APPAREIL D'ENCLENCREMENT VIGNIER (COMPAGNIE D'ORLEANS

Ensemble.

Fig. 427. — Coupe GH.

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Flg. 428. GODpe EP ^ ^ami,efl«- <& ior^^ A '^ndenc/J

S^haîJe dg P'^Ûfp''méirr,

ENCLENCHEMENTS 153

En premier lieu, le système que nous venons d'exposer, perfectionné de manière à lui faire occuper un espace aussi réduit que possible et appliqué à un certain nombre de leviers concentrés dans un même poste, constitue Tenclenchement Vignier. Il est employé sur tous les réseaux dans les postes où se trouve un petit nombre de leviers, 3 à 7 ; c'est le type normal des bifurcations simples, où les aiguilles et les signaux sont enclenchés.

Dans un poste Vignier, les leviers sont habituellement placés 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 horizontale située en avant des leviers et qu'on appelle table d'enclenchement.

Nous représentons (lig. 427 et 428) les dispositions de l'appareil Vignier employé par la compagnie d'Orléans ; l'enclenchement est réalisé au moyen d'un verrou cylindrique V, (jui se meut verticalement et pénètre dans un trou pratiqué dans la barre d'enclenchement B.

Les leviers mettent en mouvement, indépendamment de la transmission destinée à manœuvrer les appareils, des bielles qui communiquent aux barres d'enclenchement un déplacement longitudinal. Quand le levier est enclencheur, cette barre commande une manivelle M, qui donne un mouvement de rotation a un axe horizontal auquel sont (ixés les verrous. Quand le levier ne manœuvre pas de verrous, il fait simplement mouvoir la barre B, de manière que les trous dont elle est percée viennent se placer en face des verrous cylindriques pour permettre l'enclenchement.

Nous représentons également (fig. 429) le plan d'un châssis d'appareil Vignier et le diagramme d'enclenchement pour un poste pouvant comprendre jusqu'à 16 leviers. On voit qu'on a placé au milieu les leviers d'aiguilles 6 et 7 et de part et d'autre les leviers des mâts de signaux; dans l'intervalle, on a réservé l'emplacement nécessaire pour 4 nouveaux leviers. C'est une précaution qu'il ne faut jamais négliger pour pouvoir, le cas échéant, augmenter le nombre des appareils manœuvres par le poste.

On construit également des postes du système Vignier à table d'enclenchement verticale, ce qui permet de les établir dans des cabines placées à une certaine hauteur au-dessus des voies et d'y concentrer un plus grand nombre de leviers. La compagnie de TOuest, a des postes surélevés comprenant 18 leviers. C'est également au nombre maximum de 18 leviers que la compagnie P.-L.-M. limite l'emploi des enclenchements Vignier à table verticale.

Le type Saxby et Farmer, qui est aujourd'hui répandu dans le monde entier \ permet de concentrer dans un môme poste un nombre de leviers

• On esUme à 3000 environ le nombre de leurs appareils que MM. Saxby et Farmer ont livrtîs, jusqu'en 1883, aux différents chemins de fer du globe. Ih-puis celte époque, ce nombre n'a fait qu'augmenter.

APPAREIL DENCLENCHEMENT. — SYSTÈME VIGMER (COMPAGNIE D'ORLÉANS)

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Fig. 429. — Plan (run châssis et diagramme d'enclanchement (Echelle •^\

ENCLENCHEMENTS 155

bien plus considérable; tous ces leviers sont réunis dans une cabine vitrée, appelée Signal box ^ dont le plancher est élevé de 3, 4 et même G mètres au-dessus du sol, afin de permettre à Tagent qui manœuvre ces leviers et qu'on appelle signaletir^ d'embrasser d'un coup d'œil une certaine étendue de voies aux abords du poste. Un escalier extérieur mène à cette cabine, dont la longueur varie suivant le nombre de leviers qu'on y installe; ils sont tous alignés dans le sens de la longueur et distants de 0,127 m. d'axe en axe ; on laisse 1,50 m. d'intervalle entre le dernier levier et les parois de la cabine. Quant à la largeur de celle-ci, elle est constante et égale à 3,60 m.

Dans leur position normale, tous les leviers sont inclinés obliquement du côté opposé au signaleur, que ce soient des leviers d'aiguilles ou des leviers de signaux ; pour faire les manœuvres, le signaleur doit amener les leviers à lui, c'est-à-dire les renverser. Ce mouvement se transmet, d'une part, à la table d'enclenchement placée derrière la rangée des leviers, et, d'autre part, aux organes de transmission, fils et tringles rigides situés au-dessous du plancher de la cabine.

Le système Saxby et Farmer, dans sa disposition actuelle, a deux avantages principaux: d'abord, à cause de l'emplacement très restreint occupé par chaque levier, il permet de réunir au même poste un nombre considérable d'appareils. Ainsi un Signal box, établi par la compagnie d'Orléans à la gare de Paris, contient 23 leviers; il y en a 33 à la gare de la Guillotière, à Lyon ; il y a k Amiens (Nord) un poste de 92 leviers. En Angleterre, ces nombres sont de beaucoup dépassés ; le posle central de la gare de Waterloo- Bridge à Londres renferme 109 leviers et celui de London-Bridge en a 280, desservis par quatre agents qui font simultanément le service.

En second lieu, ces appareils sont établis avec une précision rigoureuse qui fait que leur fonctionnement est d'une exactitude parfaite, même apiès un temps de service assez long et, de plus, une disposition extrêmement ingénieuse du levier donne une garantie absolue de sécurité dans la manoeuvre des appareils. Voici en quoi consiste cette disposition, qui est le point essentiel du système.

Nous représentons, d'après M. Cossmann, l'élévation par bout (fig. 430) et la coupe en travers [{\y, 431) d'un levier L et de la table d'enclenchement E. La figure 432 donne la vue de face de deux h»viers.

Le mouvement d'oscillation (|ue Ton donne au levier L, en le renversant ou en le ramenant à sa position nornmle, se transmet direct<'ment aux tringles ou aux fils qui commandent les appareils de la voie; au contraire, les enclenchements sont mis en mouvement j)ar l'oscillation d'une coulisse circulaire B, mobile autour d'un axe horizontal 0, à la(ju(;lle la manuîuvre du levier fait prendre un mouvement de bascule.

A cet effet, une poignée à ressort / est articulée avec le levier L et coin-

Fig. 430. — Appareil Saxby et Farmer. — Elévation par bout. — TEchellc ~J.

ENCLENCHEMENTS

mande une tige Z^, qui peut glisser le long de ce levier et qui tend à être ramenée vers le bas par un ressort a; de cette manière, l'extrémité inférieure de la tige /.^ vient se loger dans Tun ou l'autre des deux crans d'arrêt b situés de chaque côté du secteur fixe A, qui guide la course du levier. En

Fig. 431. — Appareil Saxby et Farmer. — Coupe en travers. — fEchelle -^)'

outre, la tige 4 porte à sa partie inférieure un coulisseau d qui, pendant le mouvement du levier, glisse dans la coulisse B.

Quand on veut manœuvrer un levier pour le renverser, on saisit en même temps que ce levier la poignée à ressort /, ce qui a pour résultat de dégager la tige /j du cran b et de soulever le coulisseau d\ on communique ainsi à la coulisse B un léger mouvement d'oscillation autour de son axe 0. En outre, pour que cette oscillation s'achève, il faut que le levier arrive à la fin de sa course, de manière que l'extrémité de la tige /^ vienne se placer dans

le deuxième cran d'arrêt b et que le coulisseau d puisse prendre sa position extrême dans la coulisse.

Si Ton remarque maintenant que le mouvement de cette coulisse B produit, par l'intermédiaire d'une bielle D et d'une manivelle M, la rotation d'un (jril G percé d'ouvertures rectangulaires, au-dessus et au-dessous desquelles sont alignées des tringles I dépendant de la barre d'enclenchement horizontale K, et que c'est l'introduction de ces tringles dans les ouvertures du gril qui produit Tenclenchement des leviers qui doivent être enclenchés

Fig. 43i*. —Appareil Saxby et Farmcr. — Elcvalion de face. — (tclicUc j^)-

par le levier L, on tirera de la description qui précède les deux conséquences suivantes :

1° Dès qu'on appuie sur la poignée à ressort pour commencer la manœuvre du levier L, la coulisse se déplace et, par suite, on paralyse par ce seul mouvement tous les leviers qui doivent être enclenchés par la position finale du levier;

2° Tant que ce levier n'est pas arrivé à la fin de sa course, la coulisse n'achève pas son oscillation et, par suite, aucun des leviers qui doivent être <légagés par la manœuvre dont il s'agit ne se trouve déclenché ; ce déclenchement ne se produit que lors(jue, le levier L ayant terminé sa course, l'extrémité de la tige /^ vient se loger dans le ci'an d'arrêt du secteur lixe.

En d'autres termes, les leviers qui doivent être enclenchés le sont dès (jue l'on a saisi la poignée à ressort, tandis que ceux qui doivent être^ déclenchés ne le deviennent (|ue lorsque le levier enclencheur est arriviS» à l'extrémité de sa course.

Telle est la disposition essentielle de l'appareil Saxby et Farmer; c'est elle ([ui constitue la principale supériorité du système.

Ajoutons ([u'en arrière de la table d'enclenchement se trouve monté un

ENCLENCHEMENTS 159

support T qui porle une tablette S, en bois recouvert de cuivre, sur laquelle est inscrite la nomenclature des leviers. De plus, chaque levier porte luimême une plaquette en cuivre sur laquelle sont inscrits le numéro de ce levier et Tordre dans lequel on doit manœuvrer les autres leviers enclenchés avec lui. Toutes ces indications se trouvent donc placées sous les yeux du signaleur, qui ne peut ainsi commettre aucune erreur.

L'appareil dont nous venons de décrire la partie essentielle et qui est à grils horizontaux, est le type anglais, tel que le construisent actuellement MM. Saxby et Farmer ; il a été adopté en France par les compagnies du Nord, de l'Orléans et de l'Est, et par le réseau de l'État. La compagnie P.-L.-M. emploie un type qui diflere du précédent en ce que les grils sont verticaux ; cette disposition permet de donner à la cabine une section transversale plus réduite qu'avec les grils horizontaux. La compagnie y trouve en outre l'avantage de rendre les enclenchements plus visibles et de réaliser avec plus de facilité un système d'enclenchements conditionnels permettant de manœuvrer un signal par un seul levier, quel que soit le nombre de directions que le signal commande.

Le type Vignier et le type Saxby et Farmer ne sont pas les seuls procédés qui permettent de réaliser les enclenchements mécaniques ; il en existe un assez grand nombre d'autres, reposant sur des principes différents, employés soit en France, soit à l'étranger. On en trouvera la description complète dans les articles deM. Cossmann déjà cités ; on y trouvera également <les détails intéressants relativement à des enclenchements réalisés à t//.s7a/?6T, cjui différent de ceux dont nous venons de parler en ce que l'enclenchement, -51U lieu de se faire au point même d'où les appareils sont manœuvres, est reporté sur les appareils eux-mêmes à une distance plus ou moins grande ^e ce point. La nécessité de ces enclenchements résulte de ce que, dans <^ertains cas, le signaleur ne doit pas manœuvrer certains leviers de son j)Oste sans en avoir reçu l'autorisation expresse d'agents placés en d'autres jpoinlsde la gare ; ces agents doivent, par conséquent, pouvoir enclencher <îes leviers à distance.

Au nombre des systèmes usités pour obtenir ce résultat nous citerons la Serrure Annett, employée sur l'Ouest, sur l'Est et sur le Nord, les appa- ^^eils dêscngageur.^, utilisés pur plusieurs compagnies pour empêcher, à distance, un signaleur d'effacer un certain nombre de discjues manœuvres par ^on poste et le verrouillage à dislance des plaques tournantes.

La serrure Annelt est un appareil extrêmement simple, «|ui se prête à "^m grand nombre de combinaisons, et qu'on a appliqué en Angleterre aux appareils d'enclenchement proprement dit. Sur les ré.seaux de l'Ouest et du ^'ord, on l'emploie pour cadenasser, dans les petites stations, certaines aiguilles éloignées.

i60 TRAITE DES CHEMINS DE FEU

Reportons-nous, par exemple, h la figure 31G (tome II, p. 7), qui représente la disposition des voies d'une petite station sur les lignes à double voie. Nous avons vu que les trains pairs, ceux qui suivent la voie 2, sont obligés, pour leurs manœuvres dans la gare, de refouler par la bretelle AA'sur la voie principale opposée n"* 1 ; or il est indispensable, pour que ces manœuvres se fassent avec sécurité, que le disque avancé qui protège la voie 1 soit fermé pendant qu'elles ont lieu. Pour mettre les agents dans l'impossibilité d'oublier cette prescription importante, on place sur Taiguille b une serrure, disposée de telle sorte que la manœuvre de l'aiguille est impossible tant que la serrure n'est pas ouverte; cette serrure ne peut être ouverte que par une clef spéciale fixée dans une serrure semblable placée sur le levier de manœuvre du signal de la voie 1, et cetteclef ne peut ôtre enlevée de ce levier que lorsque le signal est dans la position de voie fermée. La clef unique qui existe dans la gare ne pouvant être à la fois dans les deux serrures et ne pouvant être retirée de chacune d'elles que lorsqu'elle est fermée, on est certain, lorsqu'on manœuvre l'aiguille 6, que la voie 1 est couverte par son signal.

L'emploi de la serrure Annett est avantageux dans les petites gares, lorsque le nombre des manœuvres à faire sur une aiguille est très faible et ne justifierait pas les dépenses d'une transmission d'enclenchement ordinaire. Au lieu de placer la serrure Annett sur les leviers de manœuvres d'un signal ou d'une aiguille, on peut également la placer sur les barres d'enclenchements solidaires des mouvements de ces leviers.

Nous citerons également les serrures Boiiré, inventées par M. Bouré, inspecteur principal à la compagnie P.-L.-M. et qui permettent de réaliser, dans de petites gares ou dans des stations de moyenne importance, des enclenchements économiques comportant un grand nombre de combinaisons. Le système liouré comprend, dans sa forme la plus complète, une serrure centrale dans laquelle viennent s'emprisonner les clefs des serrures placées sur les divers appareils de la gare, et cette serrure centrale permet d'établir entre ces clefs, et par suite entre les leviers des appareils, les mômes relations qu'un appareil Vignier ou Saxby.

On trouvera dans les Afinales des Mines une note de M. L. Janet, ingénieur des Mines, (jui donne la description complète de ce système d'enclenchements, dont les applications sont de plus en plus nombreuses*.

Les appareils dêsengageurs sont employés dans le but de permettre k une gare, quelle que soit la distance qui la sépare d'un poste, d'empêcher ce poste d'elfacer certains signaux par lestjuels la gare a besoin d'être cou-

' On ronsiiltora éjj^aliimenl avt.'C fruit une iiitcressanto élude des enclonclionienls économiques présentée au Congrès international des Clieniins de fer (Paris 1000), par M. Le Grain, alors ingénieur en chef adjoint de l'exploilalion des Chemins de fer de l'Etat. On trouvera aux annexes du présent volume une note reproduisant la consigne (jui règle, sur le réseau de l'Ëtat, l'emploi et a manœuvre des serrures Bouré.

ENCLENCHEMENTS 161

verte. Le désengageur de la compagnie du Nord, construit par MM. Saxby et Farmer, constitue un relais dans la transmission des signaux, qui peut se placer à une distance quelconque entre la gare et le poste considérés. Un fil spécial manœuvré de la gare permet, au moyen d'une équerre et d'un contrepoids placés au relais, de soustraire les signaux en question à Faction du stationnaire du poste.

Il est nécessaire, lorsqu'on emploie des appareils de cette nature :

V Que l'agent de la gare sache si l'appareil désengageur a bien fonctionné ;

2* Que le stationnaire du poste soit averti lorsque la transmission des signaux d'arrêt est occupée, afin qu'il ne cherche pas à les effacer au même moment;

3* Enfin, que Tagent de la gare soit, à son tour, prévenu lorsque le signal d'arrêt est effacé pour la réception d'un train, afin qu'il ne coupe pas à ce moment la transmission du signal, qui se fermerait pendant le passage du train.

Pour répondre à cette triple nécessité, la compagnie du Nord a installé sur le désengageur de Saxby et Farmer un système de contrôle électrique obtenu par l'emploi de commutateurs analogues à ceux qui sont utilisés pour le contrôle des disques à distance.

En outre, pour empêcher matériellement le stationnaire du poste de manœuvrer les signaux, dont la gare a coupé la transmission au moyen du désengageur, la gare les enclenche à distance au moyen d'une safety-lock qu'elle manœuvre en même temps que le fil du désengageur ; le safety-lock est une simple serrure horizontale, placée à l'intérieur de la cabine du poste et dont l'action a pour effet de rendre impossible le déplacement des leviers des signaux de cette cabiae.

L'enclenchement à distance des plaques tournantes a pour but, soit de verrouiller une plaque dans une disposition délerminée, si elle se trouve située sur une voie principale, soit d'empêcher qu'elle ne serve à diriger des wagons d'une voie latérale sur une traversée des voies principales. La plaque ne peut être décalée que si les signaux nécessaires ont été faits. Dans les deux cas, l'organe d'enclenchement est formé d'un verrou qui peut pénétrer dans une mortaise pratiquée sur la plaque. Le verrouillage des plaques tournantes estapphqué d'une manière courante, en Angleterre et en Belgique. En France, il est également employé quoiqu'à un moindre degré.

Nous signalerons enfin, parmi les récents perfectionnements apportés aux enclenchements, le système des leviers d'itinéraire pour la commande à distance des aiguilles et des signaux (système Bleynie et Ducousso) appliqué pour la première fqis par la compagnie du Midi, en janvier 1903, au poste n"* 1 de la gare de Bordeaux-Saint-Jean et adopté depuis dans diverses autres gares.

CHEMINS DE FER, T. II. — 2* cdlt. 1 1

La description complète du système et des postes où il est employé se trouve dans la Revue générale des Chemins de fer (octobre 1903). Nous indiquerons seulement ici le principe sur lequel il repose.

Dans les systèmes habituels de commande à distance, un levier distinct est spécialement affecté à la manœuvre de chaque aiguille, signal ou appareil de voie; pour chaque mouvement d'un train opérant dans la zone d'action du poste, l'aiguilleur doit successivement préparer l'itinéraire à suivre, en renversant un certain nombre de leviers, enclencher F itinéraire, c'est-à-dire fixer dans la position convenable les leviers des appareils situés sur cet itinéraire, eu&n autoriser le passage en ouvrant les signaux correspondants.

Le système BleynieetDucousso a essentiellement pour objet de permettre d'obtenir le même résultat par le renversement dun seul levier, dit levier d'itinéraire. Nous ne pouvons donner ici la description des différents organes qui sont employés dans ce but; nous dirons seulement que l'emploi des leviers d'itinéraires comporte nécessairement celui de moteurs spéciaux pour la manœuvre des signaux, aiguilles et appareils de voie, attendu que l'effort musculaire qu'on peut demander pratiquement à un aiguilleur est absolument insuffisant pour qu'il puisse manœuvrer directement, d'un seul coup de levier, un grand nombre de ces appareils. Les moteurs peuvent d'ailleurs être de l'un quelconque des types déjà usités (électrique, électro-pneumatique, hydrodjTiamique, à air comprimé, etc.); car le système n'a pas pour but d'actionner par ses moyens propres les appareils dépendant du poste, mais seulement d'établir entre les moteurs des appareils et la source d'énergie qu'ils utilisent les relations nécessaires pour réaliser le programme de fonctionnement qu'on a en vue. A la gare de Bordeaux-Saint-Jean les moteurs employés sont du système électrique. La compagnie du Midi se déclare très satisfaite des résultats obtenus, qui permettent de diminuer le nombre des coups de levier d'un poste pour un temps donné, ainsi que la dépense du personnel des aiguilleurs.

Nous terminerons ici ces explications sur le mécanisme des appareils d'enclenchement; elles suffisent, croyons-nous, pour faire comprendre les caractères essentiels du système et pour donner une idée des innombrables applications dont il est susceptible. Nous ajouterons seulement quelques mots sur ce qu'on peut appeler la Théorie des Enclenchements, c'est-à-dire l'exposé des différentes combinaisons qu'on peut réaliser par leur emploi *.

Les leviers entre lesquels sont établies des relations d'enclenchement peuvent occuper deux positions : la position normale et la position rencer^

* Voir à ce sujet, ainsi que pour les diverses questions relatives aux cnclenchemeuts, un Rapport de M. Heurleau. ingénieur en chef des Mines, inséré aux Annales des ponts et chaussées (2" semeslre 1880^, \ Etude sur les signaux des chemins de fer français, ^iiv MM. Brame et Aguillon et le Cours de Chemins de fer de M. Bricka.

ENCLENCHEMENTS ifia

sée. La première correspond à la situation de repos du levier, c'est celle qui répond à la circulation normale; la seconde correspond à la situation que Fappareil ou le signal doit prendre momentanément pour permettre une circulation autre que la circulation normale.

Considérons un certain nombre de leviers a, |3, y... etc.; le levier a, soit dans sa position normale, soit dans sa position renversée, pourra enclencher un certain nombre de leviers |3, y,... soit dans leur position normale, soit dans leur position renversée. On voit qu'il peut résulter de là un grand nombre de combinaisons. En effet, si Ton considère n leviers, le nombre des arrangements auxquels donnent lieu leurs 2 n positions est :

Si Ton fait n = 3, on trouve L = 120, mais, parmi ces arrangements, il en est qui doivent être éliminés, parce qu'ils n'ont aucune signification au point de vue des enclenchements ; en outre, renclenchement, tel que nous l'avons défini, ne s'applique le plus souvent qu'à deux leviers.

Bornons-nous donc au cas de deux leviers, a et j3, et adoptons, pour faciliter les explications, la notation suivante imaginée par M. Cossmann : GL désignant un levier, on représente par aN et aR chacune des deux positions de ce levier, normale et renversée. De plus, pour indiquer que le -levier a, dans sa position normale, enclenche le levier 3, dans sa position

:K^n versée, on écrit :

ctN

Me levier enclencheur étant pris comme numérateur et le levier enclenché ^z^omme dénominateur. Cette notation se lit de la manière suivante : a noral enclenche ,3 renversé, le trait horizontal remplaçant le mol « enclenche ».

Si on fait n = 2 dans la formule des arrangements, on trouve :

ii'est-à-dire qu'il y a douze arrangements résultant des quatre positions ^N, aR, ?N, pR.

Mais quatre de ces arrangements doivent être éhminés, parce qu'ils ne "enferment que les deux positions d'un même levier, ce qui n'a aucun sens i^u point de vue des enclenchements. Il reste seulement les huit types sui- ■^ants :

* ••• pN ^ ••• pK "• pN ■•• fiK

^ •• aN ^ •• aN ' "; aN ^ - a\{

Les quatre dernières combinaisons ne diffèrent des quatre premières que par la permutation des deux leviers a et ^ ; elles leur sont donc théoriquement identiques.

En outre, ces quatre premières combinaisons peuvent elles-mêmes se réduire à deux. En effet, les types 2 et 4 peuvent rentrer respectivement dans les types 1 et 3 à la condition de considérer comme position normale de P celle que Ton considérait d'abord comme renversée; or, cela est parfaitement permis, puisqu'au fond, c'est par une convention du langage que Tune des deux positions d'un levier est considérée comme normale et Tautre comme renversée.

Il résulte de là que toutes les combinaisons indiquées ci-dessus peuvent théoriquement se réduire à deux, savoir :

otN ctR

C'est la conclusion à laquelle arrive M. Cossmann. Mais M. Heurteau a fait remarquer qu'il pouvait y avoir utilité en pratique à réaUser directement la combinaison

{iR '

et que, pour qu'un système d'enclenchement soit complet, il fallait qu'il pût réaliser ce type comme les deux autres.

Remarquons maintenant que, dans l'emploi des pièces mécaniques animées de mouvement alternatif, on peut considérer comme évident le principe suivant, qu'on appelle principe de réciprocité :

Si un levier, dans une de ses positions, enclenche un autre levier dans une position donnée, réciproquement ce second levier dans une position inverse enclenchera le premier dans la position inverse de celle qu'il avait dans la première relation.

Par suite, les trois combinaisons précédemment indiquées ont pour réciproques obligées les trois suivantes :

pR J\{ £N

aR ' otN* aN *

On arrive donc finalement à cette conclusion que, pour qu'un système d'enclenchement du genre de celui que nous considérons soit complet, il faut et il suffit qu'il puisse réaliser les trois combinaisons suivantes :

lesquelles entraînent respectivement les réciproques suivantes