"Procédé de contrôle de la qualité de
shuntage d'essieux de véhicules ferro-
viaires" Cette invention concerne un procédé de contrôle de la qualité de shuntage d'essieux de véhicules ferroviaires.
Dans la plupart des réseaux ferrés
(chemins de fer, métro, prémétro, réseaux L.R.T.) , la sécurité des mouvements des véhicules est basée sur la détection continue par division de la voie en cantons, chaque canton étant matérialisé par un ou plusieurs appareils appelés "circuits de voie". L'occupation d'un canton est détectée en toute sécurité par le court-circuitage d'un ou plusieurs parmi les circuits de voie qui le constituent.
Toutefois, pour qu' il y ait court-circuitage d'un circuit de voie par un véhicule, il faut, d'une part, que la voie soit protégée contre les facteurs influençant le shuntage (neige, verglas, feuilles mortes, souillures, rouille, sable etc.) et, d'autre part, que
le véhicule présente un shuntage de bonne qualité.
Un mauvais shuntage de la part d'un véhicule peut résulter:
- du trop faible poids de celui-ci;
- de la présence de rouille ou de graisse en quantité suffisante sur les bandages des roues;
- de la présence, sur ces mêmes bandages, de poussières en quantité suffisante, provenant de la voie ou des freins des véhicules;
de ce que les connexions qui relient la roue au bandage sont détruites (cas des bandages isolés des roues, au moyen d'une bande de caoutchouc).
En sécurité ferroviaire, il y a lieu de noter les points suivants:
- au point de vue du shuntage, les essieux les plus importants sont les derniers par rapport au sens de la marche, attendu que ces essieux agissent sur la signalisation destinée aux véhicules suivants;
- en pratique, de petits défauts tels que de petites taches de rouille ou de graisse sur le bandage n'ont aucune incidence fâcheuse sur la sécurité; les déshuntages d'essieux qu'il provoquent sont trop courts pour être détectés ou bien sont masqués par le shuntage des essieux voisins. Ces petits défauts sont fréquents mais sont parfaitement admissibles et ne doivent donc pas être pris en compte.
L'invention a pour but de réaliser un appareil basé sur un procédé nouveau et original, qui permet de tester automatiquement la qualité de shuntage de tout véhicule ferré. Ce test, effectué à un endroit,approprié tel qu'une sortie de dépôt ou d'atelier par exemple, permet d'assurer l'exploitant que les véhicules qu'il introduit dans le réseau présentent des garanties suffisantes au point de vue du shuntage.
Le procédé a tout particulièrement pour but de permettre un test individuel de chaque essieu ou bogie d'un véhicule, quel que soit le nombre d'essieux dont est pourvu le véhicule, et cela indépendamment de la vitesse de celui-ci.
A cet effet, selon l'invention, on fait circuler le véhicule sur une section de voie avec des rails isolés entre eux et par rapport aux sections
de voies adjacentes, on engendre et applique une tension alternative entre les deux rails de la section de voie précitée, on recueille entre ces deux rails un signal plus ou moins atténué, en fonction de la qualité du shuntage, on applique ce signal recueilli à des circuits de filtrage, de mise en forme, d'amplification et d'intégration, on transmet le signal intégré qui en résulte,
à un comparateur recevant, d'autre part, un signal de référence de valeur de shuntage, on transmet le signal de sortie du comparateur, présent quand le signal recueilli est inférieur ou égal au signal de référence, à un prémier compteur, de manière telle que celui-ci compte des impulsions d'horloge lorsque le signal de sortie du comparateur est présent, on envoie ces mêmes impulsions d'horloge à un second compteur, et on établit le rapport des valeurs de comptage atteintes par les deux compteurs à la fin du passage du véhicule sur la section de voie servant au contrôle, ce rapport exprimant la qualité globale du shuntage réalisé par le véhicule, entre les rails isolés, indépendammentde la vitesse du véhicule.
Toujours selon le procédé conforme
à l'invention, on détermine pour ladite section de voie une longueur légèrement inférieure à la distance minimale entre deux essieux consécutifs d'un véhicule afin de permettre un contrôle essieu par essieu.
Selon une variante évidente, on choisit pour ladite section de voie une longueur légèrement inférieure à la distance minimale entre deux bogies d'un véhicule afin de permettre un contrôle bogie par bogie.
L'invention concerne également l'in-stallation pour la mise en oeuvre du procédé de contrôle selon l'invention.
D'autres détails et avantages de l'invention ressortiront de la description qui sera donnée ci-après d'un procédé de contrôle de la qualité de shuntage d'essieux de véhicules ferroviaires et l'installation permettant sa mise en oeuvre.
Cette description n'est donnée qu'à titre d'exemple et se rapporte au schéma ci-annexé.
Le schéma ci-joint se rapporte à une installation permettant la mise en oeuvre selon le procédé conforme à l'invention.
Selon le schéma, on remarque l'installation sur les rails (1) et (2) d'une section de voie de contrôle (3-4).
Sur les rails (1) et (2) sont disposés des joints isolants (5-6) et (7-8) . La distance entre les joints isolants (5) et (7) d'une part et (6)
et (8) d'autre part, doit être légèrement inférieure à
la plus petite distance possible entre deux essieux.
Lorsqu'on éprouve des difficultés à placer les joints isolants à une distance aussi courte, ceux-ci peuvent être disposés une distance plus élevée, légèrement inférieure à la distance séparant deux bogies. Cette disposition ne permet cependant pas de détecter
à coup sûr et individuellement chaque essieu mauvais shunteur et cela en raison des retours de courant par
la masse du véhicule. Cette disposition permet cependant le contrôle du shuntage bogie par bogie.
Un signal alternatif, dont la fréquence peut être choisie assez voisine de celles utilisées pour les circuits de voie équipant le réseau con-cerné, est injecté dans la portion de voie où s'effectue la mesure. Le shuntage de la voie provoque une diminution de l'amplitude du signal, plus ou moins importante selon la valeur du shunt. En effet, plus l'atténuation est forte, plus la qualité du shuntage sera élevée.
Ce signal plus ou moins atténué de
la manière expliquée ci-dessus, est traité par l'installation pour la mise en oeuvre du procédé de contrôle selon l'invention, autrement dit par l'appareil de test qui compare ce signal à un signal de référence, appareil qui est conçu pour éliminer les petits défauts de shuntage considérés comme admissibles.
Pour chaque essieu, la mesure de shuntage débute lors du passage d'un véhicule par un premier détecteur (9). La mesure cesse lors du passage par un second détecteur (10) . La remise à zéro de l'affichage qui résulte du passage par les détecteurs (9) et
(10) et de la comparaison avec le signal de référence auquel il a été fait allusion intervient lors du passage par un troisième détecteur (11) .
En se référant au schéma annexé,
on remarquera encore l'existence de la connexion inductive (12) et la liaison (23) pour le retour du courant.
L'appareil de test comprend une partie analogique comportant:
- un oscillateur (13) équipé d'un dispositif de réglage de fréquence (14);
- un circuit de filtrage dénommé par la référence générale (15) comportant des filtres passifs et actifs ainsi qu'un intégrateur. L'ensemble filtre-intégrateur (15) est équipé d'un réglage de gain (16).
La partie analogique de l'appareil comporte encore un comparateur (17), un réglage du seuil (18) pour la fixation du signal de référence.
La partie digitale de l'appareil comprend:
- une logique de traitement (19) ;
- un dispositif d'affichage (20).
Pour le reste, le schéma représente encore l'interface d'entrée (21) pour la commande automatique, véhicule par véhicule, et une alimentation en courant désignée par la référence générale (22).
Concernant la partie analogique et digitale, on observera les particularités suivantes:
L'oscillateur (13) est réalisé au moyen d'un amplificateur opérationnel dont le montage est conçu de façon que la fréquence soit indépendante de la tension d'alimentation. Le réglage de la fréquence est réalisé à l'aide d'un potentiomètre ajustable situé sur la face avant de l' os ci lla teur .
La résistance du potentiomètre est réglée pour que la fréquence de l'oscillateur soit égale à la fréquence d'accord des filtres décrits ci-après.
Le rôle des filtres est de protéger l'appareil de mesure, c.à.d. le comparateur (17) , de toute influence parasite due à des signaux de fréquence différente.
Au sujet du filtre passif, on remarquera que l'amplitude du signal présent entre les deux rails dépend de la valeur du shunt. Sa forme est sensiblement carrée, vu que le signal provient de l'oscillateur décrit ci-dessus.
Le signal en question est appliqué tout d'abord à un filtre passif du type "passe-bande".
Quant aux filtres actifs, ils ont un rôle de protection, les filtres actifs assument également l'amplification du signal d'entrée. Les filtres actifs sont au nombre de deux. Ces filtres sont du type "passe-bande très sélectif" équipés chacun d'un double T.
L'amplitude du signal de sortie est réglée à l'aide d'un potentiomètre.
Quant à l'intégrateur faisant partie de l'ensemble (15), celui-ci est monté à la sortie des filtres.
Le signal issu de l'intégrateur parvient au comparateur (17) où il est comparé au signal
de référence choisi par l'utilisateur, signal fixé dans le dispositif de réglage de seuil (18) . La sortie du comparateur (17) reflète, à chaque instant, la qualité du shuntage. Cette qualité est "haute" ou "basse" suivant que le shuntage est "bon" ou "mauvais" à l'instant concerné. Cet état de shuntage est visualisé par une diode bicolore.
<EMI ID=1.1>
stallation représentée par le schéma, on notera les caractéristiques ci-après.
Cette partie digitale comporte une logique de traitement et de mémorisation (19) .
Les signaux issus du comparateur
(17) et de l'oscillateur (13) sont transmis à la partie digitale de l'appareil. Le signal en provenance de l'oscillateur joue le rôle d'"horloge" et pilote les circuits de comptage.
Le signal issu du comparateur(17) est un signal binaire qui traduit la qualité instantanée du shuntage. Lorsque ce signal est haut, indiquant un shuntage de bonne qualité, ce signal autorise le comptage et la mémorisation dans un registre. Lorsque le signal est bas, indiquant un shuntage de mauvaise qualité, le comptage et la mémorisation de ce signal sont interdits. D'autre part, dès qu'on agit sur le détecteur (9), le
<EMI ID=2.1>
compté et mémorisé dans un autre registre.
Le critère pratique est matérialisé par le pourcentage du temps pendant lequel il y a bon shuntage par rapport au temps de mesure total. Ce pourcentage est établi à l'aide de plusieurs diviseurs.
Tel qu'il est câblé dans une forme
de réalisation particulièrement pratique, le circuit présente un critère de 6/9 soit 67 % du temps de mesure. Ceci veut dire qu'en pratique, un shunt sera considéré comme étant bon s'il y a shuntage pendant 67 % du temps de mesure au moins. Grâce à cet artifice un test indépendant de la vitesse peut être exécuté et cette caractéristique constitue précisemment une des originalités
du dispositif selon l'invention.
Il est évident que le critère de 67 % peut être choisi différemment en câblant de manière différente les diviseurs intervenant dans le dispositif de mesure.
Les signaux mémorisés par deux registres, sont comparés en permanence pendant le temps de
<EMI ID=3.1>
ou encore "A=B" ou "A > B" est présenté sur la face, avant du dispositif d'affichage.
Le temps de comptage est visualisé par une diode jaune sur la même face.
Les informations de début de comptage et d'arrêt de comptage proviennent des contacts situés dans la voie et constitués par les détecteurs (9) et (10) , via le circuit d'interface (21) .
Le circuit d'affichage (20) est caractérisé en ce que chaque résultat provenant de la partie digitale est transféré dans des registres à décalage. Suivant le résultat du test de chaque essieu (bon ou mauvais), chaque diode bicolore présente respectivement la couleur verte ou rouge. Le décalage des contenus des registres s'effectue lorsque le détecteur (10) est actionné.
De la même manière, la remise à zéro des registres s'effectue lorsque le détecteur (11) est actionné.
Les registres à décalage sont mis
à zéro par un circuit intégré lors de la mise sous tension de l'appareil. Chaque diode électroluminescente
est alimentée par un circuit tampon.
Le nombre d'éléments de ce circuit
(registres à décalage, circuits tampon et diodes électroluminescentes) est fonction du nombre d'essieux par véhicule soumis aux tests de contrôle .
Il résulte de la description du procédé de contrôle et de l'installation pour la mise en oeuvre de celui-ci, qu'un test adéquat peut être réalisé de manière sûre, indépendamment de la vitesse à laquelle le véhicule circule sur la voie, ce qui est une caractéristique extrêmement remarquable du procédé de l'installation tandis que d'autre part, il n'est pas tenu compte de défauts de shuntage dont le seuil ne dépasse pas une valeur prédéterminée.
Il est cependant évident que l'in-vention n'est pas limitée à la forme d'exécution qui vient d'en être décrite et que bien des modifications pourraient y être apportées sans sortir du cadre de la présente demande de brevet.
REVENDICATIONS.
1. Procédé de contrôle de la qualité de shuntage d'essieux de véhicules ferroviaires, caractérisé en ce qu'on fait circuler le véhicule sur une section de voie avec des rails isolés entre eux et par rapport aux sections de voies adjacentes, on engendre et applique une tension alternative entre les deux rails de la section de voie précitée, on recueille entre ces deux rails un signal plus ou moins atténué en fonction de la qualité du shuntage, on applique ce signal recueilli à des circuits de filtrage, de mise en forme, d'amplification et d'intégration, on transmet le signal intégré qui en résulte à un comparateur recevant d'autre part un signal de référence de valeur de shuntage, on transmet le signal de sortie du comparateur, présent quand le signal recueilli est inférieur ou égal au signal de référence, à un premier compteur,
de manière telle que celui-ci compte des impulsions d'horloge lorsque le signal de sortie du comparateur est présent, on envoie ces mêmes impulsions d'horloge à un second compteur et on établit le rapport des valeurs de comptage atteintes par les deux compteurs à la fin du passage du véhicule sur la section de voie de contrôle, ce rapport exprimant la qualité globale du shuntage réalisé par le véhicule entre les rails isolés indépendamment de la vitesse à laquelle le véhicule circule sur la section de voie précitée.
"Quality control process for
axle shunting of ferro- vehicles
This invention relates to a method for controlling the shunt quality of railway vehicle axles.
In most rail networks
(railways, metro, premetro, L.R.T. networks), the security of vehicle movements is based on continuous detection by dividing the track into cantons, each canton being materialized by one or more devices called "track circuits". The occupation of a block is safely detected by the short-circuiting of one or more of the track circuits which constitute it.
However, for a track circuit to be short-circuited by a vehicle, on the one hand, the track must be protected against factors influencing shunting (snow, ice, dead leaves, soil, rust, sand etc.) and, secondly, that
the vehicle has good quality shunting.
Bad shunting by a vehicle can result:
- too low a weight;
- the presence of sufficient rust or grease on the wheel tires;
- the presence, on these same tires, of sufficient dust from the track or the brakes of vehicles;
that the connections which connect the wheel to the tire are destroyed (in the case of tires isolated from the tires, by means of a rubber band).
In railway safety, the following points should be noted:
- from the point of view of shunting, the most important axles are the last in relation to the direction of travel, since these axles act on the signaling intended for the following vehicles;
- in practice, small defects such as small spots of rust or grease on the bandage have no unfortunate effect on safety; the axle shifts it causes are too short to be detected or are masked by the shunting of neighboring axles. These small faults are frequent but are perfectly admissible and therefore should not be taken into account.
The object of the invention is to produce an apparatus based on a new and original method, which makes it possible to automatically test the quality of shunting of any rail vehicle. This test, carried out at an appropriate location such as a warehouse or workshop exit, for example, ensures the operator that the vehicles he introduces into the network have sufficient guarantees from the point of view of shunting. .
The method is particularly intended to allow an individual test of each axle or bogie of a vehicle, regardless of the number of axles with which the vehicle is provided, and this independently of the speed thereof.
To this end, according to the invention, the vehicle is made to travel on a section of track with rails insulated from one another and with respect to the sections
adjacent tracks, an alternating voltage is generated and applied between the two rails of the aforementioned section of track, a more or less attenuated signal is collected between these two rails, depending on the quality of the shunting, this collected signal is applied to filtering, shaping, amplification and integration circuits, the resulting integrated signal is transmitted,
on the other hand, to a comparator receiving a shunt value reference signal, the comparator output signal, present when the collected signal is less than or equal to the reference signal, is transmitted to a first counter, in such a way that the latter counts clock pulses when the comparator output signal is present, these same clock pulses are sent to a second counter, and the ratio of the count values reached by the two counters is established at the end of the passage of the vehicle on the track section used for control, this ratio expressing the overall quality of the shunting performed by the vehicle, between the insulated rails, independently of the speed of the vehicle.
Always according to the correct process
according to the invention, a length slightly shorter than the minimum distance between two consecutive axles of a vehicle is determined for said track section in order to allow axle-by-axle control.
According to an obvious variant, a length slightly less than the minimum distance between two bogies of a vehicle is chosen for said track section in order to allow bogie by bogie control.
The invention also relates to the installation for implementing the control method according to the invention.
Other details and advantages of the invention will emerge from the description which will be given below of a method for controlling the quality of shunting of axles of railway vehicles and the installation allowing its implementation.
This description is given by way of example only and relates to the attached diagram.
The attached diagram relates to an installation allowing the implementation according to the method according to the invention.
According to the diagram, we note the installation on the rails (1) and (2) of a control track section (3-4).
On the rails (1) and (2) are arranged insulating joints (5-6) and (7-8). The distance between the insulating joints (5) and (7) on the one hand and (6)
and (8) on the other hand, should be slightly less than
the smallest possible distance between two axles.
When it is difficult to place the insulating seals at such a short distance, these can be arranged a greater distance, slightly less than the distance separating two bogies. This provision does not, however, make it possible to detect
for sure and individually each bad shunt axle and this due to the current returns by
the mass of the vehicle. This provision however allows the control of bogie shunting by bogie.
An alternating signal, the frequency of which can be chosen to be fairly close to those used for the track circuits equipping the network concerned, is injected into the track portion where the measurement is carried out. The shunting of the channel causes a decrease in the amplitude of the signal, more or less significant depending on the value of the shunt. In fact, the higher the attenuation, the higher the quality of the shunting.
This more or less attenuated signal of
the manner explained above, is treated by the installation for the implementation of the control method according to the invention, in other words by the test apparatus which compares this signal with a reference signal, apparatus which is designed for eliminate small shunting faults considered admissible.
For each axle, the shunting measurement begins when a vehicle passes through a first detector (9). The measurement ceases when passing through a second detector (10). The reset of the display which results from passing through the detectors (9) and
(10) and the comparison with the reference signal to which reference has been made occurs when passing through a third detector (11).
Referring to the attached diagram,
the existence of the inductive connection (12) and the connection (23) for the return of the current will also be noted.
The test device comprises an analog part comprising:
- an oscillator (13) equipped with a frequency adjustment device (14);
- a filtering circuit called by the general reference (15) comprising passive and active filters as well as an integrator. The filter-integrator assembly (15) is equipped with a gain adjustment (16).
The analog part of the device also includes a comparator (17), a threshold adjustment (18) for fixing the reference signal.
The digital part of the device includes:
- processing logic (19);
- a display device (20).
For the rest, the diagram also represents the input interface (21) for the automatic control, vehicle by vehicle, and a current supply designated by the general reference (22).
Concerning the analog and digital part, we will observe the following particularities:
The oscillator (13) is produced by means of an operational amplifier, the mounting of which is designed so that the frequency is independent of the supply voltage. The frequency is adjusted using an adjustable potentiometer located on the front of the bone.
The resistance of the potentiometer is adjusted so that the frequency of the oscillator is equal to the tuning frequency of the filters described below.
The role of the filters is to protect the measuring device, i.e. the comparator (17), any parasitic influence due to signals of different frequency.
Regarding the passive filter, it will be noted that the amplitude of the signal present between the two rails depends on the value of the shunt. Its shape is substantially square, since the signal comes from the oscillator described above.
The signal in question is first applied to a passive filter of the "bandpass" type.
As for the active filters, they have a protective role, the active filters also assume the amplification of the input signal. There are two active filters. These filters are of the "very selective bandpass" type, each equipped with a double T.
The amplitude of the output signal is adjusted using a potentiometer.
As for the integrator forming part of the assembly (15), this is mounted at the outlet of the filters.
The signal from the integrator reaches the comparator (17) where it is compared to the signal
of reference chosen by the user, signal fixed in the threshold adjustment device (18). The output of the comparator (17) reflects, at all times, the quality of the shunting. This quality is "high" or "low" depending on whether the shunting is "good" or "bad" at the time concerned. This shunting state is displayed by a two-color diode.
<EMI ID = 1.1>
stallation represented by the diagram, we will note the characteristics below.
This digital part includes a processing and storage logic (19).
Signals from the comparator
(17) and the oscillator (13) are transmitted to the digital part of the device. The signal from the oscillator acts as a "clock" and drives the counting circuits.
The signal from the comparator (17) is a binary signal which translates the instantaneous quality of the shunting. When this signal is high, indicating a good quality shunting, this signal authorizes counting and storage in a register. When the signal is low, indicating a shunt of poor quality, counting and memorizing this signal is prohibited. On the other hand, as soon as one acts on the detector (9), the
<EMI ID = 2.1>
counted and stored in another register.
The practical criterion is materialized by the percentage of the time during which there is good shunting compared to the total measurement time. This percentage is established using several divisors.
As wired in a form
of particularly practical implementation, the circuit has a criterion of 6/9 or 67% of the measurement time. This means that in practice a shunt will be considered to be good if there is a shunt for at least 67% of the measurement time. Thanks to this device, an independent speed test can be performed and this characteristic precisely constitutes one of the originalities.
of the device according to the invention.
It is obvious that the 67% criterion can be chosen differently by wiring the dividers involved in the measuring device differently.
The signals memorized by two registers are constantly compared during the time of
<EMI ID = 3.1>
or "A = B" or "A> B" is presented on the front of the display device.
The counting time is displayed by a yellow diode on the same side.
The counting start and counting stop information comes from the contacts located in the channel and constituted by the detectors (9) and (10), via the interface circuit (21).
The display circuit (20) is characterized in that each result from the digital part is transferred to shift registers. Depending on the test result of each axle (good or bad), each two-color diode has the color green or red respectively. The register contents are shifted when the detector (10) is actuated.
Likewise, the registers are reset to zero when the detector (11) is actuated.
The shift registers are set
to zero by an integrated circuit when the device is powered up. Each light emitting diode
is supplied by a buffer circuit.
The number of elements of this circuit
(shift registers, buffer circuits and light-emitting diodes) is a function of the number of axles per vehicle subjected to the control tests.
It follows from the description of the control process and of the installation for implementing it, that an adequate test can be carried out safely, independently of the speed at which the vehicle is traveling on the track, this which is an extremely remarkable characteristic of the installation process while, on the other hand, no shunting faults are taken into account, the threshold of which does not exceed a predetermined value.
It is however obvious that the in-vention is not limited to the embodiment which has just been described and that many modifications could be made without departing from the scope of this patent application.
CLAIMS.
1. Method for controlling the shunting quality of axles of railway vehicles, characterized in that the vehicle is circulated on a section of track with rails isolated from each other and with respect to the sections of adjacent tracks, apply an alternating voltage between the two rails of the aforementioned track section, a more or less attenuated signal is collected between these two rails depending on the quality of the shunting, this collected signal is applied to filtering and shaping circuits , amplification and integration, the resulting integrated signal is transmitted to a comparator receiving a shunt value reference signal on the other hand, the comparator output signal, present when the collected signal is lower, is transmitted or equal to the reference signal, to a first counter,
so that the latter counts clock pulses when the comparator output signal is present, these same clock pulses are sent to a second counter and the ratio of the count values reached by the two counters is established. the end of the passage of the vehicle on the section of control track, this report expressing the overall quality of the shunting produced by the vehicle between the insulated rails independently of the speed at which the vehicle travels on the aforementioned track section.