Brevet FR2443530A1 — publié le 19800704

la présente invention est relative aux appareils utilisés pour corriger les défauts de tracé des voies, et elle concerne plus particulièrement les appareils destinés à effectuer la correction de tracé des voies et utilisant un système basé sur des cordes pour calculer l'erreur de tracé d'une voie et obtenir sa correction. I1 a déjà été proposé dans le brevet soviétique no 471 413 du 25 mai 1975 d'utiliser un fil métallique tendu entre des postes avant et arrière d'un appareil de correction du tracé d'une voie, le fil métallique servant de corde d'une section incurvée de la voie sur laquelle on fait passer l'appareil de correction pour établir une ligne de repère, ou de référence. Un premier dispositif de mesure relativement proche du poste avant coopère avec le fil pour mesurer la distance séparant la voie de la ligne de référence, en des points successifs de la voie. On obtient un nombre prédéterminé de mesures et on en fait la moyenne.Un second dispositif de mesure relativement proche du poste arrière coopère avec le fil pour mesurer successivement la distance de la voie à la ligne de référence en un point situé immédiatement en avant de la portion de voie déjà corrigée. La valeur réelle obtenue est comparée à la valeur moyenne obtenue pour le premier dispositif de mesure et un signal d'erreur est engendré s'il existe une différence. le signal d'erreur provoque le déplacement de la voie sous l'action d'un mécanisme de correction vers la gauche ou vers la droite d'une distance voulue pour supprimer ou réduire l'erreur. Ce système de la technique antérieure présente l'inconvénient que la longueur de la corde est matériellement limitée par les problèmes d'ordre pratique posés par le soutien du fil sur des véhicules ferroviaires. Ceci impose une limitation pratique à la précision des mesures en raison du fait que plus la corde est longue plus les mesures sont précises. Un autre inconvénient de ce système de la technique antérieure consiste en ce que, du fait que le premier dispositif de mesure est proche de l'extrémité avant du fil, si cette extrémité avant se trouve sur un point de la voie qui doit être fortement corrigé, il existe alors une déviation importante par rapport à un décalage "vrai" par rapport à la référence, dans la lecture obtenue. L'invention est caractérisée en ce qu'il est prévu deux cordes, une corde avant et une corde arrière, et en ce que le premier dispositif de mesure est adapté pour effectuer des mesures en référence b la corde avant, le second dispositif de mesure étant adapté pour effectuer des mesures en référence à la corde arrière. On réalise ainsi essentiellement deux systèmes de mesure ind- pendants avec des dispositifs de mesure et de cordes de référence séparés. Du fait qu'il est prévu deux systèmes de mesure indépendants et plus particulièrement qu'il est prévu deux cordes séparées qui peuvent être chacune relativement courte par rapport à la corde unique de la technique antérieure, on peut réaliser un appareil plus pratique compto tenu des limitations matérielles de la longueur de la corde. Xn outre le premier dispositif de mesure peut Entre éloigné des extrémités ae la corde de sorte que 1.ie si l'une ou l'autre des ex trématés de la corde se trouve sur un point de la voie présentant un défaut de tracé important, on ne mesure pas une trop grande déviation. En outre les cordes peuvent se recouvrir pour diminuer la longeur totale de l'appareil. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaitront au court de la description qui sa suivre faite en se référant au dessin annexé donné uniquement à titre d'exemple et dans lequel 18 Fig. unique est un schéma d'un appareil suivant l'invention. On a représenté dans son ensemble au dessin un appareil pour calculer l'erreur de position d'une voie ferrée et pour corriger le tra cd de cette voie. Un premier système de mesure comprend des points avant et arrière 2, 3 qui sont de façon commode situés sur des bogies posés sur les rails et constituant un chassis 20, et des moyens pour déplacer le chassis et les bogies sur la voie, chaque point 2, 3 étant situé sur l'axe longitudinal de la voie. Entre les points 2, 3 est formée une corde 4 qui est de façon commode simplement constituée d'un fil de métal ayant une longueur de 20 mètres qui est tendu entre les deux points. Un dispositif 5 de mesure d'un type quelconque approprié est disposé en un point prédéterminé entre les points 2, 3 afin de calculer la distance entre la corde et la voie en ce point.De fa çon commode, le dispositif de mesure est constitué par une fourche qui est en prise avec le fil métallique et tourne vers la droite ou vers la gauche par rapport i un dispositif indicateur monts sur le dhss- sis fournissant ainsi le degré de déviation entre la voie et la corde. Le dispositif indicateur monté sur le chassis est de façon appropriée un transformateur différentiel rotatif qui ftrrit une tension analogique en fonction de la déviation. le dispositif de mesure 5 est actionné en conjugaison avec un appareil de mesure de la distance qui est représenté schématiquement en 15, de façon que pour des incréments appropriés, par exemple de deux mètres, un contact est fermé pour échantillonner ou capter la tension analogique au transformateur. Un appareil 12 de calcul de moyennes reçoit les tensionsanalogi- ques échantillonnées. l'appareil 12 de calcul des moyennes est conçu pour recevoir les tensions analogiques captées en dix points consécutifs, pour les additionner et obtenir une valeur moyenne de la position de la voie sur la distance de 20 mètres parcourue. l'appareil 12 peut de façon commode comprendre un convertisseur analogue numérique, les valeurs numériques étant ensuite additionnées et divisées par le nombre de mesures prises. On comprend que lorsque l'appareil se déplace en continu sur la voie, le premier des dix échantillons est abandonné et qu'un nouvel échantillon est ajouté aux neuf restants et que l'on obtient ainsi une moyenne évolutive tous les deux mètres. Un second système de mesure comprend des points avant et arrière 9, 10, qui sont également situés de façon commode sur l'axe longitudinal de la voie sur des bogies constituant un second chassis. Un second fil métallique d'une longueur de 20 mètres tendu entre les points 9 et 10 est associé au second chassis et forme une seconde corde ou ligne 8 de référence, et il est prévu un second dispositif de mesure 14 qui fonctionne d'une façon identique à celle du dispositif de mesure 5 et calcule la distance séparant la voie de la corde 8 en des points successifs. L'appareil comprend un comparateur 6 d'un type bien connu dans la technique qui utilise pour ses deux entrées la distance moyenne de la voie calculée par le dispositif 12 et la distance "Y" de la voie calculée par le second dispositif de mesure 14 respectivement. La grandeur du signal de tension de sortie provenant du comparateur 6 est fonction de la différence entre la distance moyenne de la voie et la distance "yn de la voie. la tension constituant le signal d'erreur sortant du comparateur 6 est appliquée à un dispositif 7 de correction de la voie qui peut être l'un quelconque des dispositifs appropriés pour déplacer la voie latéralement d'une façon bien connue dans la technique, par exemple un distributeur asservi 7a commandant un vérin hydraulique 7b. Le dispositif 7 corrige ainsi le tracé de la voie en fonction de la grandeur et du signal d'erreur provenant du comparateur 6, dats le sens voulu pour supprimer ou réduire l'erreur. Dans un agencement qui St est révélé très satisfaisant, les dispositifs de mesure 5 et 14 étaient situés à quatre mètres des points arrières3st 9 de leur corde respective, et ces dernières se recouvraient de telle sorte que le point 3 de la première corde était adjacent au point milieu de la seconde corde,et que le joint 10 de la seconde corde était adjacent au point milieu de la première corde. Le recouvrement des cordes réduit de façon commode la longueur totale de l'ap- pareil mais il existe une limite à ce recouvrement du fait qu'un recouvrement excessif tendrait à réduire la précision des résultats. Ceci est dû au fait que les dix échantillons de mesure obtenus par le premier dispositif de mesure sont normalement obtenus sur les 10 mètres qui précèdent immédiatement et les 10 mètres qui suivent immédiatement le point particulier mesuré par le dispositif 14 de telle sorte que la moitié des valeurs échantillons sur lesquelles est établie la valeur moyenne sont prises sur une partie de la voie qui a ensuite été corrigée. Ainsi la distance entre les dispositifs de mesure 5 et 14 détermine la distance maximale sur laquelle les échantillons peuvent être prélevés. En raison du recouvrement des cordes il est possible d'incorporer au dispositif 12 de calcul de moyenne un dispositif de réaction dans un montage tel que le dispositif capteur 14 et le dispositif 7 de correction soient situés au point 3, c'est-à-dire à l'extrémité arrière de la première corde. Ainsi l'extrémité arrière 3 de la corde 4 est déplacée de façon continue vers une position corrigée sur la voie au fur et à mesure que le dispositif 7 fonctionne. Le point 3 corrigé représente un point de référence plus exact que le point 3 non corrigé et ainsi toute valeur mesurée par le dispositif 5 de mesure lorsque la corde 4 se termine au point corrigé 3 est de façon évidente plus précise.Le système peut par conséquent être agencé pour que le dispositif 5 fournisse des mesures tandis que le point 3 se trouve sur la partie corrigée de la voie, c'est-à-dire immédiatement après le fonctionnement du dispositif correcteur, ces mesures étant les valeurs qui sont mémorisées et échantillonnées. Suivant une autre caractéristique de l'invention, il est possible d'incorporer à l'appareil un dispositif pour mesurer la surélévation de la voie.Suivant la norme américaine A R A des chemins de fer, la surélévation "E" d'une voie de chemin de fer est donnée par la formule E = 0,000725 D dans laquelle E est la mesure en cm de la surélévation; V est la vitesse proposée du train en Km/h. D est la courbe de la voie en degrés mesurée comme étant l'angle sous-tendu par les rayons aux extrémités d'une corde d'une longueur de 30,4 mètres. Le dispositif comprend un comparateur 11 auquel est appliquée une sortie provenant du dispositif 12 de calcul de moyenne, cette sortie étant de façon évidente liée à la courbure D de la voie. La seconde entrée du comparateur 11 est fournie par un dispositif 18 de réglage en fonction de la vitesse. Si la vitesse proposée V pour le train est par exemple de 96 km/h., cette valeur est simplement affichée sur ce dispositif de façon à être appliquée au comparateur 11. la troisième entrée fournie au comparateur ll provient d'un pendule capteur 13 qui est porté par l'appareil sur l'axe longitudinal de la voie au voisinage du dispositif capteur 14. Le capteur 13 est bien connu dans la technique et fournit une tension analogique dont la grandeur et le signe sont fonction de la différence de hauteur entre le rail extérieur et le rail intérieur de la courbe. le comparateur 11 compare cette surélévation du rail extérieur avec 0,000725 D et et le signal obtenu indique la grandeur de l'erreur de surélévation de la voie. Ce signal commande un distributeur asservi 16a pour actionner un vérin hydraulique 16b ou 16c de levage suivant celui des rails qui doit être élevé. On comprend que les tensions appliquées aux deux premières entrées du comparateur doivent correspondre à la tension produite par le pendule et ainsi des constantes basées sur les paramètres du pendule doivent être utilisées pour traiter les tensions apparaSssant sur les deux premières entrées . Ceci est de préférence effectué dans le comparateur. - REVENDICATIONS 1 - Appareil pour corriger les erreurs de- tracé des voies de chemins de fer, dans lequel un premier dispositif de mesure est adapté pour mesurer les distances latérales (radiales) entre la voie et une corde de référence portée par l'appareil et ayant des points avant et arrière qui colncident avec la voie, des moyens d'entrainement étant prévus pour propulser l'appareil sur une section de voie de telle sorte que le premier dispositif de mesure mesure ùne série de valeurs correspondant la position de ladite voie, un circuit de mémorisation et de calcul de moyenne étant agencé pour fournir une valeur moyenne de position calculée sur la série de valeurs de position de la voie, un second dispositif de mesure situé en arrière du premier étant adapté pour mesurer les différences latérales (radiales) entre la voie et une corde de référence portée par l'appareil et ayant des points avant et arrière qui coïncident avec la voie, un circuit comparateur étant prévu pour comparer la valeur moyenne de la position à la valeur mesurée par le second dispositif de mesure pour fournir une valeur d'erreur de position, un dispositif de déplacement de voie étant prévu au voisinage du second dispositif de mesure et pouvant étre actionné pour déplacer latéralement la voie dans une direction et sur une distance qui sont fonctions de la valeur de l'erreur afin de corriger une erreur de tracé de la voie, appareil caractérisé en ce qu'il comporte deux cordes, une corde avant (4) et une corde arrière (8), le premier dispositif de mesure (5) étant adapté pour effectuer des mesures en référence à la corde avant (4) et le second dispositif de mesure (14) étant adapté pour effectuer des mesures en référence à la corde arrière (8). 2 - Appareil suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les cordes (4 et 8) se recouvrent mutuellement. 3 - Appareil suivant la revendication 2, caractérisé en ce que le point arrière (3) de la corde avant (4) est adjacent au dispositif (7) de déplacement de la voie. 4 - Appareil suivant l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le premier dispositif de mesure (5) est éloigné des points avant et arrière (2, 3) de la corde avant (4),ie second dispositif de mesure (14) étant éloigné des points avant et arrière (9, 10) de la corde arrière (8). 5 - Appareil suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il comporte un circuit de calcul (18,11) destiné à calculer automatiquement la valeur de la surélévation de la section de voie à partir de la valeur moyenne de position et d'une vitesse désirée pour cette section de voie, un dispositif (16) de soulèvement de voie disposé au voisinage du dispositif (7) de déplacement de voie, un dispositif (13) de mesure de la suré lévation destiné à mesurer la hauteur d'un rail par rapport à l'autre au voisinage du dispositif (16) de soulèvement de voie,et un comparateur (11) destiné à comparer la valeur réelle de la surélévation à la valeur calculée de la surélévation et à produire un signal d'erreur qui commande le dispositif (16) de soulèvement de voie de façon à soulever un rail par rapport à l'autre pour obtenir la valeur calculée de la surélévation 6 - Procédé pour corriger les erreurs de tracé d'une voie de chemin de fer,dans lequel on fait passer un appareil sur une section de voie pour mesurer des valeurs correspondant à la position de cette voie en une première série de points répartis sur ladite section, on additionne automatiquement les valeurs des positions de la voie et on calcule la moyenne pour obtenir une valeur moyenne de position qui est ensuite comparee à une valeur de situation de la voie obtenue en au moins un point de la section pour obtenir une valeur d'erreur de position qui est utilise pour commander le fonctionnement d'un dispositif de déplacement de la voie audit point pour corriger une erreur de tracé de la voie,Jcaractérisé en. ce que la mesure des erreurs de tracé de la voie dans la premiere série de points est effectuée indépendamment de l'obtention de la valeur de situation de la voie. 7 - Procédé suivant la revendication 6, caractérisé en ce que la mesure des erreurs de tracé de la voie est obtenue en mesurant transversalement la distance entre la voie et un point d une corde (4) s'étendant entre un point avant (2) et un point arrière (3) sur la voie, la corde étant déplacée le long de la voie, et en répétant la mesure aux points de la premiere série, et en ce qu'on obtient la valeur de situation de la voie en mesurant transversalement la distance de la voie 3 un point d'une seconde corde (8) située en arrière de la première corde (4) et s'étendant entre un point avant (9) et un point arrière (10) de la voie, la seconde corde étant déplacée avec la première. 8 - Procédé suivant la revendication 7, caractérisé en ce que les cordes (4, 8) se recouvrent l'une l'autre. 9 - Procédé suivant la revendication 8, caractérisé en ce que le dispositif (7) pour déplacer la voie est adjacent au point arrière (3) de la corde avant (4). 10 - Procédé suivant la revendication 9, caractérisé en ce qu'immédiatement après le fonctionnement du dispositif (7) de déplacement de la voie,on mesure de nouveau une valeur de position de la voie et les valeurs de position de la voie sont de nouveau additionnées et de nouveau confinées pour obtenir une nouvelle moyenne de position. il - Procédé suivant l'une quelconque des revendications 6 a 9, caractérisé en ce que l'on utilise la valeur moyenne de position et la vitesse désirée pour la section de voie pour calculer, à partir d'une équation empirique, une valeur désirée de la surélévation, que l'on compare ensuite avec la surélévation réelle mesurée en un point particulier de la section de voie pour produire un signal d'erreur qui commande un dispositif de soulèvement afin de soulever un rail par rapport a l'autre pour obtenir la valeur calculée de la surélévation.