Brevet FR2489862A1 — publié le 19820312

r -1 - VEHICULES DE MESURE POUR LE CONTROLE DES VOIES La présente invention concerne des véhicules pour le contrôle des voies. Plus particulièrement, mais non exclusivement, l'invention se rapporte à des véhicules pour mesurer la géométrie des voies de chemins de fer, de façon à fournir des données nécessaires au service d'entretien des voies et indispensables pour permettre à ce service de déterminer si une révision doit être entreprise ou non. Selon l'un des procédés con- nus pour mesurer la géométrie des voies, on utilise un inclinomètre sous la forme d'un dispositif de mesure de la gravité, monté sur un vé- hicule qui est déplacé de façon continue sur la voie pendant que l'on effectue une série de relevés. Ces inclinomètres sont sensibles aux forces d'accélération du véhicule, forces qui doivent être compensées pour que les résultats de mesure fournissent des indications vraies de la géométrie de la voie. C'est pourquoi un objet de la présente invention consiste à réaliser un véhicule de mesure, pour lequel il n'est plus nécessaire de compen- ser les forces d'accélération extérieures. En accord avec la présente invention, le véhicule de mesure, pour le contrôle des voies, comprend une remorque et un tracteur connecté à la remorque, la connexion entre la remorque et le tracteur comportant un dispositif à mouvements perdus, agencé de telle manière que le véhicule remorqué se déplace de façon continue le long de la voie, et que le vé- hicule tracteur reste automatiquement périodiquement stationnaire. L'utilisation des termes "remorque" et "véhicule remorqué" ne signifie t pas que l'on se limite à une connexion tractée, mais inclut également les connexions en poussée. La connexion entre le véhicule tracté et le véhicule portant les ins- truments de mesure comporte avantageusement une tige de connexion fi- xée à une extrémité du véhicule portant les instruments de mesure, et d'autre part à une courroie sans fin ou une chaîne tournant sur des or- ganes de guidage tels que des galets ou des roues dentées, dont la vi- t - -2- tesse de rotation est proportionnelle à la vitesse du véhicule tracté. Des formes de réalisations particulières du véhicule de mesure compor- tant une remorque et un tracteur selon l'invention seront décrites plus en détail en référence au dessin, dans lequel Les figuresl(a)-l(d) montrent, sous forme de diagrammes, la liaison en- tre les véhicules 'remorqués au cours de différentes étapes, lorsque le véhicule remorqué se déplace continûment le long des voies selon un premier mode de réalisation, Les figures 2(a)-2(c) montrent, sous forme de diagrammes,une forme de réalisation modifiée de la jonction entre la remorque et le véhicule portant les instruments de mesure, dans différentes positions représen- tant le véhicule tracté lorsqu'il se déplace de façon continue le long de la voie, et Les figures 3(aY-3(d) représentent une seconde variante de la connexion pour différentes positions du véhicule tracté lorsqu'il se déplace le long de la voie. La fig. 1 représente un véhicule tracteur 1 et un véhicule portant les instruments de mesure 2 se déplaçant sur une voie de chemin de fer 3. Le véhicule 2 porte un inclinomètre 4 sous la forme d'un dispositif de mesure de la gravité, tel qu'un accéléromètre qui est monté au-dessus du rail, correspondant aux roues 5. disposées du même côté-du véhicule 2. L'inclinomètre 4 détecte le plan du véhicule 2 et par conséquent celui du rail, en référence au vecteur de gravité f.g sur un tronçon de lon- gueur d.e et qui est égal à l'écart entre les roues du véhicule 2. Les véhicules 1 et 2 sont reliés par une tige de connexion rigide 7. La tige 7 est montée de façon pivotante à une de ses extrémités en 8 au véhicule 2, et à son autre extrémité en 9 à une chaîne 10 qui court sur des pignons fixés aux roues 11 du véhicule 1, le diamètre des roues dentées étant égal au diamètre des roues. La longueur de la chaîne 10 est égal à l'écart des roues de; on notera que le dessin n'est pas à 37 l'échelle. Pour un cycle de révolution complet de la chaîne 10, le vé- -3- hicule 2 se déplace d'une longueur de. Si le véhicule tracteur 1 se déplace vers l'avant à la vitesse V, le véhicule 2 restera stationnaire pendant approximativement un demi-cy- cle de révolution de la chaîne 10, au cours duquel le point de conne- xion 9 est stationnaire par rapport à la voie 3, comme le montrent les fig. 1(a) et 2(b). Le véhicule 2 se déplacera ensuite à la vitesse 2V sur approximativement un demi-cycle, de telle manière qu'à la fin d'un cycle de révolution complet de la chaîne 10, les véhicules 1 et 2 se retrouvent à nouveau dans la même position qu'au départ. Les différen- tes étapes de ce fonctionnement pourront être suivies sur les fig. 1(a)- 1(d). Pendant la période stationnaire du véhicule 2, la mesure est effectuée au moyen de l'inclinomètre 4, puis enregistrée. Du fait qu'à ce moment, aucune force d'accélération n'agit sur le véhicule 2, il n'est pas né- cessaire de prévoir une compensation pour obtenir une mesure juste. Pendant le déplacement continu vers l'avant du véhicule 1, le véhicule 2 se déplacera vers l'avant de façon discontinue, d'une longueur égale à la longueur de, ce qui permet une mesure et un enregistrement continu des modifications de la pente de la voie. Un commutateur 12 monté sur le corps du véhicule tracteur 1 et un en- clencheur monté sur la chaîne 10 permettent d'enregistrer la pente de la voie mesurée par l'inclinomètre 4 au moment optimal, c'est-à-dire de préférence à la fin de la période stationnaire, de sorte que l'in- clinomètre 4 ait pu se placer dans sa position stationnaire. Le commu- tateur 12 et l'enclencheur 13 peuvent également être utilisés pour ac- tiver un compteur, qui fournira une mesure de la distance parcourue le long de la voie, l'unité de longueur étant égale à d.e. Le véhicule remorqueur 1 peut être poussé ou tiré par une machine ou manuellement, vu que son fonctionnement n'est pas affecté par des va- riations de la vitesse de propulsion. L'adjonction d'un second accéléromètre, sensible à la gravité, peut ê- 37 tre monté sur un organe transversal du véhicule 2, pour mesurer simul- -4 - tanément l'inclinaison transversale du plan du véhicule 2, et par con- séquent celle de la voie, afin de déterminer la pente longitudinale du rail adjacent. L'adjonction d'un second système de mesure, sous la, forme d'un ou plusieurs potentiomètres 14 montés sur le véhicule 1 ou 2 et comportant un contact coulissant susceptible d'être déplacé par une roue de con- tact 15 en appui contre la tête du rail, permet de mesurer de façon continue la dimension n, mesurée lorsque le véhicule 2 se déplace vers l'avant ou en tous les points correspondant à un déplacement d.e lors- que le véhicule 2 est stationnaire, ce qui permet de reconstituer la forme de la voie soit sous forme numérique, soit sous forme graphique. En montant un giroscope sur le véhicule 2, on peut simultanément mesu- rer les rayons de courbure et les tronçons rectilignes. Un instrument de mesure de l'écartement des voies peut également être monté sur le véhicule 2. Le véhicule remorqueur 1 ou le véhicule porteur d'instruments de mesu- re 2 peuvent avantageusement porter un dispositif de marquage de la voie, par exemple de la peinture sous la forme d'aérosol, dont le dé- clencheur est actionné par le commutateur 12 pour faciliter le repé- rage des points révélés par le système de mesure, o la géométrie de la voie est fausse. En admettant que le véhicule 2 soit pourvu d'un dispositif d'enregis- trement automatique des données, le véhicule de mesure complet, compor- tant le véhicule 1 et le véhicule2, peut être mis en fonction par une seule personne poussant ou tirant ce véhicule. Un opérateur spécialisé n'est pas indispensable et aucune erreur de manipulation n'est possi- ble. Les données peuvent être traitées de façon à se présenter sous une forme aisément utilisable et une mesure longitudinale séparée de la voie n'est pas requise. A titre de variante, la chaîne 10 pourrait être remplacée par une cour- roie sans fin tournant sans glisser sur des galets fixés sur les roues 37 11. -5 - Selon une autre variante, la chaîne 10 ou la courroie pourrait tourner sur des roues dentées ou des galets, dont l'un a le même diamètre que les roues 11 et est entraîné par l'une des roues 11. L'autre galet ou roue dentée pourrait être monté fou et pourrait avoir un diamètre quel- conque. Dans le but d'isoler complètement le véhicule portant les instruments de mesure et de le protéger contre les vibrations qui sont suscepti- bles d'être transmises par le véhicule tracteur au moins pendant la durée de la mesure effectuée par l'inclinomètre, un mécanisme peut être prévu dans la connexion pour déconnecter automatiquement le véhicule tracteur du véhicule porteur des instruments. Un tel mécanisme est re- -présenté par la fig. 2. En référence à la fig. 2, la tige de connexion 7 est pourvue, à son ex- trémité éloignée du véhicule tracteur 1, d'une roue 21 en contact avec l'un des rails de la voie 3. Le véhicule porteur d'instruments 2 est connecté à la tige 7 au travers d'un dispositif de couplage 22 à élec- tro-aimants, qui remplace la connexion pivotante 8 de la fig. 1. Cette connexion comporte une goupille de couplage 23, qui constitue l'arma- ture de l'électro-aimant, et est coulissante verticalement de façon à s'engager ou se dégager d'un oeil de couplage 24 ménagé dans un organe de liaison 25 solidaire du véhicule 2. La goupille de couplage 23 est coulissante à l'intérieur de la bobine 26 de l'électro-aimant et est sollicitée vers le haut, de façon à s'engager dans l'oeil 24 par un ressort 27. La bobine 26 de l'électro-aimant est activée par un dispo- sitif d'alimentation électrique 28 au moyen d'un commutateur 29. En fonctionnement, lorsque le commutateur 29 est fermé (voir fig. 2c), la bobine de l'électro-aimant 26 est activée, et la goupille de cou- plage 23 est rétractée hors de l'oeil de couplage 24 en s'opposant à l'action du ressort 27, de sorte que le véhicule 2 soit physiquement déconnecté du véhicule 1. Lorsque le commutateur 29 est ouvert, la bo- bine de l'électro-aimant 26 est désactivée, et la goupille de couplage 23 s'engage dans l'oeil 24, comme le montrent les fig. 2(a) et 2(b), 36 de façon à connecter le véhicule 2 au véhicule tracteur 1. 6 - En comparant les fig. 1 et 2, la situation, représentée par la fig. 2 (b), correspond à la position du véhicule représenté par la fig. l(a), c'est-à-dire au point o le commutateur 29 est sur le po>int d'être ac- tivé pour assurer la rétraction de la goupille de couplage 23. La posi- tion représentée par la fig. 2 (c) correspond au moment o la mesure est effectuée, c'est-à-dire une position intermédiaire entre celle re- présentée par la fig. 1(a) et 1(b), et la position correspondant à la fig. 2(a) correspond aux positions représentées par les fig. 1(c) et 1(d). L'extension 23a de la goupille de couplage 23 consitue une connexion de sécurité entre les véhicules 1 et 2 dans la position représentée par la fig. 2(c) en cas de panne de courant. L'épaulement oblique 23b guide la goupille 23 dans l'ouverture 24, si un faible mouvement horizontal pro- voquait un léger déplacement entre la goupille 23 et l'ouverture 24 a- près leur déconnexion. La fig. 3 représente un second mécanisme de désaccouplement, grâce au- quel le véhicule porteur d'instruments peut être déconnecté du véhicule tracteur pendant la durée de la mesure effectuée par l'inclinomètre. SuÈ la fig. 3, on a utilisé les mêmes références que celles utilisées sur la fig. 1 pour désigner des parties correspondantes. Le véhicule tracteur 1 est connecté au véhicule porteur d'instruments 2 par une tige de connexion.7, qui est montée de façon pivotante à l'une de ses extrémités 9 à la chaîne 10, et qui est attachée par son autre extrémité au véhicule 2. A la place de la connexion pivotante avec le véhicule 2 de la fig. 1, on utilise dans ce cas un dispositif de cou- plage sous forme de crochet 41. Sur le véhicule 1, est disposée une plateforme 42, qui s'étend sur une partie de la longueur du véhicule 1 du côté de l'extrémité arrière de celui-ci. A l'extrémité frontale de la plate-forme 42 est prévue une rampe 43. Un bras 44 est connecté ri- gidement à la tige de connexion 7 et s'étend vers le haut par rapport à celle-ci. A l'extrémité supérieure de ce bras, est monté un galet suiveur 45 qui, lorsqu'il passe sur la rampe 43 et sur la plate-forme 42, soulève la tige 7 autour de son point de connexion pivotant 9 et 37 décroche le crochet de couplage 41, de façon à déconnecter le véhicule -7- 2 du véhicule 1. La position de la rampe 43 sur le véhicule 1 est telle que le galet suiveur 45 commence à se soulever juste après le point de connexion 9, et par conséquent lorsque le véhicule 2 est arrêté, c'est-à-dire jus- te après la position représentée par la fig. 3(a). Lorsque le véhicule 1 continue à se déplacer, le galet 45 roule sur la plate-forme 42 jus- qu'à ce qu'il passe au-delà de l'extrémité arrière tel que le repré- sente la fig. 3(c), ce qui a pour conséquence de reconnecter le dispo- sitif de couplage 41. Lorsque le point de connexion 9 se déplace à nouveau vers l'avant, l'o- rientation de la tige de connexion 7 maintient le couplage 41 en fonc- tion pour assurer à nouveau le déplacement du véhicule 2. A ce moment, le galet passe au-dessus de la plate-forme 42 comme le montre la fig. 3(d) et rejoint la zone frontale du véhicule 2. A ce moment, le cycle recommence et le galet retourne dans sa position basse en direction de là rampe 43, qu'il atteint lorsque le point de connexion 9 de la chaîne passe sous la roue dentée frontale du véhicule, position représen- tée par la fig. 3(a). Revendications 1. Véhicule de mesure pour le contrôle des voies, comprenant un véhi- cule tracteur (1) et un véhicule porteur d'instruments de mesure (2) connecté au premier, la connexion entre le véhicule tracteur et le vé- hicule tracté comportant un dispositif à mouvements perdus, agencé de telle manière que le véhicule remorqueur se déplace de façon continue le long de la voie (3) et que le véhicule tracté reste automatiquement et périodiquement stationnaire. 2. Véhicule de mesure selon la revendication 1, dans lequel le véhicule porteur des instruments de mesure (2) est un véhicule monté sur roues, et en ce que le dispositif à mouvements perdus est tel qu'entre chaque phase stationnaire du véhicule porteur des instruments de mesure, le véhicule tracteur se déplace d'une distance d.e égale à l'écartement des roues du véhicule tracté. - 3. Véhicule de-mesure selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, dans lequel la connexion entre le véhicule tracteur (1) et le véhicule porteur des instruments de mesure (2) comporte une tige de connexion (7), connectée par une de ses extrémités au véhicule (2) et par son au- tre extrémité à une courroie ou chaîne sans fin tournant sur des orga- nes de guidage tels que des galets ou des roues dentées, dont la vi- tesse de rotation est proportionnelle à la vitesse de déplacement du véhicule tracteur. 4. Véhicule de mesure selon les revendications 2 et 3, dans lequel la longueur de la courroie ou de la chaîne est égale à l'écartement des roues du véhicule remorqué. 5. Véhicule de mesure selon l'une quelconque des revendications 2 ou 4, dans lequel le véhicule tracteur comporte un commutateur (12), et dans lequel la courroie ou la chaîne porte un enclencheur (13), l'en- clenchement du commutateur par l'enclencheur étant destiné à déclencher les opérations de mesure et d'enregistrement effectuées par les instru- 34 ments portés par le véhicule tracté (2). -9- 6. Véhicule de mesure selon la revendication 5, dans lequel le déclen- cheur (13) est monté sur la courroie, de manière à enclencher le commu- tateur (12) vers la fin de la période stationnaire du véhicule porteur des instruments de mesure. 7. Véhicule de mesure selon l'une quelconque des revendications précé- dentes, dans lequel la connexion, entre le véhicule tracteur et le véhi- cule portant les instruments, comporte un dispositif de couplage amovi- ble, selon lequel le véhicule portant les instruments de mesure peut être physiquement déconnecté du véhicule tracteur pendant une partie de chaque période stationnaire du véhicule de mesure. 8. Véhicule de mesure selon la revendication 7, dans lequel le disposi- tif de couplage comporte un organe de couplage actionné par un électro- aimant, cet organe se dégageant lorsque l'électro-aimant est activé. 9. Véhicule de mesure selon la revendication 3, dans lequel la conne- xion, entre le véhicule -tracteur (1) et le véhicule portant les instru- ments de mesure (2), comporte un dispositif de couplage amovible, per- mettant au véhicule (2) d'être physiquement déconnecté du véhicule tracteur (1) pendant au moins une partie de la période stationnaire du véhicule (2), et dans lequel ce dispositif de couplage amovible compor- te un dispositif de couplage à crochets (41), assurant la. connexion de la tige de couplage (7) avec le véhicule portant les instruments de mesure (2), et un mécanisme de commande comprenant une plate-forme (42) pourvue d'une rampe (43) montée sur la plate-forme du véhicule (1), et un organe suiveur (45) solidaire de la tige de connexion (7), et agen- cé de telle manière que l'organe suiveur (45) roule sur la plate-forme (42) pendant le déplacement du véhicule tracteur, tandis que le véhi- cule portant les instruments de mesure reste stationnaire, la tige de 31 connexion étant déplacée de façon à libérer le couplage.