 42o. — Manœuvre des aifçuilles par fils. — Coupe verticale perpendiculaire à la voie.

Prrjtiirrc phase, liotation de 40**. — Le galet G' reste tangent à Tare de cercle Ud. 11 tourne autour de son axe sans translation.

Dcuxic/ne p/iase. Rotation de 100". — Le galet G', langent à la courbe de, tourne autour de son axe en se déplaçant de E vers F d'une quantité égale à la diUérence des rayons Oc et 0^/.

Troisième phase. Rotation de M\ — Le galet G' est tangent à Tare de cercle c\ et tourne sans translation.

La diflérence Oc — Orf étant égale au chemin à parcourir par la lame

d*aiguille, il en résulte qu'à la lin de la deuxième phase, Taiguille doit être faite. Pendant la troisième phase, l'aiguille se cale.

Quand on veut renverser l'aiguille pour l'autre direction, on fait tourner l'excentrique dans le sens contraire à celui de la llèche et c'est alors le galet G qui est en contact avec le pourtour de l'excentrique ; le second mouvement est symétrique du premier.

On voit que la somme Om + Om' des rayons vecteurs opposés des courbes cd et c'd' doit être inférieure ou au plus égale à la distance entre les points de contact des galets dans toutes leurs positions.

Tout en remplissant cette condition, on a tracé les courbes cd^ dd par points, de manière que, le mouvement de rotation de Texcenlrique étant supposé uniforme, le mouvement rectiligne des galets soit, autant que possible, uniformément accéléré d'abord, puis retardé.

Le mouvement alternatif de rotation de l'excentrique peut être produit soit par le levier de manœuvre placé à distance (lig. 423), soit par une manivelle M calée sur l'appareil (fig. 423).

Voici comment se fait la manœuvre à distance :

L'excentrique est calé sur l'arbre vertical 00'. La transmission est à deux fils terminés par des chaînes qui s'enroulent sur une poulie à deux gorges, P, folle sur l'arbre 00'. Immédiatement au-dessous de cette poulie tourne un plateau Q calé sur le même ai^bre. Pour que le mouvement de rotation imprimé a la poulie P se transmette à l'excentrique AB, il suffit évidemment d'embrayer cette poulie avec le plateau Q.

Cet embrayage s'obtient au moyen d'une serrure fixée sur le plateau et dont le pêne vertical peut pénétrer dans un trou pratiqué dans la partie supérieure de la poulie (cette serrure n'est pas visible sur la figure). Quand la serrure est fermée, la poulie et le plateau sont solidaires et le mouvement de rotation delà poulie entraîne celui de l'excentrique.

La manœuvre se fait au moyen d'un levier ordinaire L (fig. 423) et d'une poulie verticale P'. La course du levier est limitée à 90**.

Les valeurs relatives du rayon de la poulie folle P, du rayon de la poulie de manœuvre P' et de la course du levier L sont calculées de manière que, ce dernier accomplissant sa course complète, la poulie P et par suite l'excentrique tournent d'un peu plus de 180''; il est nécessaire, en eil'et, pour obtenir une sécurité absolue, d'augmenter un peu la troisiî'me phase du mouvement, celle qui correspond au calage de l'aiguille. Oii l'augmente de 20'' ; la première phase se trouve, par suite, augmentée aussi de 20* et l'amplitude totale du mouvement de l'excentrique se trouve égale à 220"*. Cette augmentation permelderacheler la course perdue oulallongementaccidentel des fils dû à l'effort exercé sur le levier quand on attaque la manœuvre. On comprend combien il est essentiel que les fils soient toujours bien

tendus, afin que la course perdue ne dépasse pas la valeur qu'on a admise dans le calcul des rayons des poulies et de la course du levier de manœuvre.

Pour pouvoir manœuvrer Taiguille sur place, il suffit d'ouvrir la serrure au moyen d'une clef C (^fig. 423) ; la poulie P redevient folle sur l'arbre 00' et les fils de la transmission n'agissent plus sur l'excentrique. L'ouverture de la serrure a en môme temps pour effet de faire remonter un manchon d'embrayage N, qui s'engrène avec une douille V, faisant corps avec la manivelle M. Le manchon N étant solidaire du mouvement de rotation de l'arbre, on voit que le mouvement de la manivelle M entraînera celui de l'excentrique. Quand la manœuvre est terminée, on ramène le plateau dans sa position initiale et on ferme la serrure.

Une seconde serrure, identique à la première, est fixée sur le sommet du support de levier de la manœuvre et elle ne peut être ouverte quavec la même clef. Suivant que cette clef est dans la seconde ou dans la première de ces deux serrures, la manœuvre peut se faire par les fils ou par la manivelle. De plus, cette clef ne pouvant ressortir de sa serrure que lorsque celle-ci est fermée, quand la clef est dans le bureau du chef de gare, cet agent peut considérer les appareils comme cadenassés ^

Nous n'entrerons pas dans le détail de la description des dispositions qui concernent le verrou R ((ig. 421) et le signal de position de l'aiguille (fig. 422). Nous dirons seulement que le verrouillage est produit par l'intermédiaire d'une seconde barre d'excentrique, perpendiculaire à la première, et mue parle même excentrique ; deux équerres parallèles et une tringle renvoient au verrou R le mouvement communiqué par l'excentrique à la barre, et ce verrou R ne peut pénétrer dans l'un ou l'autre des deux trous percés dansl'entretoise des lames d'aiguilles, que lorsque l'aiguille est faite pour l'une de ces deux directions.

Quant au signal de position de l'aiguille, il est commandé par une manivelle calée sur l'arbre 00', et dont le bouton est guidé par une came horizontale calée sur le mât du signal.

De sorte que, finalement, les Irois phases principales du mouvement produisent les eflets suivants :

Première phase, — Décalage de l'aiguille, sortie du verrou et mise du signal dans une position oblique.

Deuxième phase. — Mouvement de l'aiguille, immobilité du verrou et du signal.

Troisième phase. — Calage de l'aiguille, entrée du signal et achèvement de la course du signal.

* Cette disposition est semblable à celle de la serrure Annetl, dont nous parlerons plus loin.

Enfin l'appareil peut être enclenché dw^c le signal de protection. Il suffît pour cela d'intercaler sur le parcours de la transmission de ce signal une tringle Z (fig. 421 et 423) et de prolonger la barre d'excentrique EF d'une longueur suffisante pour dépasser la tringle Z lorsque l'excentrique est à fin de course. Cette barre porte une entaille, et en ménageant une autre entaille dans la tringle Z, en un point à déterminer exactement sur place, d'aprës la position du signal, on réalise Tenclencbement de l'appareil avec le signal de protection.