BR112019022876A2

BR112019022876A2 - método para controlar uma máquina de manutenção de via férrea

Info

Publication number: BR112019022876A2
Application number: BR112019022876A
Authority: BR
Inventors: Bürger Martin
Original assignee: Plasser & Theurer Export Von Bahnbaumaschinen Gmbh
Priority date: 2017-05-12
Filing date: 2018-04-11
Publication date: 2020-05-19
Also published as: CN110621824A; EA039907B1; EP3622114A1; JP2020519785A; CN110621824B; KR20200004791A; AU2018264765B2; ES2934048T3; AT519739B1; AU2018264765A1; KR102523668B1; EP4365058A2; EA201900427A1; HUE060774T2; US20200115859A1; AT519739A4; EP4144915A1; WO2018206214A1; PL3622114T3; US11492764B2

Abstract

a invenção refere-se a um método para controlar uma máquina de manutenção de via férrea (1), particularmente uma máquina de compactação de aparelho de mudança de via ou de compactação universal, que se move ao longo de uma via férrea (6) e tem unidades de trabalho (9, 10, 11), particularmente uma unidade de compactação (11) e uma unidade de elevação (9), que são ajustáveis em relação a uma estrutura de máquina (3), em que dados de posição de objetos da via férrea(5, 17, 22, 37-42), especialmente dormentes (17), trilhos (5) e opcionalmente obstáculos (37-42), são registrados por meio de um dispositivo sensor (27) à frente das unidades de trabalho (9, 10, 11) em uma direção de trabalho (26), e em que posições de operação das unidades de trabalho (9, 10, 11) são determinadas por uma operação de trabalho (21) em um local da via férrea (33). aqui, antes do acionamento das unidades de trabalho (9, 10, 11), as posições de operação determinadas das unidades de trabalho (9, 10, 11) são exibidas por meio de um dispositivo de exibição (34), em que, antes da realização da operação de trabalho (21), as posições de operação das unidades de trabalho (9, 10, 11) podem ser alteradas por meio de elementos de controle (35). como resultado da exibição das posições de operação determinadas antes da operação de trabalho (21), um operador (36) é habilitado a reconhecer possíveis desalinhamentos antes destes se tornarem efetivos.

Description

MÉTODO PARA CONTROLAR UMA MÁQUINA DE MANUTENÇÃO DE VIA FÉRREA

CAMPO DE TECNOLOGIA

[001] A invenção refere-se a um método para controlar uma máquina de manutenção de via férrea, particularmente uma máquina de compactação de aparelho de mudança de via ou de compactação universal, que se move ao longo de uma via férrea em um modo continuo ou ciclico e que tem unidades de trabalho, particularmente uma unidade de compactação e uma unidade de elevação, que são ajustáveis em relação à estrutura da máquina, em que dados de posição de objetos da via férrea, especialmente dormentes, trilhos e opcionalmente obstáculos, são registrados por meio de um dispositivo sensor à frente das unidades de trabalho em uma direção de trabalho, e em que as posições de operação das unidades de trabalho são determinadas por uma operação de trabalho no local da via férrea. Adicionalmente, a invenção refere-se a uma máquina de manutenção de via férrea correspondentemente configurada.

ESTADO DA TÉCNICA

[002] De acordo com DE 39 23 733 Al, é conhecida uma máquina de manutenção de via férrea que tem um sistema de sensores e controle. Neste documento, dormentes, berços de dormentes, trilhos e obstáculos na via férrea são primeiro registrados em um local da via férrea por meio de um dispositivo sensor e armazenados. Dependendo dos objetos da via férrea registrados, posições de operação para unidades de trabalho da máquina de manutenção de via férrea são determinadas com a finalidade de evitar uma colisão com um obstáculo, por exemplo. Logo que uma unidade de trabalho,

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2/22 por exemplo, uma unidade de compactação, chega à posição da via férrea durante um avanço de trabalho, os acionadores da unidade de trabalho são ativados de modo automatizado com a finalidade de trazer a unidade de trabalho para a posição de operação determinada. Esta sequência repete-se ciclicamente para outras posições da via férrea nas quais uma operação de trabalho correspondente tenha que ser realizada.

[003] Uma solução correspondente para uma máquina de compactação de aparelho de mudança de via é revelada em AT 516 590 Al. Com base em valores de medição de uma instalação de medição de componente de aparelho de mudança de via, posições de operação de um dispositivo de elevaçãorevestimento são determinadas, em que um percurso de fechamento de pinças e um percurso de ajuste de um gancho de elevação são continuamente consultados com a finalidade de garantir que posições predeterminadas tenham sido alcançadas, ou que um trilho tenha sido firmemente apertado. SUMÁRIO DA INVENÇÃO

[004] É o objetivo da invenção fornecer um melhoramento em relação ao estado da técnica para um método e uma máquina de manutenção de via férrea do tipo mencionado no inicio.

[005] De acordo com a invenção, estes objetivos são alcançados por meio dos recursos das reivindicações 1 a 12. Reivindicações dependentes indicam modalidades vantajosas da invenção.

[006] Aqui, é propiciado que antes do acionamento das unidades de trabalho, as posições de operação determinadas das unidades de trabalho sejam exibidas por meio de um dispositivo de exibição e que, antes de executar a operação de trabalho, as posições de operação das unidades de trabalho

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3/22 sejam alteradas por meio de elementos de controle. Deste modo, é possível uma verificação simples das posições de operação determinadas sem cercear as vantagens de um controle automatizado da unidade de trabalho.

[007] Como resultado da exibição das posições de operação determinadas antes de uma operação de trabalho, um operador é capaz de reconhecer possíveis desalinhamentos antes destes se tornarem efetivos. Podem ocorrer tais situações excepcionais, por exemplo, se obstáculos forem para o local da via férrea destinado à operação de trabalho apenas após o dispositivo sensor ter passado.

[008] Um ajuste das posições de operação é então realizado em um modo simples por meio de elementos de controle, de modo que o progresso do trabalho não seja impedido. Durante isto, podem ser utilizados especialmente aqueles elementos de controle que foram usados anteriormente para controle em unidades de trabalho não automatizadas.

[009] Em uma modalidade vantajosa da invenção, é mostrada uma representação virtual da via férrea no dispositivo de exibição, em que também as posições de operação determinadas das unidades de trabalho são exibidas em relação à referida representação. Deste modo, um operador tem uma impressão imediata de qual situação pode ser esperada com as posições de operação determinadas no local da via férrea a ser tratado.

[0010] Existe um outro melhoramento se uma representação fotográfica da via férrea for exibida no dispositivo de exibição. Isto permite uma compreensão intuitiva da determinada situação de trabalho no local da linha férrea a ser tratado, pelo que uma rápida reação é

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4/22 promovida com pouco estresse para um operador.

[0011] Em um outro desenvolvimento, a verificação das posições de operação determinadas é também facilitada pelo fato de os dormentes, os trilhos e, opcionalmente, obstáculos identificados serem classificados como objetos distinguíveis no dispositivo de exibição e marcados adequadamente (por exemplo, por diferentes cores). Um método de classificação para objetos da via férrea é revelado no pedido de patente austríaco A 287/2026 do requerente. Esta revelação é por este meio incorporada no presente pedido de patente, especialmente os parágrafos 35 e 55 a 65.

[0012] Para uma representação eficiente por meio do dispositivo de exibição, é útil se for especificado que o horizonte de exibição que se move junto com a máquina de manutenção de via férrea esteja localizado à frente de uma posição corrente das unidades de trabalho na direção de trabalho, e se as posições de operação determinadas das unidades de trabalho forem exibidas até o horizonte de exibição ter sido alcançado. A exibição das posições de operação determinadas realiza-se então a uma distância temporal em relação à ativação real das unidades de trabalho, de modo que existe tempo suficiente para ajustes.

[0013] Neste documento, é favorável se, até o horizonte de exibição ser alcançado, for exibida uma consulta para confirmação das posições de operação determinadas das unidades de trabalho e se, especialmente no evento de ser alcançado o horizonte de exibição sem confirmação da consulta, a máquina de manutenção de via férrea for parada. Deste modo, um operador tem a possibilidade de confirmar posições de operação deslocadas sem ter que intervir no

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5/22 processo subsequente. Como uma medida de segurança vantajosa, a máquina é parada se o operador não mostrar reação.

[0014] Vantajosamente, no evento de aprovação das posições de operação determinadas e quando o local da via férrea se aproxima, as unidades de trabalho são trazidas para as posições de operação por meio de acionadores acionados automaticamente, em que subsequentemente é executada a operação de trabalho (por exemplo, elevação de trilhos por meio da unidade de elevação e compactação de um dormente por meio da unidade de compactação).

[0015] No evento de rejeição das posições de operação determinadas de uma unidade de trabalho, é vantajoso se, após alcançar o local de via férrea, a unidade de trabalho for parada, e se a unidade de trabalho for levada para a posição de operação por meio de acionadores acionados pelos elementos de controle. Um posicionamento manual deste tipo representa um procedimento de rotina para um operador de uma máquina de manutenção de via férrea, de modo que é garantida execução rápida. Opcionalmente, um posicionamento automatizado é realizado em paralelo a isto nas unidades de trabalho não em questão, para as quais já existe confirmação.

[0016] Em outra modalidade da invenção, ao invés de uma consulta de informação quanto ao que é pretendido, quando da aproximação do local da via férrea, as unidades de trabalho são trazidas para as posições de operação determinadas por meio de acionadores controlados automaticamente, pelo que as posições de operação podem ser reajustadas por meio dos elementos de controle, e pelo que a operação de trabalho é executada após acionamento de um

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6/22 elemento de controle de liberação. Uma vez que, no caso normal, não são necessários reajustes, a tarefa de um operador é reduzida a ciclicamente liberar as posições de operação controladas automaticamente.

[0017] No método para controlar uma máquina de compactação de via férrea, é vantajoso que a posição de operação determinada de um gancho de elevação da unidade de elevação seja exibida junto com informação referente a uma posição de aperto detectada em uma base de trilho ou em uma cabeça de trilho. Com a representação de exibição deste tipo, o arranjo de elevação especificado no local da via férrea pode ser acessado rápida e inequivocamente.

[0018] Além disso, é vantajoso para um método de controle de uma máquina de compactação de aparelho de mudança de via ou de compactação universal se a posição de operação determinada de uma unidade de elevação auxiliar extensível for exibida com informação referente a um procedimento de extensão ou retração. Deste modo, um emprego da unidade de elevação auxiliar pode ser verificado antes de uma ativação real. Especificamente, pode ser garantida uma extensão e retração sem problemas. Vantajosamente, são também exibidos um ângulo de ajuste de um dispositivo de aperto de trilho localizado na extremidade livre da unidade de elevação auxiliar, assim como uma faixa de operação determinada da unidade de elevação auxiliar.

[0019] Uma máquina de manutenção de via férrea de acordo com a invenção compreende uma estrutura da máquina em relação à qual unidades de trabalho ajustáveis estão posicionadas, e um sistema sensor e de controle para acionamento automatizado das unidades de trabalho, em que o

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7/22 sistema sensor e de controle compreende um dispositivo de exibição e elementos de controle e é configurado para executar um dos métodos acima mencionados. No caso de uma máquina de compactação de via férrea que trabalha continuamente, a estrutura da máquina e as unidades de trabalho estão dispostas em um assim chamado satélite que é movido ciclicamente para a frente e para trás em relação à estrutura do veiculo.

[0020] Aqui, é vantajoso se o sistema sensor e de controle compreender um dispositivo sensor que tenha sensores construídos diferentemente. Com isto, diferentes estruturas e elementos da via férrea podem ser registrados, em que uma fusão dos dados de sensores resulta em uma imagem geral detalhada da via férrea. Esta imagem geral serve como base para uma determinação particularmente precisa das posições de operação das unidades de trabalho.

[0021] Uma modalidade vantajosa do sistema sensor e de controle compreende o assim chamado computador guia para correção de uma posição da via férrea, um controle de máquina para acionamento das unidades de trabalho e uma unidade computacional para determinação das posições de operação das unidades de trabalho, em que o computador guia, o controle de máquina e a unidade computacional estão conectadas por meio de um sistema de barramentos. Portanto, é possivel adaptar máquinas de manutenção de via férrea existentes.

[0022] Existe uma outra simplificação da máquina de manutenção de via férrea se o dispositivo de exibição e os elementos de controle estiverem posicionados em uma cabine do motorista, e se uma câmera para transmissão de imagens em tempo real das unidades de trabalho para dentro da cabine do

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8/22 motorista estiver posicionada para um ajuste das unidades de trabalho por meio dos elementos de controle. Uma vez que, como uma regra, o processo de trabalho automatizado não exige qualquer reajuste, cabines de trabalho até agora necessárias com uma visão das unidades de trabalho podem ser omitidas. Com isto, pode ser obtida uma redução significativa do peso e das dimensões em relação a máquinas de manutenção de via férrea convencionais.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[0023] A invenção será descrita por meio de exemplos abaixo com referência às figuras anexas. É mostrada em representação esquemática em:

Fig. 1 máquina de manutenção de via férrea

Fig. 2 aparelho de mudança de via

Fig. 3 esboço de um aparelho de mudança de via a ser compactado

Fig. 4 sistema sensor e de controle

Fig. 5 sequência de método de consulta de confirmação

Fig. 6 sequência de método alternativo

Fig. 7 representação das unidades de elevação no dispositivo de exibição

Fig. 8 representação combinada no dispositivo de exibição

Fig. 9 representação das unidades de compactação no dispositivo de exibição DESCRIÇÃO DAS MODALIDADES

[0024] A máquina de manutenção de via férrea 1 mostrada na Fig. 1 é uma máquina de compactação de aparelhos de mudança de via para compactar um aparelho de mudança de

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9/22 via 2. A máquina 1 compreende uma estrutura de máquina 3 que, suportada por chassis 4, é móvel sobre trilhos 5 de uma via férrea 6. Alternativamente ao exemplo mostrado, em uma máquina de compactação de via férrea que trabalha continuamente, uma estrutura de veiculo é suportada sobre os chassis e um satélite compreende a estrutura de máquina 3. Disposta nos dois lados dianteiros em cada caso existe uma cabine de motorista 7. Em uma variante simples da presente invenção, é adicionalmente propiciada uma cabine de trabalho 8 com visão direta das unidades de trabalho 9, 10, 11 a que são ajustáveis em relação à estrutura de máquina 3. Esta cabine de trabalho 8 pode ser omitida se câmeras 12 que transmitem imagens em tempo real das unidades de trabalho 9, 10, 11 estiverem posicionadas na cabine de motorista 7.

[0025] Como as unidades de trabalho 9, 10, 11, a máquina exemplificativa de compactação de aparelhos de mudança de via compreende uma unidade de elevação 9 que é geralmente projetada como uma unidade combinada de elevação e revestimento. Tal unidade de trabalho 9 tem um gancho de elevação 13, ao menos um cilindro de revestimento, e pinças de elevação 14 para cada trilho 5 da via férrea 6. O gancho de elevação 13 em cada caso é ajustável verticalmente e engata seletivamente sob a cabeça de trilho ou a base de trilho. Por meio de diversos acionadores 15, a unidade de elevação 9 é ajustável em relação à estrutura de máquina 3. A via férrea 6 é elevada até um nivel desejado por meio de cilindros de elevação. Adicionalmente, existe ajustabilidade lateral para revestimento da via férrea e ajustabilidade longitudinal para ajuste dos elementos de aperto 13, 14 na direção longitudinal.

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[0026] Uma unidade de elevação auxiliar 10 para apertar um ramal 5 é posicionado para elevar o aparelho de mudança de via 2. Esta unidade de trabalho 10 tem um transportador extensível telescopicamente. O transportador estendido é articulável para cima em torno de um eixo geométrico longitudinal do veiculo por meio de um acionador 15. Na extremidade livre do transportador, está posicionado um dispositivo de aperto ajustável de trilho 16 (cabeça).

[0027] Unidades de compactação ajustáveis 11 estão dispostas sobre a estrutura de máquina 3 para compactar um dormente 17. Especificamente, as unidades de compactação 11 estão fixadas em um dispositivo de suspensão 18 (plataforma giratória). Para adaptação aos dormentes 17 posicionados obliquamente, o dispositivo de suspensão 18 é montado sobre a estrutura de máquina 3 para rotação em torno de um eixo geométrico vertical 19. Adicionalmente, as unidades de compactação 11 são deslocáveis lateralmente juntas e separadamente por meio de acionadores 15. Cada unidade de compactação 11 geralmente tem dois pares de dentes compactadores 20 que, acionados com vibração, são baixados para os berços de dormentes 22 durante uma operação de trabalho 21 e apertados juntos por meio de cilindros de aperto. Para compactação de dormentes duplos, as chamadas abas de limitação nos cilindros de aperto são dobradas para trás por meio dos acionadores 15 com a finalidade de aumentar a largura de abertura dos dentes de compactação opostamente posicionados. Para adaptação futura à geometria do aparelho de mudança de via 2, os dentes individuais de compactação 20 são articulados separadamente em torno de um eixo geométrico longitudinal da máquina.

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[0028] Durante o trabalho de um aparelho de mudança de via, a geometria da via férrea é medida continuamente por meio de um sistema de medição de cordas 23. Durante isto, um chamado computador guia 24 prescreve valores alvo determinados antecipadamente. O computador guia 24 está acoplado a um controle de máquina 25. Este controle de máquina 25 ativa os acionamentos de elevação e revestimento das unidades de elevação 9, 10 com a finalidade de fazer corresponder a geometria da via férrea aos valores alvo.

[0029] Um dispositivo sensor 27 está posicionado em um lado da frente da máquina de manutenção de via férrea 1, como visto em uma direção de trabalho 26. Este dispositivo sensor 27 compreende, por exemplo, um digitalizador de rotação a laser 28, uma câmera colorida 29 e diversos digitalizadores lineares a laser 30. Durante percurso para a frente, o digitalizador de rotação a laser 28 fornece uma nuvem tridimensional da via férrea 6 incluindo as adjacências. Os digitalizadores lineares a laser 30 estão direcionados para as teias de trilhos com a finalidade de cobrir áreas sombreadas. Por meio das câmeras coloridas 29, imagens fotográficas da via férrea 6 são gravadas continuamente.

[0030] Os dados registrados por meio do dispositivo sensor 27 são processados em uma unidade computacional 31 e armazenados em uma unidade de armazenamento adequada 32 (por exemplo, um computador com disco rigido). Primeiro, um modelo tridimensional da via férrea 6 incluindo adjacências é computado a partir da nuvem e das imagens coloridas. Por meio de reconhecimento de objetos, revelado no pedido de patente austríaco A 287/2016, dormentes 17, berços de

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12/22 dormentes 22, trilhos 5 e obstáculos 37-42 são identificados no modelo. Em sequência adicional, a usabilidade das unidades de trabalho 9, 10, 11 é verificada para cada local da via férrea 33 no qual uma operação de trabalho 21 deverá ser executada. Por exemplo, são determinados os berços de dormentes 22 acessíveis às unidades de compactação 11. Para as unidades de elevação 9, 10, são determinadas as melhores possíveis posições de aperto. Deste modo, são encontradas as posições de operações predeterminadas das unidades de trabalho 9, 10, 11 para cada operação de trabalho 21.

[0031] Existe posicionado na cabine de motorista 7 ou na cabine de trabalho 8 um dispositivo de exibição 34 (monitor, tela sensível ao toque, etc.) no qual as posições de operação determinadas são mostradas antes de uma ativação real das unidades de trabalho 9, 10, 11 se realizar. Adicionalmente, elementos de controle 35 estão dispostos na cabine correspondente 7, 8. Por meio dos mesmos, um operador 36 pode alterar as posições de operação das unidades de trabalho 9, 10, 11 antes da execução da operação de trabalho 21.

[0032] A Fig. 2 mostra um aparelho de mudança de via 2 em uma vista superior. Aqui, os componentes usuais de aparelho de mudança de via são considerados como obstáculos para as unidades de trabalho 9, 10, 11. Estas são, por exemplo, lâminas 37, acionador 38, ligações de aparelho de mudança de via 39, trilhos de verificação 40, trilhos de travessia 41 e cruzamento 42. A posição e extensão destes obstáculos 37-42 são detectadas por meio do dispositivo sensor 27.

[0033] Para cada aparelho de mudança de via ou tipo

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13/22 de aparelho de mudança de via, existem geralmente esboços de compactação como mostrado na Fig. 3. Nestes, são desenhadas posições de compactação 43, planejadas para o trabalho exigido passar, para as unidades individuais de compactação 11 ou dentes de compactação 20. No exemplo mostrado, estas são as posições de compactação planejadas 43 para uma primeira passagem de trabalho durante a qual a máquina de compactação de aparelho de mudança de via se move ao longo do trilho continuo do aparelho de mudança de via 2. Em uma segunda passagem de trabalho, o ramal é percorrido, em que são tratadas aquelas regiões que não foram compactadas durante a primeira passagem de trabalho. O centro da respectiva via férrea serve como linha guia 44 da máquina, e é indicada uma largura basculante máxima 45 para a unidade externa de compactação 11 em cada caso.

[0034] Um sistema sensor e de controle 46 posicionado na máquina de manutenção de via férrea 1 compreende o computador guia 24, o controle de máquina 25, um sistema de barramentos 47, a unidade computacional 31 e o dispositivo sensor 27 (Fig. 4). Os sensores individuais 28, 29, 30 estão conectados à unidade computacional 31. Dependendo da aplicação, sensores adicionais (por exemplo, um sensor de indução) podem ser adicionados ao dispositivo sensor 27.

[0035] Na unidade computacional 31, os dados de sensor são reunidos em um modelo da via férrea 2 e avaliados . Os resultados desta avaliação são as posições de operação individuais das unidades de trabalho 9, 10, 11 para os locais da via férrea 33 a serem tratados. Para calcular as posições de operação no local da via férrea 33 a ser tratado em cada caso, dados geométricos da máquina de manutenção de via

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14/22 férrea 1, especialmente das unidades de trabalho 9, 10, 11, são armazenados na unidade computacional 31.

[0036] Por meio dos dados geométricos da máquina de manutenção de via férrea 1, a unidade computacional 31 determina, a partir dos dados de posição e geométricos da via férrea 6 e dos objetos da via férrea 5, 17, 22, 37-42 e a partir do modelo digital de via férrea obtido, as posições de operação ótimas das unidades de trabalho 9, 10, 11 e dos componentes de montagem no local da via férrea 33 a ser tratado. Paralelo a isto, a posição corrente da máquina de manutenção de via férrea 1 ou das unidades de trabalho 9, 10, 11 em relação à via férrea 6 é continuamente gravada por meio do dispositivo sensor 27 ou por meio de outros sensores (por exemplo, transdutores) . Por meio de uma comparação continua destes dados no controle de máquina 25, realiza-se uma alocação das correspondentes posições de operação das unidades de trabalho 9, 10, 11 após estas alcançarem o local da via férrea 33.

[0037] Opcionalmente, os esboços de compactação com as posições de compactação planejadas 43, ou pontos neurálgicos de um aparelho de mudança de via 2 obtidos a partir daqueles, podem ser armazenados na unidade computacional 31. Estes dados planejados indicam, por exemplo, onde uma alteração de linhas guia (trilho 5) deve ser realizada para uma unidade individual de compactação 11. Para uma compactação de linha principal, por exemplo, é prescrito que a compactação se realize com a unidade mais externa 11 ao longo do trilho de ramificação até a largura basculante máxima 45 ser alcançada. Em seguida existe um deslocamento lateral para o trilho interior da via férrea de

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15/22 ramificação, e o mesmo é perseguido ainda até que novamente a largura basculante máxima 45 seja alcançada. Neste ponto, é programado um retorno da unidade 11 à linha principal. Por meio do dispositivo de exibição 34 conectado à unidade computacional 31, as posições de operação determinadas são indicadas ao operador 38.

[0038] O sistema de barramentos 47 é projetado como uma Ethernet, por exemplo. Por meio de um interruptor Ethernet 48, os dados da unidade computacional 31 e do computador guia 24 são fornecidos ao controle de máquina 25. Esta estrutura de rede fornece a possibilidade de expandir máquinas de manutenção de via férrea existentes 1 com o presente sistema de assistência para o controle automatizado das unidades de trabalho 9, 10, 11.

[0039] Elementos de controle do controle de máquina 25 podem ser usados como elementos de controle 35 para ajustar as posições de operação. Alternativamente, podem ser usados elementos de controle conectados à unidade computacional 31, elementos de controle sem fio ou telas sensíveis ao toque. O controle de máquina 25, geralmente projetado como um controle programável de armazenamento (SPS), aciona os acionadores individuais 15 das unidades de trabalho 9, 10, 11. Favoravelmente, as unidades de trabalho 9, 10, 11 são equipadas com sensores para gravar as posições correntes de unidades. Tal realimentação otimiza os procedimentos de acionamento. Opcionalmente, desvios das posições de operação reais, calculados por meio dos sensores, a partir das posições de operação desejadas determinadas são gravados em um protocolo de compactação.

[0040] Uma sequência de método vantajoso é mostrada

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16/22 na Fig. 5. 0 mesmo é executado, por exemplo, em um primeiro modo de operação da máquina de manutenção de via férrea 1. Iniciando a partir de uma determinação de objeto e posição 49, realiza-se uma formação de modelo 50 da via férrea 2 por meio de métodos numéricos conhecidos. Na etapa seguinte de método, realizam-se as determinações de posições de operação 51 para as unidades de trabalho 9, 10, 11, referenciadas em cada caso a um local da via férrea 33 a ser tratado. As posições de operação são mostradas em um procedimento de exibição 52 no dispositivo de exibição 34, ligado a uma consulta de confirmação. Esta consulta de confirmação é composta de uma consulta de aprovação 53 e de uma consulta de rejeição 54.

[0041] No caso de uma confirmação SIM da consulta de aprovação 53, realiza-se uma transmissão de dados 55 ao controle de máquina 25 com a finalidade de transformar as posições de operação determinadas em sinais de controle para as unidades de trabalho 9, 10, 11. Com isto, é realizado um posicionamento automatizado 56 das unidades de trabalho 9, 10, 11 após alcançarem o correspondente local da via férrea 33, e na etapa seguinte é executada a operação de trabalho 21 (procedimento de elevação e revestimento e procedimento de compactação).

[0042] No caso de uma confirmação SIM da consulta de rejeição 54, as unidades de trabalho 9, 10, 11 são paradas logo que chegam ao correspondente local da via férrea 33. Segue-se um posicionamento manual 58 das unidades de trabalho 9, 10, 11 por meio dos elementos de controle 35. No caso de uma máquina de manutenção de via férrea que trabalha continuamente, no inicio apenas o satélite é parado. Uma

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17/22 parada de todo o veículo realiza-se apenas quando o mesmo se depara com o satélite (na maioria dos casos, o posicionamento manual 58 é terminado antecipadamente). As unidades de compactação 11 estão posicionadas acima do dormente 17 atualmente para ser compactado. 0 posicionamento 58 das pinças de elevação 14 realiza-se antes do movimento para o dormente seguinte 17. Após execução da operação de trabalho 21 e do deslocamento para a frente 61, segue-se um novo ciclo de trabalho.

[0043] Se existirem diversas unidades de trabalho 9, 10, 11, é também possível uma confirmação inconsistente. Nesta, apenas uma parte das posições de operação determinadas é aprovada, com um posicionamento subsequente automatizado 56. Na outra parte com posições de operação rejeitadas, a unidade de trabalho correspondente 9, 10, 11 é parada no local da via férrea 33 destinada à operação de trabalho 21 e posicionada manualmente.

[0044] Como prazo de confirmação para as consultas 53, 54, é exibido um horizonte de exibição 59 que se move junto com a máquina de manutenção de via férrea 1. No caso de uma obtenção de horizonte de exibição 60 sem confirmação de consulta, é acionada uma parada 57 da máquina 1. A máquina de manutenção de via férrea 1 para até que aconteça ou uma aprovação ou uma rejeição das posições de operação indicadas. Com esta medida de segurança, o deslocamento para a frente é bloqueado se o operador 36 não executar uma confirmação.

[0045] Para segurança adicional, em um segundo modo de operação, uma consulta de liberação 62 pode ser feita imediatamente antes da operação de trabalho 21. Como ação de liberação, o operador ativa um elemento de controle de

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18/22 liberação 63 (por exemplo, um pedal). Este procedimento pode realizar-se sem interrupção do processo, de modo que, como regra, não existem atrasos como resultado desta medida de segurança.

[0046] Uma sequência de método alternativo é mostrada na Fig. 6. Aqui, em um terceiro modo de operação, as posições de operação determinadas são exibidas sem consulta de confirmação até a obtenção do horizonte de exibição 60. Em seguida realizam-se a transmissão de dados 55 ao controle de máquina 25 e o posicionamento automático 56 das unidades de trabalho 9, 10, 11. Para executar a operação de trabalho 21, uma consulta de liberação 62 deve ser confirmada (SIM). Para este fim, o operador 36 aciona um elemento de controle de liberação 63. Antes disto, contudo, existe a possibilidade de reajuste 64 das posições de operação por meio dos elementos de controle 35.

[0047] As Figuras 7-9 mostram representações exemplificativas que são exibidas ao operador 36 por meio do dispositivo de exibição 34. A exibição é subdividida em uma primeira janela de exibição 65 com uma imagem do aparelho de mudança de via 2 e uma segunda janela de exibição 66 com dados referentes às posições de operação determinadas. O horizonte de exibição 59 é mostrado como uma linha tracejada. O horizonte de exibição 59 e a primeira janela de exibição 65 movem-se junto com a máquina de manutenção de via férrea 1, de modo que durante o deslocamento para a frente 61 a imagem do aparelho de mudança de via 2 se move na primeira janela de exibição no sentido contrário à direção de trabalho 26.

[0048] Na Fig. 7, são inseridas as posições de

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19/22 operação da unidade de elevação 9 e da unidade de elevação auxiliar 10 em um local da via férrea 33 a ser tratado. Durante compactação, este é o local da via férrea 33 no qual as unidades de compactação 11 devem ser posicionadas. Defronte destas na direção de trabalho 26 estão os dispositivos de elevação 9, 10. No exemplo mostrado, o uso de quatro pinças de elevação 14 da unidade de elevação 10, assim como o dispositivo de aperto de trilho 16 da unidade de elevação auxiliar 10, foi determinado para o local de via férrea 33. Neste, a respectiva posição de operação é mostrada como um disco circular (dispositivo de aperto em uso) ou como um pictograma (dispositivo de aperto). Uma superficie triangular hachurada mostra um procedimento de extensão 67. A superficie correspondente na via férrea 6 deve estar livre de obstáculos sobressaindo (por exemplo, uma lanterna de sinalização).

[0049] De forma útil, é também mostrado um ângulo de ajuste do dispositivo de aperto 16 (cabeça ajustável na extremidade livre da unidade de elevação auxiliar 10) . Neste ângulo de ajuste, um cilindro guia é orientado paralelo ao trilho de ramificação 5.

[0050] Adicionalmente, o primeiro dormente longo 68 do aparelho de mudança de via 2 é realçado. Também, todos os obstáculos reconhecidos 37-42 são marcados ou em cor ou enquadrados. Complementarmente, uma sobreposição dos contornos dos objetos individuais da via férrea 5, 17, 22, 37-42 com uma representação fotográfica da via férrea 6 é útil para mostrar ao operador 26 uma visão total compreensiva da situação. Deste modo, opcionalmente, obstáculos não reconhecidos ou posições de operação insuficientes são

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20/22 imediatamente reconhecíveis.

[0051] Na segunda janela de exibição 66, é exibida informação adicional para as posições de operação determinadas de uma atividade de elevação. Informação útil, por exemplo, é o número de elementos de aperto 13, 14, 16 em operação e, derivada desta, uma afirmação de qualidade quanto ao que pode ser esperado de uma elevação segura de via férrea. Além disso, um percurso de via férrea coberta (milhagem quilométrica) pode ser indicado para cada elemento de aperto 13, 14, 16. Para este fim, uma linha separada é associada a cada elemento de aperto 13, 14, 16. Com esta designação, por cor ou outra, as posições correntes das unidades de trabalho 9, 10, 11 são também inseridas na primeira janela de exibição 65. Estas estão localizadas atrás do horizonte de exibição 59 na direção de trabalho 26. Por exemplo, uma linha sólida 69 marca a posição corrente da unidade de compactação 11.

[0052] A Fig. 8 mostra uma representação combinada das posições de operação de todas as unidades de trabalho 9, 10, 11. Para a unidade de elevação 9, é mostrado um deslocamento longitudinal 70, de modo que o gancho de elevação 13 pode aproveitar o trilho correspondente 5 em um berço de dormente 22 na base de trilho. A posição de aperto é mostrada por meio de um pictograma. Neste local de via férrea 33, apenas três cilindros da unidade de elevação 9 podem ser trazidos para uma posição de aperto.

[0053] Uma vez que não existem obstáculos 37-42 na região do dormente 17 a ser compactado, todos os dentes de compactação 20 podem ser utilizados. Nisto, as posições de operação dos dentes individuais de compactação 20 são

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21/22 representados por seções transversais esquemáticas dos dentes 20. A posição do dispositivo de suspensão 18 é caracterizada por uma linha sólida, em que uma adaptação para uma posição obliqua do dormente 17 se realiza por uma rotação ao redor do eixo geométrico vertical 19.

[0054] Em uma terceira janela de exibição 71, são mostradas informações referentes à posição de operação do dispositivo de suspensão 18 assim como dos deslocamentos laterais e posições angulares dos respectivos dentes de compactação 20. Nisto, cada dente de compactação 20 é representado esquematicamente na posição de operação determinada em relação a uma respectiva seção transversal de trilho com a finalidade de permitir uma rápida avaliação da situação. Também, a largura de abertura determinada dos dentes opostos de compactação 20 e, portanto, a posição de operação das abas de limitação pode ser mostrada aqui ou em outra janela de trabalho 65, 66. Com uma consulta de confirmação combinada na segunda janela de exibição 66, pode realizar-se uma aprovação ou rejeição das posições de operação de todas as unidades de trabalho 9, 10, 11.

[0055] Na Fig. 9, a imagem do aparelho de mudança de via 2 é girada de 180°. A direção de visualização do operador corresponde, portanto, à direção de trabalho 26, como é usual com máquinas de compactação de linha. Esta representação é adequada para monitorar as posições de operação determinadas das unidades de compactação 11. Durante compactação de linha, a elevação de via férrea pode ser executada de um modo totalmente automatizado, uma vez que apenas pinças de elevação são usadas e os obstáculos são muito raros. Estes são detectados em qualquer caso pelo dispositivo sensor 27,

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22/22 de modo que uma colisão pode ser seguramente evitada.

[0056] Neste documento, a base é um procedimento de método de acordo com a Fig. 6. Para cada local de via férrea 33 com posições de operação já determinadas das unidades de trabalho 9, 10, 11, são mostradas informações adicionais em uma respectiva segunda janela de exibição 66. Na terceira janela de exibição 71, são mostradas as posições laterais e angulares mais recentemente determinadas dos dentes de compactação 20. Logo que o respectivo local de via férrea 33 tiver alcançado o horizonte de exibição 59, as correspondentes representações de posições de operação incluindo informações adicionais desaparecem nas janelas de exibição 65, 66, 71. Um reajuste 64, se necessário, realizase antes da liberação da operação de trabalho 21.

[0057] Outras variantes de exibição são também adequadas para permitir que um operador 36 libere posições de operação determinadas. Isto inclui informação puramente textual ou puramente gráfica referente às posições de operação ou a uma representação tridimensional por meio de monitores adequados ou óculos de proteção de dados.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Método para controlar uma máquina de manutenção de via férrea (1), particularmente uma máquina de compactação de aparelho de mudança de via ou de compactação universal, que se move ao longo de uma via férrea (6) e tem unidades de trabalho (9, 10, 11), particularmente uma unidade de compactação (11) e uma unidade de elevação (9), que são ajustáveis em relação a uma estrutura de máquina (3), em que dados de posição de objetos da via férrea(5, 17, 22, 37-42), especialmente dormentes (17), trilhos (5) e opcionalmente obstáculos (37-42), são gravados por meio de um dispositivo sensor (27) à frente das unidades de trabalho (9, 10, 11) em uma direção de trabalho (26), e em que posições de operação das unidades de trabalho (9, 10, 11) são determinadas por uma operação de trabalho (21) em um local da via férrea (33), caracterizado pelo fato de, antes do acionamento das unidades de trabalho (9, 10, 11), as posições de operação determinadas das unidades de trabalho (9, 10, 11) serem exibidas por meio de um dispositivo de exibição (34) e pelo fato de, antes da realização da operação de trabalho (21), as posições de operação das unidades de trabalho (9, 10, 11) poderem ser alteradas por meio de elementos de controle (35).
2. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de uma representação virtual da via férrea (6) ser mostrada no dispositivo de exibição (34), e pelo fato das posições de operação determinadas das unidades de trabalho (9, 10, 11) serem exibidas em relação à referida representação.
3. Método, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de uma representação fotográfica da

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2/5 via férrea (6) ser exibida no dispositivo de exibição (34).
4. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de os dormentes (17), os trilhos (2) e, opcionalmente, obstáculos identificados (37-42) serem objetos marcados e distinguíveis no dispositivo de exibição (43).
5. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de um horizonte de exibição (59) que se move junto com a máquina de manutenção de via férrea (1) ser especificado que está localizado à frente de uma posição corrente das unidades de trabalho (9, 10, 11) na direção de trabalho (26), e pelo fato das posições de operação determinadas das unidades de trabalho (9, 10, 11) serem exibidas até que o horizonte de exibição (59) tenha sido alcançado.
6. Método, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de, até o horizonte de exibição (59) ser alcançado, ser exibida uma consulta para confirmação das posições de operação determinadas das unidades de trabalho (9, 10, 11) e pelo fato de, particularmente no evento de alcançar (60) o horizonte de exibição sem confirmação da consulta, a máquina de manutenção de via férrea (1) ser parada.
7. Método, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de, no evento de aprovação das posições de operação determinadas e quando o local de via férrea (33) se aproxima, as unidades de trabalho (9, 10, 11) serem trazidas para as posições de operação por meio de acionadores (15) acionados automaticamente, e pelo fato de a operação de trabalho (21) ser executada.

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8. Método, de acordo com a reivindicação 6 ou 7, caracterizado pelo fato de, no evento de rejeição da posição de operação determinada de uma unidade de trabalho (9, 10, 11) e do alcance da posição de via férrea (33) , a unidade de trabalho (9, 10, 11) ser parada, e pelo fato de a unidade de trabalho (9, 10, 11) ser trazida para a posição de operação por meio de acionadores (15) acionados por meio dos elementos de controle (35)
9. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado pelo fato de, quando se aproximando da posição de via férrea (33), as unidades de trabalho (9, 10, 11) serem trazidas para as posições de operação determinadas por meio de acionadores (15) acionados automaticamente, pelo fato de as posições de operação poderem ser reajustadas por meio dos elementos de controle (35), e pelo fato de a operação de trabalho (21) ser executada após acionamento de um elemento de controle de liberação (63).
10. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, caracterizado pelo fato de a posição de operação determinada de um gancho de elevação (13) da unidade de elevação (9) ser exibida junto com informações referentes a uma posição de aperto detectada em uma base de trilho ou em uma cabeça de trilho.
11. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 10, caracterizado pelo fato de a posição de operação determinada de uma unidade de elevação auxiliar extensível (11) ser exibida com informações referentes a um procedimento de extensão ou retração.
12. Máquina de manutenção de via férrea (1) com uma estrutura de máquina (3) em relação à qual unidades de

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4/5 trabalho (9, 10, 11) estão posicionadas, e com um sistema sensor e de controle (46) para acionamento automatizado das unidades de trabalho (9, 10, 11), caracterizada pelo fato de o sistema sensor e de controle (46) compreender um dispositivo de exibição (34) e elementos de controle (35) e ser configurada para executar um método conforme definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 11.
13. Máquina de manutenção de via férrea (1), de acordo com a reivindicação 12, caracterizada pelo fato de o sistema sensor e de controle (46) compreender um dispositivo sensor (27) que tem diversos sensores diferentemente construídos (28, 29, 30) .
14. Máquina de manutenção de via férrea (1), de acordo com a reivindicação 12 ou 13, caracterizada pelo fato de o sistema sensor e de controle (46) compreender um chamado computador guia (24) para correção de uma posição de via férrea, um controle de máquina (25) para acionamento das unidades de trabalho (9, 10, 11) e uma unidade computacional (31) para determinar as posições de operação das unidades de trabalho (9, 10, 11), e pelo fato de o computador guia (24), o controle de máquina (25) e a unidade computacional (31) estarem conectados por meio de um sistema de barramentos (47) .
15. Máquina de manutenção de via férrea (1), de acordo com qualquer uma das reivindicações 12 a 14, caracterizada pelo fato de o dispositivo de exibição (34) e os elementos de controle (35) estarem dispostos em uma cabine do motorista (7), e pelo fato de uma câmera (12) para transmissão de imagens em tempo real das unidades de trabalho (9, 10, 11) para a cabine do motorista (7) estar posicionada para um

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5/5 ajuste das unidades de trabalho (9, 10, 11) por meio dos elementos de controle (35).