Brevet FR2560845A1 — publié le 19850913

Procédé et dispositif de de détection des roues sur voie de chemin de fer. L'invention concerne un procédé et un dispositif de détection des roues sur voie de chemin de fer. Il est connu de signaler le passage d'un train sur une voie au moyen de détecteurs mécaniques ou électromécaniques, fonctionnant essentiellement sur le principe de la pédale. Ces détecteurs comportent une pièce disposée juste à côté du rail, et qui est manoeuvrée par le boudin de la roue lors du passage de celle-ci. En d'autres termes, le bord du disque extérieur de la roue, qui guide le train sur le rail, appuie en passant sur un levier. I1 est usuel, pour détecter le sens de passage du train sur la voie, de disposer deux détecteurs décalés l'un par rapport à l'autre, sur des supports indépendants. Pour passer de la détection mécanique ou électromagnétique à la détection électronique, on a songé à remplacer le détecteur par un capteur de proximité, situé à côté du rail, dans le plan vertical moyen du boudin de roue, et en dessous du niveau atteint par le boudin. Cette disposition présente cependant plusieurs inconvénients. Tout d'abord, un boudin de roue n'est pas de dimensions rigoureusement constantes. En fonction de l'usure le boudin est plus ou moins large. Ensuite, en fonction des mouvements transversaux auxquels est soumis l'essieu, le boudin d'une roue se trouve plus ou moins éloigné du rail. Enfin, en fonction de l'usure du rail, la cote du bord du boudin de roue est-plus ou moins grande, par rapport à la semelle du rail, qui sert de référence. Par ailleurs, un capteur de proximité utilisé en détection électronique est un appareil relativement fragile. Un capteur placé à côté d'un rail, avec sa face sensible dirigée vers le haut, peut se trouver recouvert d'une couche de glace ou de neige suffisamment épaisse pour que le passage d'une roue de train entraîne l'écrase; ment du capteur. L'un des buts de la présente invention est de prévoir un procédé de détection du passage d'un train qui ne fasse pas appel à la disposition de deux capteurs indépendants l'un de l'autre et décalés le long de la voie sur des supports distincts. Un autre but de l'invention est de prévoir une disposition de capteur qui évite l'écrasement en cas d'intempéries par exemple. Un autre but de l'invention est de prévoir un détecteur du sens de passage du train, qui ne soit pas assujetti à des corrections de température et qui présente une sécurité améliorée. La présente invention a pour objet un procédé de détection des roues sur voie de chemin de fer, utilisant la détection électronique par-capteur, caractérisé en ce que l'on utilise au moins deux capteurs juxtaposés, disposés latéralement au voisinage de la tête du rail, et en ce que l'on compare les signaux desdits capteurs pour procéder à une détection différentielle afin de détecter le sens de passage du train. L'invention a également pour objet un dispositif de détection des roues sur voie de chemin de fer, du type à capteur, caractérisé en ce qu'il comporte au moins deux capteurs juxtaposés, disposés latéralement au voisinage de la tête de rail, et fonctionnant en détection différentielle pour détecter le sens de passage du train. Selon d'autres caractéristiques de l'invention, - le dispositif de détection est monté sur un support indépendant du rail ; - seuls les capteurs sont montés au voisinage du rail, l'électronique est éloignée des capteurs ; - les capteurs sont des capteurs de proximité ; - les capteurs sont constitués chacun par une bobine, les deux bobines étant identiques et disposées au voisinage de la tête de rail, dans un plan vertical parallèle au rail; - une antenne d'excitation des bobines est disposée dans le plan vertical de symétrie des deux bobines perpendiculaire au rail et décalée par rapport aux bobines - l'antenne est en ferrite et alimentée en permanence par un signal alternatif. D'autres caractéristiques ressortent de la descrip tion qui suit faite avec référence au dessin annexé sur lequel on peut voir Figure 1, une vue dans un plan perpendiculaire au rail, montrant la disposition du détecteur selon l'invention Figure 2, une vue dans un plan vertical parallèle au rail montrant la disposition des détecteurs par rapport à la roue ; Figure 3, une vue dans un plan vertical parallèle au rail d'un dispositif de détection à bobines selon une variante de réalisation de l'invention ; Figure 4,une vue schématique de dessus du dispositif de détection de la figure En se reportant au dessin, on peut voir en 1 (figure 1) un rail de voie de chemin de fer, avec sa semelle 2 et sa tête 3 sur laquelle roule la roue 4 dont le disque exté rieur présente le boudin 5.Le détecteur 6 est placé en face du boudin 5, à hauteur de la tête 3 de rail. De préférence, seuls les capteurs de proximité sont placés en 6,et l'électronique 7 est éloignée des capteurs. Cette electronique qui peut ainsi avantageusement être abritée, délivre en 8 son signal utilisable à des fins de signalisation ou de contrôle. Sur la figure 2, on voit le rail 1 latéralement, avec la roue 4 et le boudin 5 devant lequel sont disposés trois capteurs de proximité juxtaposés, respectivement 6a, 6b, 6c. Le principe de fonctionnement du détecteur selon l'invention est le suivant : lorsque la roue passe devant le détecteur, l'inductance magnétique de chacun des capteurs est modifiée successivement. On compare les signaux de sortie des capteurs pour étudier les signaux différentiels et en déduire le sens de passage du train. En lSab- sence de roue, les trois capteurs voient le rail et ils sont idenlsiquement influencés : il n'y a pas alors de signaux différentiels. Cette disposition selon l'invention présente un certain nombre d'avantages par rapport à la disposition du capteur de proximité sous le boudin de la roue. Tout d'abord, on évite l'écrasement du capteur en cas de neige ou de glace sur le capteur. Ensuite, les capteurs étant parallèles au rail, il n'y a pas de compensation de température à prévoir, ce qui diminue le nombre de composants de l'électronique, et augmente la sécurité de fonctionnement de l'ensemble. Ensuite, la roue défilant devant les fenêtres de plusieurs capteurs (3 de préférence), ne peut en influencer que deux à la fois au maximum ; par construction, il y a donc toujours un capteur qui ne voit pas la roue, même si les deux autres capteurs la voient.Comme les capteurs travaillent en détection différentielle, la présence de trois capteurs permet de lever complètement le doute sur le sens de déplacement du train même si la roue est momentanément arrêtée juste devant les fenêtres de deux capteurs adjacents, dans une position symétrique. Enfin, les capteurs peuvent être disposés sur un support indépendant du rail, donc non soumis à des contraintes mécaniques élevées, et l'électronique peut etre déportée. Dans l'exemple de réalisation des figures 1 et 2, le capteur 6 est disposé à hauteur de la tête 3 du rail. Cette disposition n'est pas impérative, et le capteur peut être placé au-dessus, et d'une maniere générale, au voisinage de la tête de rail. Sur la figure 3, les capteurs sont constitués par deux bobines 9, 10 identiques, disposées dans un plan vertical parallèle au rail 1. Les deux bobines 9, 10 sont symétriques par rapport à un plan horizontal disposé au voisinage de la tête du rail. Elles sont reliées au bloc électronique 7 qui peut être déporté comme dans le cas des figures l et 2. Dans le plan vertical de symétrie des deux bobines, qui est perpendiculaire au rail 1, est disposée une antenne 11. Afin d'assurer l'excitation des bobines, cette antenne est décalée par rapport au plan vertical de symétrie des bobines parallèle au rail, et par rapport au plan horizontal de symétrie des bobines disposé au voisinage de la tête du rail. L'antenne 11 est alimentée par un signal alternatif d'amplitude constante, et de fréquence comprise entre 10 et 500 KHZ par exemple. Les bobines 9, 10 n'ont pas de noyau magnétique pour avoir une réponse très rapide. En état de veille, chacune des deux bobines est excitée par l'antenne et délivre un signal réel au bloc électronique 7. Celui-ci procède par différence et délivre en sortie 8 un signal nul. Lorsqu'une roue de train arrive, elle crée une distorsion du champ magndtiqueD d'où un déséquilibre entre les réponses des deux bobines, et le bloc électronique 7 délivre un signal. Il faut remarquer que l'alimentation permanente de l'antenne permet de vérifier le fonctionnement correct des bobines et du dispositif dans son ensemble. Selon un mode de réalisation particulier, l'antenne est réalisée en ferrite, et son alimentation permanente par un courant alternatif d'amplitude et de fréquence constantes, fait qu'elle n'est pas influencée par le passage de la roue. REVND ICAT IONS 1. - Procédé de détection des roues sur voie de chemin de fer, utilisant la détection électronique par capteur, caractérisé en ce que l'on utilise au moins deux capteurs (6) juxtaposés, disposés latéralement au voisinage de la tête (3) de rail, et en ce que l'on compare les signaux desdits capteurs pour procéder à une détection différentielle afin de détecter le sens de passage du train. 2. - Procédé de détection selon la revendication 1, ractérisé en ce que lton utilise trois capteurs (6a, 6b, 6c) de telle sorte que la roue (4) ne puisse les affecter tous les trois de la même maniere. 3. - Dispositif de détection des roues sur voie de chemin de fer, du type à capteur, caractérisé en ce qu'il comporte au moins deux capteurs (6) juxtaposés, disposés latéralement au voisinage de la tete (33 de rail, et fonctionnant en détection différentielle pour détecteur le sens de passage du train. 4. - Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que le dispositif de détection est monté sur un support indépendant du rail (1). 5. - Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que seuls les capteurs (6) sont montés au voisinage du rail (1), l'électronique (7) est éloignée des capteurs. 6. - Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que les capteurs (6) sont des capteurs de proximité. 7. - Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que les capteurs (6) sont constitués chacun par une bobine (9, 10), les deux bobines étant identiques et disposées au voisinage de la tête (3) de rail, dans un plan vertical parallèle au rail (1). 8. - Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'il comporte une antenne d'excitation des bobines (9, 10) disposée dans le plan vertical de symétrie des deux bobines perpendiculaire au rail, et décalée par rapport aux bobines. 9. - Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que l'antenne (r1) est en ferrite et alimentée en permanence par un signal alternatif