Brevet FR2515380A1 — publié le 19830429

-Machine de chantier ferroviaire La présente invention a pour objet une machine de chantier ferroviaire telle que par exemple une bourreuse, comportant un dispositif de déplacement de la voie destiné à la correction de ses défauts géométriques et dont les mouvements d'au moins un outil sont sous la dépendance au moins partielle de la position d'une mire associée à un organe mobile mO par au moins un moteur télécommandé par un opérateur situé à distance pour amener le point de visée de cette mire dans Je collimateur d'un appareil de visée optique placé en avant de cette machine à l'extrémité d'un tronçon de voie à corriger et dont l'orientation de l'axe optique est prérégléeen fonction de la direction souhaitée de la voie. Sur les machines connues de ce genre, l'organe mobile mO par le moteur télécommandé est soit directement le porte-outil d'un outil de déplacement d'une file de rails, tel que par exemple le porte-outil mobile en hauteur d'une pince de levage, soit la tige ou le levier réglable en longueur d'un palpeur de rails lorsque la machine est équipée d'un dispositif d'asservissement des mouvements de l'outil de déplacement a une base de mesure à au moins trois points. de référence espacés sur lesquels sont mis en contact un nombre correspondant de pal peurs de rails. Dans le premier cas la mire associée au porte-outil est soit fixée directement sur celui-ci soit fixée à un palpeur de rails installé à proximité immédiate. Dans le second cas la mire associée à la tige ou au levier réglable du palpeur est fixée directement sur cet élément réglable. Les télécommandes utilisées pour commander a distance le moteur d'entraînement de l'organe mobile auquel est associée la mire ont varié dans le temps depuis la télécom- mande par câble électrique jusqu'à la télécommande par ondes radio-électriques. Dans un concept différent, ne faisant pas appel à une commande a distance, i-l a également été proposé de transmettre par télévision le champ de vision de l'appareil de visée optique à l'opérateur de la machine, afin que celuici puisse effectuer et contrôler directement l'alignement de la mire. Les télécommandes par câble électrique établi entre la machine et le point de visée présentent tous les inconvénients liés à la mise en et hors service d'un tel câble, dont la longueur peut varier de 100 à 150 mètres, ainsi queceux liés aux risques fréquents de son sectionnement accidentel. Les télécommandes par ondes radio-électriques, avec récepteur sur la machine et émetteur au point de visée, tout en supprimant les inconvénients précités, en présentent cependant d'autres de divers ordres - Elles imposent la servitude d'utiliser un matériel agréé par les administrations des postes du pays utilisateur qui en fixent la fréquence de cas en cas, ainsi que le paiement de redevances annuelles de droit d'exploitation. - Elles sont relativement conteuses et complexes et leur entretien exige un personnel qualifié et agréé doté d'une instrumentation spécialisée. - Enfin, et c'est là le plus grave, elles peuvent subir et provoquer des interférences multiples, du fait que l'démission et la réception sont du type non directionnel, par exemple avec des machines travaillant sur le même chantier ou sur un chantier voisin, avec des installations radioéIectriques des domaines de la radio, de la télévision, de l'aviation ou de l'armée. L'invention a pour but d'éviter l'ensemble des inconvénients précités relatifs aux télécommandes des machines de chantier ferroviaire du genre décrit en début d'exposé. A cet effet, la machine selon l'invention est caractérisée en ce que la télécommande du moteur d'entraînement de l'organe mobile auquel est associée la mire est à faisceau infra-rouge à modulation de positions d'impulsions dont l'émetteur est associé à l'appareil de visée optique et dont le récepteur est associé à la mire, en ce que le faisceau de rayons infra-rouges modulés émis par l'émetteur est condensé au travers d'une optique dans Ia même direction que ltappa- reil de visée, et en ce que l'organe sensible aux rayons infra-rouges du récepteur est disposé dans le champ d'action dudit faisceau lorsque l'appareil de visée optique est orienté sur la mire. De la sorte, en plus de la suppression des risques d'interférences avec des installations radio-électriques procurée par l'utilisation de rayons infra-rouges comme éléments de transmission, il est possible de supprimer également tous risques d'interférences avec d'autres installations voisines de même nature, teIs que ceux créés par la présence de; plusieurs machines sur un même chantier. En effet cette possibilité est offerte par le fait qu1en condensant le faisceau de rayons infra-rouges au travers d'une optique telle que celle de l'appareil de visée lui-même ou au travers d'une second optique parallèle à celle de ce dernier pour l'orienter dans la même direction, on limite l'étendue de son champ d'action au seul champ de travail, c'est-à-dire à celui de vision de l'appareil de visée optique.En outre ce type de télécommande n'est soumis à aucun contrôle des administrations des postes et télécommunications, ne nécessite donc pas de personnel agréé pour son entretien ni le-paiement de taxes spéciales, et peut être produit en équipement unique et identique pour tous les pays utilisateurs. Il est plus simple, plus économique et plus fiable que les télécommandes radio-électriques et sa fabrication et son entretien peuvent être maîtrisés sans le secours d'appareillage hautement spécialisé. Le dessin annexé représente à titre d'exemple, une forme d'exécution de la machine selon l'invention. La figure 1 en est une vue d'ensemble. La figure 2 est un schéma de l'émetteur de son équipement de télécommande associé à l'appareil de visée optique. La figure 3 est un schéma du récepteur de cet équipement, associé à la mire, ainsi que de ses circuits de liaison. La machine de chantier ferroviaire représentée figure 1 est une bourreuse-niveleuse-ripeuse dont le châssis 1 repose par deux essieux 2 et 3 sur une voie ferrée 4 et est equipé d'un dispositif de bourrage 5 et d'un dispositif de déplacement de la voie 6 dont on aperçoit un outil de levage 7 et son vérin d'actionnement 8. Une centrale énergétique 9 fournit l'énergie nécessaire au déplacement de la machine et à l'animation de ses outils. Un poste de commande et de contrôle des outils est installé dans une cabine 10 donnant vue sur ceux-ci et un poste de conduite est installé dans une cabine avancée 11, le sens de l'avance en travail étant signifié par la flêche f. Le déplacement de la voie, destiné à la correction de ses défauts géométriques considérés par référence à sa position désirée, est exécuté sous le contrôle d'un dispositif de détection de ses défauts d'alignement et de courbure auquel sont asservis les organes de réglage des outils de déplacement de la voie telle que par exemple la valve ou la servo-valve d'alimentation du vérin 8 d'actionnement de l'outil de levage 7 pour ce qui est du nivellement de la voie. Ce dispositif de détection, montré en exemple pour le nivellement d'un tronçon de voie situé en avant de la machine, est ici constitué par a combinaison d'une base de mesure dite "relative" à faisceau lumineux à trois points A, B, C de palpage de la position effective de la voie, so- lidaire de la machine, et d'une base de référence dite "absolue", établie à l'extrémité P du tronçon de voie en question et définissant l'allure désirée de la voie le long dudit tronçon. La base de mesure à faisceau lumineux se compose de manière traditionnelle et pour chaque file de rails d'une série de trois palpeurs 12, 13 et 14 disposés l'un à la suite de l'autre sur les trois points A, B et C. A ces palpeurs sont liés respectivement et dans l'ordre un émetteur de rayons lumineux 15 à source ponctuelle, un écran 16 délimitant une partie de ces rayons et un récepteur 17 à cellules 18 sensibles aux rayons délimités par l'écran et aptes à émettre des signaux d'erreur représentatifs des défauts d'alignement de ces trois éléments sur leur axe géométrique de référence X.Les longueurs des deux pal peurs 13 et 14 établis sur les points B et C, considérées entre leurs points de palpage et l'axe géométrique de référence des éléments qu'il portent, sont constantes et égales, cependant que la longueur du palpeur 12 établi sur le point A est réglable A ce dernier effet la tige de ce palpeur 12 est en deux parties parallèles et mobiles axi-alement reliées par un moteur à déplacement linéaire 19 fixé à l'une de ces deux parties et actionnant axialement l'autre repérée 43. Les signaux d'erreurs produits par les cellules 18 du récepteur 17 sont transmis à un circuit de traitement, non représenté, produisant de manière connue des signaux de commande de la valve ou de la servo-valve d'alimentation du vérin 8 d'actionnement de l'outil de levage 7 jusqu'à annulation de ces signaux, c'est-à-dire jusqu'à ce que le point B soit aligné sur une droite parallèle à l'axe de référence X du faisceau lumineux et passant par le point C. La position en hauteur de l'émetteur 15, qui définit la direction de l'axe de référence X, donc du tronçon de voie corrigé BC, est réglé par la base de référence absolue. La base de référence absolue, signifiée par un axe de visée optique Y, est établie par le moyen d'un appareil de visée optique 20 installé à l'aplomb du point P à l'extrémité du tronçon de voie à corriger sur un support 21 fixé à un chariot 22, par réglage de l'orientation de l'axe optique Y susdit en fonction de l'allure désirée de la voie le long de ce tronçon, ici selon une parallèle à I'alignement D désiré de la voie. Une mire 23 est fixée sur la tige supérieure mobile 43 du palpeur 12 supportant l'émetteur 15. L'opérateur affecté à l'appareil de visée optique 20 dispose d'une télécommande pour actionner le moteur 19 dsentrainement de cette tige mobile 43 jusqu'à amener le point de visée de la mire 23 dans le collimateur de cet appareil, et pour main tenir- l'alignement ainsi obtenu pendant l'avance en travail le long du tronçon de voie à corriger. Cette télécommande, conforme à l'invention, est à faisceau infra-rouge à modulation de positions d'impulsions dont l'émetteur 24 est associé à l'appareil de visée optique 20 et fixé sur son support 21 et dont le récepteur 25 est associé à la mire 23 et fixé sur la fige mobile 43 du palpeur 12. Dans le cas représenté comportant une base de mesure à trois points sur chacune des deux files -de rails de la voie, un récepteur 25 et une mire 23 sont établis de manière semblables pour chacune de ces deux files. Le faisceau de rayons infra-rouges modulés par l'émetteur 24 est condensé au travers de l'optique de l'appareil de visée 20 et dirigé selon l'axe optique Y de ce dernier, et l'organe sensible à ces rayons infra-rouges du récepteur 25 est disposé dans le champ d'action dudit faisceau lorsque l'appareil de visée optique est orienté sur la mire 23, cette dernière condition étant réalisée ici par groupement de la mire 23 et du récepteur 25 sur la tige mobile 43 du palpeur 12. L'émetteur 24, schématisé figure 2 en association avec l'appareil de visée optique 20, comporte un clavier 26 à deux touches d'impulsion 27 et 28 destinées à commander respectivement la montée et la descente de la tige mobile 43 du palpeur 12 à laquelle est associée la mire 23, un codeur digital 29 délivrant un signal modulé fonction de l'ordre donné au clavier, un amplificateur 30 et une batterie 31 d'alimentation de ces trois éléments. La sortie de l'amplificateur 30 est reliée à une prise extérieure 32 à laquelle est branché un conducteur 33 lui-meme branché à une seconde prise 34 fixée à la paroi de l'appareil de visée optique 20. Cette seconde prise 34 est reliée à une diode interne 35 émettrice de rayons infra-rouges modulés en positions d'impulsion par l'émetteur 24 et dont les rayons sont dirigés selon l'axe optique Y de cet appareil par l'intermédiaire d'un prisme 44 intégré à cette optique. De la sorte, le champ d'action du faisceau infra-rouge est limité au champ de vision de l'appareil de visée optique. Le récepteur 25, schématisé figure 3 en association avec la mire 23 de chacune des deux files de rails ainsi qu'avec un circuit de commande 36 du moteur 19 d'actionnement de la tige mobile du palpeur 12, comporte un filtre optique 37 approprié au filtrage des rayons infra-rouges et une cellule photo-sensible avec amplificateur 38 intégrés dans un boîtier 39 sur lequel est fixée la mire 23 dans l'environnement immédiat de la cellule photo-sensible. Le signal de sortie amplifié de la cellule photo-sensible de chaque récepteur 25 est dirigé sur le moteur 19 correspondant au travers du circuit de commande 36 qui comprend un sélecteur de file de rails 40, un décodeur 41 et un amplificateur de puissance 42.Le sélecteur de file de rails 40 est destiné à empêcher tout actionnement accidentel et non désiré du moteur 19 situé du côté de la file de rails non directrice, clest-à-dire celle non choisie pour le nivellement longitudinal de la voie, mais ce sélecteur n'est pas indispensable; il permet cependant d'éviter ici le montage en double de l'ensemble décodeur 41 - amplificateur 42, en plus de son rôle de sécurité. Décrite en exemple pour le nivellement seul, l'invention est évidemment applicable au dressage ainsi qu'au nivellement - dressage combinés. Dans ce dernier cas l'émet- teur 15 de la base de mesure à trois points étant déplacé selon deux directions perpendiculaires au lieu d'une par deux moteurs, le clavier 26 comporte deux touches d'impulsions supplémentaires droite et gauche destinées à la commande du moteur affecté au réglage du dressage et ce moteur est également relié au circuit de commande 36. L'invention est applicable également aux machines non équipées d'une base de mesure à trois points. Dans ce cas l'organe mobile auquel est associée la mire étant soit le support de l'outil de déplacement lui-même soit un palpeur de rails placé dans l'environnement immédiat de cet outil, le récepteur sera associé à cette mire de la même manière que celle décrite- sur ledit organe mobile et proche de la mire, et ses signaux seront utilisés pour commander directement le moteur ou le vérin d'actionnement de cet outil de déplacement. Des variantes pourront être apportées. Ainsi le faisceau de rayons infra-rouges peut être condensé et dirigé au travers d'une seconde optique parallèle à celle de l'appareil de visée optique, par exemple lorsque l'on veut diriger ce faisceau selon un angle d'ouverture différent de celui de cet appareil. La diode 35 émettrice de rayons infra-rouges constituant la source ponctuelle de ces rayons peut être intégrée au boîtier de l'émetteur 24 au lieu de celui de l'optique utilisée. Dans ce cas, le conducteur 33 est remplacé par une fibre optique transmettant la luminescence de la diode à l'optique au travers de laquelle le faisceau est dirigé, de la même manière, par l'intermédiaire d'un prisme 44. Cette variante peut être préférée pour faciliter le contrôle des composants de l'émetteur qui se trouvent ainsi groupés dans un même boîtier amovible. REVENDICATIONS 1. Machine de chantier ferroviaire comportant un dispositif de déplacement de la voie destiné à la correction de ses défauts géométriques et dont les mouvements d'au moins un outil sont sous la dépendance au moins partielle de la position d'une mire (23) associée à un organe mobile (43) mû par au moins un moteur (19) télécommandé par un opérateur situé à distance pour amener le point de visée de cette mire dans le collimateur d'un appareil de visée optique (20) placé en avant de cette machine à l'extrémité d'un tronçon de voie à corriger et dont l'orientation de l'axe optique est préréglée en fonction de la direction souhaitée de la voie, caractérisée en ce que la télécommande du moteur d'entraînement (19) de l'organe mobile (43) auquel est associée la mire (23) est à faisceau infra-rouge à modulation de positions dlimpulsions dont l'émetteur (24) est associé à l'appareil de visée optique et dont le récepteur (25) est associé à la mire, en ce que le faisceau de rayons infra-rouges modulés émis par l'émetteur est condensé au travers d'une optique dans la même direction que l'appareil de visée (20) et en ce que l'organe sensible (38) aux rayons infra-rouges du récepteur est disposé dans le champ d'action dudit faisceau lorsque l'appareil de visée optique est orienté sur la mire. 2. Machine selon la revendication 1, caractérisée en ce que le faisceau de rayons infra-rouges émis par l'émet- teur est dirigé selon l'axe optique de l'appareil de visée lui-même par l'intermédiaire d'un prisme (44) intégré à l'optique de cet appareil. 3. Machine selon la revendication 1, caractérisée en ce que le faisceau de rayons infra-rouges émis par l'émetteur est condensé au travers d'une seconde optique parallèle à celle de l'appareil de visée. 4. Machine selon la revendication 2 ou selon la revendication 3, caractérisée en ce que le faisceau émis par l'émetteur est produit par une source ponctuelle de rayons infra-rouges (35) intégrée à l'optique au t-ravers de laquel le est dirigé ledit faisceau et reliée au boîtier de l'émetteur par un câble électrique (33). 5. Machine selon la revendication 2 ou selon la revendication 3, caractérisée en ce que le faisceau émis par l'émetteur est produit par une source ponctuelle de rayons infrarouges intégrée au boîtier dudit émetteur et reliée à l'op- tique- au travers de laquelle est dirigé ledit faisceau par une fibre optique.