EP4335719A1 - Dispositif de détection du trafic ferroviaire - Google Patents

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EP4335719A1
EP4335719A1 EP23020421.6A EP23020421A EP4335719A1 EP 4335719 A1 EP4335719 A1 EP 4335719A1 EP 23020421 A EP23020421 A EP 23020421A EP 4335719 A1 EP4335719 A1 EP 4335719A1
Authority
EP
European Patent Office
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rod
rotation
shaft
magnetic
magnets
Prior art date
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Pending
Application number
EP23020421.6A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Philippe Guegan
Xavier PAYET
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Snic Rail
Original Assignee
Snic Rail
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Snic Rail filed Critical Snic Rail
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Pending legal-status Critical Current

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61RAILWAYS
    • B61LGUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
    • B61L1/00Devices along the route controlled by interaction with the vehicle or vehicle train, e.g. pedals
    • B61L1/16Devices for counting axles; Devices for counting vehicles
    • B61L1/163Detection devices
    • B61L1/164Mechanical
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61RAILWAYS
    • B61LGUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
    • B61L1/00Devices along the route controlled by interaction with the vehicle or vehicle train, e.g. pedals
    • B61L1/02Electric devices associated with track, e.g. rail contacts
    • B61L1/04Electric devices associated with track, e.g. rail contacts mechanically actuated by a part of the vehicle
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61RAILWAYS
    • B61LGUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
    • B61L1/00Devices along the route controlled by interaction with the vehicle or vehicle train, e.g. pedals
    • B61L1/16Devices for counting axles; Devices for counting vehicles
    • B61L1/168Specific transmission details
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61RAILWAYS
    • B61LGUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
    • B61L1/00Devices along the route controlled by interaction with the vehicle or vehicle train, e.g. pedals
    • B61L1/16Devices for counting axles; Devices for counting vehicles
    • B61L1/169Diagnosis

Definitions

  • the invention relates to the field of railway traffic detection systems.
  • the detection systems are generally positioned in the vicinity of a rail of a railway track and conventionally comprise at least one sensor making it possible to activate an electrical contact.
  • each wheel of the train moves the sensor from a high position to a low position and temporarily activates the electrical contact thus constituting a train detection signal.
  • each wheel comprising a tread having a projecting edge from which a bead extends, it is the bead of each wheel which presses on the feelers.
  • Each feeler is carried by a horizontal rod movable in rotation around its axis between a first angular position corresponding to the high position of the feeler and a second angular position corresponding to the low position of the feeler in such a way that pressing on the feeler causes a rotation of the rod from its first angular position to its second angular position.
  • Two diametrically opposed arms are linked to the rod: one on which rests a member for returning the rod to its first angular position and one on which rests the rod of a hydraulic damping cylinder extending perpendicular to the rod to slow or delay the return of the rod to its first position.
  • An aim of the invention is therefore to propose a solution making it possible to improve the reliability of rail traffic detection systems.
  • a system for detecting the presence of a railway vehicle comprising a housing, a sensor outside the housing, at least one rod which carries the sensor and which is mounted in the housing to pivot between a high position and a low position of the probe, a member for slowing down the rod in rotation from the low position to the high position of the probe, a member for returning the rod to the high position of the sensor.
  • the slowing down member comprises a shaft linked in rotation to the rod and movable in rotation relative to a braking member arranged to cooperate by magnetic friction with a part linked in rotation to the shaft to brake the latter.
  • Magnetic friction means any braking obtained using the magnetic flux produced by at least one permanent magnet and/or at least one electromagnet. Magnetic friction being contactless friction, the Slowing down of the movement of the rod is then ensured while limiting the risks of premature wear.
  • the shaft extends perpendicular to the rod and is connected to it by an angle gear.
  • the detection device then has an arrangement of its different elements which is close to those of the prior art, with the shaft and the braking member substantially in the same position as the damping cylinder of the prior devices. It is then possible to have boxes of similar shape and size, and to keep the same frames for fixing the devices on the railway sleepers so that the habits of the operators responsible for installing the devices are not modified.
  • the detection system 1 comprises a housing 2 as well as a first probe 3.1 and a second probe 3.2 extending outside the housing 2.
  • the first probe 3.1 and the second probe 3.2 are generally shaped in a bar of circular section which is bent to comprise a first section and a second section substantially perpendicular to each other.
  • FIG. 2 allows you to visualize the positioning of the detection system 1 relative to a rail R (here represented by a cross-sectional view) of a railway track.
  • the detection system 1 is positioned in the vicinity of the rail R such that one end 3.1a of the first probe 3.1 and one end 3.2a of the second probe 3.2 are facing a mushroom Rc of the rail R.
  • the detection system 1 comprises a first rod 4.1 mounted in the housing 2 to extend and pivot along an axis Y.1 here horizontal and a second rod 4.2 mounted in the housing 2 to extend and pivot along an axis Y. 2 also horizontal, the axis Y.1 being parallel to the axis Y.2.
  • the first rod 5.1 has a first end carrying, projecting from the housing 2
  • the second rod 4.2 has a first end carrying, projecting from the housing 2, the first section of the second feeler 3.2 of such that a movement from top to bottom and bottom to top of the probe 3.1, 3.2 causes a rotation of the rod 4.1, 4.2 and vice versa.
  • the first section of each probe 3.1, 3.2 thus extends perpendicular to the axis Y.1, Y.2 and the second section of each probe 3.1, 3.2 thus extends parallel to the axis Y.1, Y. 2.
  • the detection system 1 further comprises a first return member 5.1 and a second return member 5.2.
  • the first return member 5.1 is an elastic blade having an end 5.1a rigidly fixed to the housing 2 and a free end portion 5.1b which bears against an arm 6.1 which extends perpendicular to the first rod 4.1 and which is secured in rotation to the first rod 4.1.
  • the second return member 5.2 is an elastic blade having an end 5.2a rigidly fixed to the housing 2 and a free end portion 5.2b which bears against an arm 6.2 which extends perpendicular to the second rod 4.2 and which is secured in rotation to the second rod 4.2.
  • a bevel gear 7.1, 7.2 is fixed to a second end of the first rod 4.1, 4.2 opposite the first end.
  • each bevel gear 7.1, 7.2 cooperates with a bevel gear 8.1, 8.2 secured to a first shaft 9.1, 9.2 mounted in the housing 2 to pivot along an axis Z.1, Z.2 perpendicular to the axis Y.1, Y.2, that is to say the axis Z.1, Z.2 is vertical.
  • a centrifugal regulator 10.1, 10.2 here is linked in rotation to the shaft 9.1, 9.2, here a magnetic brake.
  • the magnetic brake can be a permanent magnet and/or electromagnet brake, such as an induction or eddy current brake.
  • the magnetic brake 10.1 is here directly associated with the first shaft 9.1 carrying the bevel pinion 8.1 (but it could be associated with a secondary shaft linked in rotation with the first tree 9.1).
  • the brake 10.1 comprises a wound stator 20.11 carried by the housing 2 and crossed by the first shaft 9.1, and a magnetic rotor 20.12 which is carried by the first shaft 9.1 and which is arranged in the wound stator 20.11.
  • the rotor 20.12 is provided with magnetic elements, such as permanent magnets, to generate in the wound stator 20.11, when the rotor is moving, an induced current and to thus generate a force opposing the rotation of the rotor 20.12 and limiting the speed of the first shaft 9.1.
  • the magnetic brake 10.1, 10.2 comprises a secondary shaft 10.11, 10.21 parallel to the first shaft 9.1, 9.2 and linked in rotation to it by sets of gears 10.12, 10.22.
  • Each secondary shaft 10.11, 10.21 carries a rotor 10.13, 10.23 in the form of a disc made of an electrically conductive material which is coaxial with the secondary shaft 10.11, 10.21 and which is linked in rotation to said secondary shaft 10.11, 10.21.
  • the magnetic brake 10.1, 10.2 also comprises a stator 10.14, 10.24 in the form of a disc, fixed to the housing 2 coaxially to the secondary shaft 10.11, 10.21, having a face which is oriented towards the rotor 10.13, 10.23 and which carries permanent magnets 10.14, 10.24 regularly distributed on said face.
  • the permanent magnets 10.14, 10.24 have a magnetization vector which extends perpendicular to the stator 10.14, 10.24 so that they produce an axial flux capable of generating in the rotor 10.13, 10.23, when the latter pivots facing the stator 10.14, 10.24 eddy currents producing a magnetic braking torque of the rotor 10.13, 10.23.
  • adjusting the angular position of the magnetic armature 10.16, 10.26 makes it possible to adjust the braking torque of the magnetic brake 10.1, 10.2 and therefore the time delay value for the return of the probe 3.1, 3.2 to the high position.
  • This adjustment can be carried out manually for example by acting with a screwdriver on the tertiary shaft 10.18, 10.28 or automatically by providing a motor to rotate the tertiary shaft 10.18, 10.28 and bring the magnetic armature 10.16, 10.26 into the chosen position .
  • provision can be made to stop the magnetic armature 10.16, 10.26 in any intermediate position between the two extreme positions.
  • the freewheel device 11.1, 11.2 placed on the rod 4.1, 4.2 to allow the arm to descend without driving the bevel gears 7.1, 8.1, 7.2, 8.2.
  • the freewheel device has a low engagement angle.
  • the freewheel device 11.1, 11.2 comprises for example an outer crown having an internal toothing of 2M teeth and an inner pinion mounted coaxially in the outer crown and provided with 2N pawls which engage in the teeth of the outer ring gear in only one direction of rotation.
  • the 2N pawls are diametrically opposed in pairs and are arranged so that the angle between two neighboring pawls is 180/(M x N) degrees.
  • the engagement angle of the freewheel thus obtained is a maximum of 180/(M x N) degrees.
  • a ratchet freewheel comprising, for example, six pairs of pawls at 31° from each other: the engagement angle of the freewheel is therefore one degree.
  • first kinematic chain of the detection system 1 which comprises the first probe 3.1, the first rod 4.1, the first return member 5.1, the arm 6.1, the angle gear formed by the gears 7.1 and 8.1, the first shaft 9.1 and the centrifugal regulator 10.1.
  • the first feeler 3.1 is opposite the mushroom Rc of the rail R.
  • the first feeler 3.1 will change position, between a high position and a low position, due to the passage of the wheels of the railway vehicle.
  • the change in position between the high position and the low position of the first probe 3.1 corresponds to a rotational movement of the first rod 4.1 along the axis X.1.
  • the first rod 4.1 pivots around the axis X.1.
  • the arm 6.1 will exert a force on the free end portion 5.1b of the first return member 5.1, and more precisely will lower the portion free end 5.1b and thus elastically deform the first return member 5.1.
  • the free end portion 5.1b of the first return member 5.1 will return, under the effect of the elasticity of the first return member 5.1, to its position initial by pressing arm 6.1 to raise it.
  • the first rod 4.1 will thus pivot around the axis Y.1 such that the first probe 3.1 leaves its low position to go towards its high position.
  • the freewheel 11.1 is then engaged and the bevel gears 7.1, 8.1 will rotate the first shaft 9.1 and the rotor 10.13, 10.23 (or 20.12 in the first embodiment).
  • the magnetic brake 10.1 is thus arranged to regulate the rotational movement of the first rod 4.1 (from the low position to the high position of the first feeler 3.1).
  • the magnetic brake 10.1 therefore sets a duration for the rotational movement of the first rod 4.1 from the low position to the high position of the first feeler 3.1.
  • the operation of the second kinematic chain of the detection system 1 - which includes the second probe 3.2, the second rod 4.2 pivoting around the axis Y.2, the second return member 8.2, the arm 6.2, the angle gear formed by the pinions 7.2 and 8.2, the shaft 9.2 and the centrifugal regulator 10.2 - is obviously similar to what has just been described for the first kinematic chain of the detection system 1.
  • the detection system 1 could obviously understand only the first kinematic chain.
  • the first rod 4.1 is in one piece with the first feeler 3.1.
  • the second rod 4.2 is in one piece with the second probe 3.2.
  • the first rod 4.1 could be a separate part from the first feeler 3.1 and/or the second rod 4.2 could be a separate part from the second feeler 3.2.
  • first return member 5.1 and the second return member 5.2 are not necessarily elastic blades but could for example be helical springs mounted vertically.
  • the detection system 1 could include only the first kinematic chain, that is to say only the first feeler 3.1, the first rod 4.1, the first return member 5.1, the arm 6.1, the return angle and damping member.1.
  • the angle gear can be formed by toothed or friction gears.
  • the shaft of the damping member can extend parallel to the rod or even coaxially with it.
  • the shaft 9.1, 9.2, 10.11, 10.21 may therefore not be perpendicular to the rod 4.1, 4.2.
  • the slowing down member can be carried directly by the rod 4.1, 4.2, or the shaft 9.1, 9.2.
  • the openings 10.17, 10.27 can be closed by a material transparent to the magnetic field.
  • the brake of the second embodiment can be arranged to operate with a radial flux, the rotor and the stator being drums engaged one in the other, and the magnetic armature a sleeve engaged between them.
  • Braking torque adjustment can be obtained by modifying the air gap between the rotor and the stator.
  • the braking torque adjustment device although very advantageous, is optional.

Abstract

Système de détection (1) de présence d'un véhicule ferroviaire, comprenant un boîtier (2), un palpeur (3.1, 3.2) à l'extérieur du boîtier, au moins une tige (4.1, 4.2) qui porte le palpeur et qui est montée dans le boîtier pour pivoter autour d'un axe longitudinal (Y.1, Y.2) entre une position haute et une position basse du palpeur, un organe (10.1, 10.2 ; 20.1) de ralentissement de la tige en rotation de la position basse vers la position haute du palpeur, et un organe (5.1, 5.2) de rappel de la tige en position haute du capteur. L'organe de ralentissement comprend un arbre (10.11, 10.21 ; 9.1) lié en rotation à la tige et un organe de freinage (10.12, 10.13, 10.22, 10.23 ; 20.11, 20.12) agencé pour coopérer par friction magnétique avec une partie solidaire de l'arbre et freiner celui-ci.

Description

  • L'invention concerne le domaine des systèmes de détection du trafic ferroviaire.
  • ARRIERE PLAN DE L'INVENTION
  • Dans le cadre de la gestion et de la sécurité du trafic ferroviaire, il est connu de disposer des systèmes de détection qui permettent de détecter, en un point donné, le passage d'un train ou de tout autre véhicule ferroviaire.
  • Les systèmes de détection sont généralement positionnés au voisinage d'un rail d'une voie ferrée et comportent classiquement au moins un palpeur permettant d'activer un contact électrique. Ainsi, lors du passage d'un train, chaque roue du train fait passer le palpeur d'une position haute vers une position basse et active temporairement le contact électrique constituant ainsi un signal de détection d'un train. Plus précisément, chaque roue comprenant une bande de roulement ayant un bord en saillie duquel s'étend un bourrelet, c'est le bourrelet de chaque roue qui vient appuyer sur les palpeurs.
  • Chaque palpeur est porté par une tige horizontale mobile en rotation autour de son axe entre une première position angulaire correspondant à la position haute du palpeur et une deuxième position angulaire correspondant à la position basse du palpeur de telle manière qu'un appui sur le palpeur provoque une rotation de la tige de sa première position angulaire vers sa deuxième position angulaire. Deux bras diamétralement opposés sont liés à la tige : un sur lequel est en appui un organe de rappel de la tige vers sa première position angulaire et un sur lequel est en appui la tige d'un vérin hydraulique d'amortissement s'étendant perpendiculairement à la tige pour ralentir ou retarder le retour de la tige vers sa première position.
  • Cependant, sachant que de tels systèmes de détection sont disposés en des endroits isolés le long des voies ferrées, il est peu aisé de vérifier en temps réel leur état de fonctionnement et/ou d'usure. Il est donc notamment impossible de savoir si un tel système nécessite ou non une opération de maintenance.
  • OBJET DE L'INVENTION
  • Un but de l'invention est donc de proposer une solution permettant d'améliorer la fiabilité des systèmes de détection du trafic ferroviaire.
  • RESUME DE L'INVENTION
  • On s'est aperçu que l'une des raisons pour lesquelles la fiabilité de ces systèmes de détection pouvait être remise en cause réside dans le vérin d'amortissement soumis à une usure et dont les caractéristiques d'amortissement sont modifiées par les conditions environnementales et plus particulièrement la température.
  • On propose, selon l'invention, un système de détection de présence d'un véhicule ferroviaire, comprenant un boîtier, un palpeur à l'extérieur du boîtier, au moins une tige qui porte le palpeur et qui est montée dans le boîtier pour pivoter entre une position haute et une position basse du palpeur, un organe de ralentissement de la tige en rotation de la position basse vers la position haute du palpeur, un organe de rappel de la tige en position haute du capteur. L'organe de ralentissement comprend un arbre lié en rotation à la tige et mobile en rotation par rapport à un organe de freinage agencé pour coopérer par friction magnétique avec une partie liée en rotation à l'arbre pour freiner celui-ci.
  • Par friction magnétique, on entend tout freinage obtenu en utilisant le flux magnétique produit par au moins un aimant permanent et/ou au moins un électroaimant. La friction magnétique étant une friction sans contact, le ralentissement du mouvement de la tige est alors assuré en limitant les risques d'une usure prématurée.
  • De préférence, l'arbre s'étend perpendiculairement à la tige et est relié à celle-ci par un renvoi d'angle.
  • Le dispositif de détection a alors un agencement de ses différents éléments qui est proche de ceux de l'art antérieur, avec l'arbre et l'organe de freinage sensiblement dans la même position que le vérin d'amortissement des dispositifs antérieurs. Il est alors possible d'avoir des boîtiers de forme et d'encombrement analogues, et de conserver les mêmes châssis de fixation des dispositifs sur les traverses des voies ferrées de sorte que les habitudes des opérateurs chargé de l'installation des dispositifs ne sont pas modifiées.
  • D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront à la lecture de la description qui suit de modes de réalisation particuliers non limitatifs de l'invention.
  • BREVE DESCRIPTION DES DESSINS
  • La description de l'invention fait référence aux dessins annexés, parmi lesquels :
    • [Fig. 1] la figure 1 représente une vue de dessus du système de détection selon l'invention ;
    • [Fig. 2] la figure 2 représente une vue de côté du système de détection illustré à la figure 1 et son positionnement par rapport à un rail d'une voie ferrée ;
    • [Fig. 3] la figure 3 représente en perspective l'architecture mécanique interne du système de détection illustré à la figure 1, vue de dessus une fois retiré le couvercle du boîtier ;
    • [Fig. 4] la figure 4 est une vue schématique de l'architecture mécanique interne du système de détection, en coupe selon le plan IV de la figure 3, selon un premier mode de réalisation de l'invention ;
    • [Fig. 5] la figure 5 est une vue partielle en perspective et en transparence de l'architecture mécanique interne du système de détection selon un deuxième mode de réalisation de l'organe d'amortissement ;
    • [Fig. 6] la figure 6 est une vue agrandie en perspective de cet organe d'amortissement ;
    • [Fig. 7] la figure 7 est une vue en perspective du rotor et du stator de cet organe d'amortissement pour une première position extrême de l'écran magnétique ;
    • [Fig. 8] la figure 8 est une vue en perspective du rotor et du stator de cet organe d'amortissement pour une position intermédiaire de l'écran magnétique ;
    • [Fig. 9] la figure 9 est une vue en perspective du rotor et du stator de cet organe d'amortissement pour une deuxième position extrême de l'écran magnétique.
    DESCRIPTION DETAILLEE DE L'INVENTION
  • En référence à la figure 1, le système de détection 1 selon l'invention comporte un boitier 2 ainsi qu'un premier palpeur 3.1 et un deuxième palpeur 3.2 s'étendant à l'extérieur du boîtier 2. Le premier palpeur 3.1 et le deuxième palpeur 3.2 sont globalement conformés en un barreau de section circulaire qui est coudé pour comprendre un premier tronçon et un deuxième tronçon sensiblement perpendiculaire l'un à l'autre.
  • La figure 2 permet de visualiser le positionnement du système de détection 1 par rapport à un rail R (ici représenté par une vue en coupe transversale) d'une voie ferrée. Le système de détection 1 est positionné au voisinage du rail R de telle sorte qu'une extrémité 3.1a du premier palpeur 3.1 et une extrémité 3.2a du deuxième palpeur 3.2 soient en regard d'un champignon Rc du rail R.
  • En référence à la figure 3, le contenu du boîtier 2 formant l'architecture interne du système de détection 1 va maintenant être décrit.
  • Le système de détection 1 comporte une première tige 4.1 montée dans le boîtier 2 pour s'étendre et pivoter selon un axe Y.1 ici horizontal et une deuxième tige 4.2 montée dans le boîtier 2 pour s'étendre et pivoter selon un axe Y.2 également horizontal, l'axe Y.1 étant parallèle à l'axe Y.2. En outre, la première tige 5.1 a une première extrémité portant, en saillie du boîtier 2, le premier tronçon du palpeur 3.1 et la deuxième tige 4.2 a une première extrémité portant, en saillie du boîtier 2, le premier tronçon du deuxième palpeur 3.2 de telle manière qu'un mouvement de haut en bas et de bas en haut du palpeur 3.1, 3.2 provoque une rotation de la tige 4.1, 4.2 et inversement. Le premier tronçon de chaque palpeur 3.1, 3.2 s'étend ainsi perpendiculairement à l'axe Y.1, Y.2 et le deuxième tronçon de chaque palpeur 3.1, 3.2 s'étend ainsi parallèlement à l'axe Y.1, Y.2.
  • Le système de détection 1 comporte en outre un premier organe de rappel 5.1 et un deuxième organe de rappel 5.2. Le premier organe de rappel 5.1 est une lame élastique ayant une extrémité 5.1a rigidement fixée au boitier 2 et une portion d'extrémité libre 5.1b qui est en appui contre un bras 6.1 qui s'étend perpendiculairement à la première tige 4.1 et qui est solidaire en rotation de la première tige 4.1. Le deuxième organe de rappel 5.2 est une lame élastique ayant une extrémité 5.2a rigidement fixée au boitier 2 et une portion d'extrémité libre 5.2b qui est en appui contre un bras 6.2 qui s'étend perpendiculairement à la deuxième tige 4.2 et qui est solidaire en rotation de la deuxième tige 4.2.
  • Un pignon conique 7.1,7.2 est fixé à une deuxième extrémité de la première tige 4.1, 4.2 opposée à la première extrémité.
  • En référence également aux figures 4 et 5, chaque pignon conique 7.1,7.2 coopère avec un pignon conique 8.1, 8.2 solidaire d'un premier arbre 9.1, 9.2 monté dans le boîtier 2 pour pivoter selon un axe Z.1, Z.2 perpendiculaire à l'axe Y.1, Y.2, c'est-à-dire que l'axe Z.1, Z.2 est vertical. A l'arbre 9.1, 9.2 est lié en rotation un régulateur centrifuge 10.1, 10.2 ici un frein magnétique. Le frein magnétique peut être un frein à aimants permanents et/ou à électroaimants, comme un frein à induction ou à courants de Foucault.
  • Deux modes de réalisation du frein magnétique vont maintenant être décrits.
  • Selon le premier mode de réalisation représenté sur la figure 4 qui ne montre que le frein magnétique 10.1 (le frein magnétique 10.2 étant identique), le frein magnétique 10.1 est ici associé directement au premier arbre 9.1 portant le pignon conique 8.1 (mais il pourrait être associé à un arbre secondaire lié en rotation avec le premier arbre 9.1). Le frein 10.1 comporte un stator bobiné 20.11 porté par le boîtier 2 et traversé par le premier arbre 9.1, et un rotor 20.12 magnétique qui est porté par le premier arbre 9.1 et qui est disposé dans le stator bobiné 20.11. Le rotor 20.12 est pourvu d'éléments magnétiques, comme des aimants permanents, pour engendrer dans le stator bobiné 20.11, lorsque le rotor est en mouvement, un courant induit et pour engendrer ainsi une force s'opposant à la rotation du rotor 20.12 et limitant la vitesse du premier arbre 9.1.
  • Selon le deuxième mode de réalisation représenté aux figures 5 et 6, le frein magnétique 10.1, 10.2 comprend un arbre secondaire 10.11, 10.21 parallèle au premier arbre 9.1, 9.2 et lié en rotation à celui-ci par des jeux d'engrenages 10.12, 10.22. Chaque arbre secondaire 10.11, 10.21 porte un rotor 10.13, 10.23 sous forme d'un disque en un matériau électriquement conducteur qui est coaxial à l'arbre secondaire 10.11, 10.21 et qui est lié en rotation audit arbre secondaire 10.11, 10.21.
  • Le frein magnétique 10.1, 10.2 comprend également un stator 10.14, 10.24 sous forme d'un disque, fixé au boîtier 2 coaxialement à l'arbre secondaire 10.11, 10.21, ayant une face qui est orientée vers le rotor 10.13, 10.23 et qui porte des aimants permanents 10.14, 10.24 régulièrement répartis sur ladite face. Les aimants permanents 10.14, 10.24 ont un vecteur de magnétisation qui s'étend perpendiculairement au stator 10.14, 10.24 de sorte qu'ils produisent un flux axial susceptible d'engendrer dans le rotor 10.13, 10.23, lorsque celui-ci pivote en regard du stator 10.14, 10.24 des courants de Foucault produisant un couple de freinage magnétique du rotor 10.13, 10.23.
  • Une armature magnétique 10.16, 10.26, sous forme de disque coaxial aux rotor 10.13, 10.23 et stator 10.14, 10.24, est montée entre le rotor 10.13, 10.23 et le stator 10.14, 10.24. Chaque armature magnétique 10.16, 10.26 est pourvue d'autant d'ouvertures 10.17, 10.27 que le stator 10.14, 10.24 porte d'aimants permanents 10.15, 10.25. Les ouvertures 10.17, 10.27 ont les mêmes dimensions dans un plan parallèle au stator 10.14, 10.24 et la même disposition que les aimants permanents 10.15, 10.25. Chaque armature 10.16, 10.26 est lié en rotation à un arbre tertiaire 10.18, 10.28 coaxial à l'arbre secondaire 10.11, 10.21 et monté pivotant de telle manière que chaque armature 10.16, 10.26 soit réglable sur plusieurs positions angulaires, à savoir ici :
    • une première position extrême (figure 7) dans laquelle chaque ouverture 10.17, 10.27 se trouve en regard d'un des aimants permanents 10.15, 10.25 ;
    • une position intermédiaire (figure 8) dans laquelle chaque ouverture 10.17, 10.27 se trouve en regard d'une partie seulement d'un des aimants permanents 10.15, 10.25 ;
    • une deuxième position extrême (figure 9) dans laquelle chaque ouverture 10.17, 10.27 se trouve entre deux des aimants permanents 10.15, 10.25.
  • On comprend que :
    • dans la première position, chaque ouverture 10.17, 10.27 forme une zone de passage du flux magnétique produit par l'aimant permanent 10.15, 10.25 en regard ;
    • dans la position intermédiaire, chaque ouverture 10.17, 10.27 laisse passer une partie seulement du flux magnétique produit par l'aimant permanent 10.15, 10.25 en regard, l'autre partie du flux magnétique étant court-circuitée par l'armature magnétique 10.16, 10.26 ;
    • dans la position intermédiaire, la totalité du flux magnétique produit par chaque aimant permanent 10.15, 10.25 est court-circuitée par l'armature magnétique 10.16, 10.26.
  • Ainsi, le réglage de la position angulaire de l'armature magnétique 10.16, 10.26 permet de régler le couple de freinage du frein magnétique 10.1, 10.2 et donc la valeur de temporisation du retour du palpeur 3.1, 3.2 en position haute. Ce réglage peut être effectué manuellement par exemple en agissant avec un tournevis sur l'arbre tertiaire 10.18, 10.28 ou automatiquement en prévoyant un moteur pour faire pivoter l'arbre tertiaire 10.18, 10.28 et amener l'armature magnétique 10.16, 10.26 dans la position choisie. En variante, on pourra prévoir d'arrêter l'armature magnétique 10.16, 10.26 dans n'importe quelle position intermédiaire entre les deux positions extrêmes.
  • On peut prévoir un dispositif de roue libre 11.1, 11.2 placé sur la tige 4.1, 4.2 pour permettre au bras de descendre sans entraîner les pignons coniques 7.1, 8.1, 7.2, 8.2. Le dispositif de roue libre présente un faible angle d'engagement. Le dispositif de roue libre 11.1, 11.2 comprend par exemple une couronne extérieure ayant une denture interne de 2M dents et un pignon intérieur monté coaxialement dans la couronne extérieure et doté de 2N cliquets qui s'engagent dans les dents de la couronne extérieure dans un seul sens de rotation. Les 2N cliquets sont diamétralement opposés deux à deux et sont disposés de sorte que l'angle entre deux cliquets voisins soit de 180/(M x N) degrés. L'angle d'engagement de la roue libre ainsi obtenue est au maximum 180/(M x N) degrés. En variante, on peut utiliser une roue libre à cliquets comprenant par exemple six couples de cliquets à 31° les uns des autres : l'angle d'engagement de la roue libre est donc d'un degré. On peut également utiliser : une roue libre à rouleaux ; ou bien encore une roue libre à deux couronnes coaxiales ayant des dentures internes avec des nombres de dents premiers entre eux, avec un cliquet pour une couronne et un cliquet pour l'autre couronne. Bien entendu, on pourra ajouter un limiteur de couple ou remplacer la roue libre par un limiteur de couple.
  • Le fonctionnement du système de détection 1 va maintenant être décrit.
  • Il va être ici décrit en particulier le fonctionnement d'une première chaîne cinématique du système de détection 1 qui comprend le premier palpeur 3.1, la première tige 4.1, le premier organe de rappel 5.1, le bras 6.1, le renvoi d'angle formé par les pignons 7.1 et 8.1, le premier arbre 9.1 et le régulateur centrifuge 10.1.
  • Comme il a été décrit précédemment, le premier palpeur 3.1 est en regard du champignon Rc du rail R. Ainsi, lors du passage d'un véhicule ferroviaire, le premier palpeur 3.1 va changer de position, entre une position haute et une position basse, dû au passage des roues du véhicule ferroviaire. Le changement de position entre la position haute et la position basse du premier palpeur 3.1 correspond à un mouvement de rotation de la première tige 4.1 selon l'axe X.1. Ainsi, la première tige 4.1 pivote autour de l'axe X.1.
  • En conséquence, le bras 6.1 va exercer un effort sur la portion d'extrémité libre 5.1b du premier organe de rappel 5.1, et plus précisément va faire descendre la portion d'extrémité libre 5.1b et ainsi déformer élastiquement le premier organe de rappel 5.1.
  • Lorsque le passage d'une roue d'un véhicule ferroviaire est terminé, la portion d'extrémité libre 5.1b du premier organe de rappel 5.1 va revenir, sous l'effet de l'élasticité du premier organe de rappel 5.1, vers sa position initiale en appuyant sur le bras 6.1 pour le faire remonter. La première tige 4.1 va ainsi pivoter autour de l'axe Y.1 de telle sorte que le premier palpeur 3.1 quitte sa position basse pour aller vers sa position haute. En même temps, la roue libre 11.1 est alors en engagée et les pignons coniques 7.1, 8.1 vont entraîner en rotation le premier arbre 9.1 et le rotor 10.13, 10.23 (ou 20.12 dans le premier mode de réalisation). Le frein magnétique 10.1 est ainsi agencé pour réguler le mouvement de rotation de la première tige 4.1 (de la position basse vers la position haute du premier palpeur 3.1). Le frein magnétique 10.1 fixe donc une durée du mouvement de rotation de la première tige 4.1 de la position basse vers la position haute du premier palpeur 3.1.
  • Le fonctionnement de la deuxième chaine cinématique du système de détection 1 - qui comprend le deuxième palpeur 3.2, la deuxième tige 4.2 pivotant autour de l'axe Y.2, le deuxième organe de rappel 8.2, le bras 6.2, le renvoi d'angle formé par les pignons 7.2 et 8.2, l'arbre 9.2 et le régulateur centrifuge 10.2 - est évidemment similaire à ce qui vient d'être décrit pour la première chaine cinématique du système de détection 1. En outre, le système de détection 1 pourrait évidemment ne comprendre que la première chaine cinématique.
  • L'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits mais englobe toute variante entrant dans le champ de l'invention telle que définie par les revendications.
  • Ici et de manière avantageuse, la première tige 4.1 est d'une seule pièce avec le premier palpeur 3.1. De la même manière, la deuxième tige 4.2 est d'une seule pièce avec le deuxième palpeur 3.2. Néanmoins, la première tige 4.1 pourrait être une pièce distincte du premier palpeur 3.1 et/ou la deuxième tige 4.2 pourrait être une pièce distincte du deuxième palpeur 3.2.
  • En outre, le premier organe de rappel 5.1 et le deuxième organe de rappel 5.2 ne sont pas forcément des lames élastiques mais pourraient être par exemple des ressorts hélicoïdaux montés verticalement.
  • En outre, le système de détection 1 pourrait ne comprendre que la première chaine cinématique, c'est-à-dire uniquement le premier palpeur 3.1, la première tige 4.1, le premier organe de rappel 5.1, le bras 6.1, le renvoi d'angle et l'organe d'amortissement.1.
  • Le renvoi d'angle peut être formé par des pignons dentés ou à friction. L'arbre de l'organe d'amortissement peut s'étendre parallèlement à la tige voire coaxialement à celle-ci. L'arbre 9.1, 9.2, 10.11, 10.21 peut donc ne pas être perpendiculaire à la tige 4.1, 4.2.
  • L'organe de ralentissement peut être porté directement par la tige 4.1, 4.2, ou l'arbre 9.1, 9.2.
  • Les ouvertures 10.17, 10.27 peuvent être obturées par un matériau transparent au champ magnétique.
  • Le frein du deuxième mode de réalisation peut être agencé pour fonctionner avec un flux radial le rotor et le stator étant des tambours engagés l'un dans l'autre, et l'armature magnétique un manchon engagé entre eux.
  • Le réglage du couple de freinage peut être obtenu en modifiant l'entrefer entre le rotor et le stator.
  • Le dispositif de réglage du couple de freinage, bien que très avantageux, est facultatif.
  • Le système de détection 1 peut comporter un dispositif de surveillance comportant un circuit électronique de mesure agencé pour mesurer la position d'un premier élément mobile avec la première tige 4.1 lorsque celle-ci pivote entre la position haute et la position basse du premier palpeur 3.1. De la même manière, le circuit électronique de mesure 16 est agencé pour mesurer la position d'un deuxième élément mobile avec la deuxième tige 4.2 lorsque celle-ci pivote entre la position haute et la position basse du deuxième palpeur 3.2. Le dispositif de surveillance comporte par exemple :
    • un premier aimant positionné sur le premier élément mobile et un deuxième aimant positionné sur le deuxième élément mobile. Le premier aimant et le deuxième aimant sont des aimants permanents.
    • le circuit électronique de mesure qui comprend un premier capteur magnétique agencé pour détecter un champ magnétique du premier aimant et un deuxième capteur magnétique agencé pour détecter un champ magnétique du deuxième aimant.
    Le premier capteur magnétique et le deuxième capteur magnétique produisent des signaux électriques qui sont traités par le circuit électronique de mesure qui est associé de préférence à un circuit de transmission récupérant ainsi des données de mesure d'intensité de champ magnétique pour les transmettre, par exemple, à une centrale de surveillance. Il est également prévu que le circuit de transmission comporte en outre un composant de réception radiofréquence afin de recevoir des éventuelles instructions en provenance de la centrale de surveillance. Alternativement, le dispositif de surveillance pourrait par exemple comporter un premier capteur à courant de Foucault agencé pour mesurer la déformation du premier organe de rappel 5.1 et un deuxième capteur à courant de Foucault agencé pour mesurer la déformation du deuxième organe de rappel 5.2. La déformation de chacun des organes de rappel 5.1, 5.2 est respectivement représentative de la position des palpeurs 3.1, 3.2. Le premier capteur à courant de Foucault et le deuxième capteur à courant de Foucault pourraient par exemple être avantageusement montés sur le PCB 21 (et connectés au moyen de traitement 16a du circuit électronique de mesure 16) de telle sorte que ledit premier capteur à courant de Foucault soit positionné au voisinage du premier organe de rappel 5.1 et que ledit deuxième capteur à courant de Foucault soit positionné au voisinage du deuxième organe de rappel 5.2. L'utilisation de capteur à courant de Foucault ne nécessite notamment pas de positionner un aimant sur chacun des organes de rappel du système de détection. Le dispositif de surveillance pourrait également comporter une première jauge de contrainte et une deuxième jauge de déformation respectivement positionnées sur le premier organe de rappel 5.1 et sur le deuxième organe de rappel 5.2. La déformation de chacun des organes de rappel 5.1, 5.2 est respectivement représentative de la position des palpeurs 3.1, 3.2.
    Le système de surveillance peut notamment servir à compter le nombre de manoeuvres du système de détection.
    Il peut notamment permettre d'identifier de défaillances du système de temporisation ou des casses de palpeurs.
    Il peut ou non comporter également un accéléromètre.
    Il peut ou non comporter également un dispositif de mesure de la température.
    L'invention s'applique également à des dispositifs de détection dans lesquels la tige portant le palpeur est montée pour pivoter autour d'un axe perpendiculaire à la direction longitudinale de la tige. L'arbre de l'organe de ralentissement peut servir d'axe de pivotement de la tige.

Claims (12)

  1. Système de détection (1) de présence d'un véhicule ferroviaire, comprenant un boîtier (2), un palpeur (3.1, 3.2) à l'extérieur du boîtier, au moins une tige (4.1, 4.2) qui porte le palpeur et qui est montée dans le boîtier pour pivoter entre une position haute et une position basse du palpeur, un organe (10.1, 10.2 ; 20.1) de ralentissement de la tige en rotation de la position basse vers la position haute du palpeur, un organe (5.1, 5.2) de rappel de la tige en position haute du capteur, caractérisé en ce que l'organe de ralentissement comprend un arbre (10.11, 10.21 ; 9.1) lié en rotation à la tige et mobile en rotation par rapport à un organe de freinage (10.14, 10.13, 10.24, 10.23 ; 20.11, 20.12) agencé pour coopérer par friction avec une partie liée en rotation à l'arbre pour freiner celui-ci et en ce que l'organe de freinage (20.1) est un frein magnétique.
  2. Système selon la revendication 1, dans lequel le frein électromagnétique est un frein à induction comportant des aimants pour engendrer sur l'arbre un couple magnétique de freinage.
  3. Système selon la revendication 2, dans lequel les aimants sont agencés pour émettre un flux radial par rapport à l'axe de rotation de l'arbre.
  4. Système selon la revendication 2, dans lequel les aimants sont agencés pour émettre un flux axial par rapport à l'axe de rotation de l'arbre.
  5. Système selon la revendication 2, dans lequel le frein à induction comprend un dispositif de réglage du couple magnétique de freinage.
  6. Système selon la revendication 5, dans lequel le frein à induction comprend un rotor en matériau électriquement conducteur solidaire en rotation de l'arbre et un stator portant les aimants, et le dispositif de réglage du couple magnétique de freinage comprend un écran magnétique qui est pourvu d'au moins une zone de passage de flux magnétique et qui est monté entre le rotor et le stator pour être réglable en position autour de l'axe de rotation de l'arbre entre une première position dans laquelle la zone de passage de flux magnétique se trouve en regard d'au moins l'un des aimants et une deuxième position dans laquelle la zone de passage de flux magnétique est décalée par rapport audit au moins l'un des aimants.
  7. Système selon la revendication 5, dans lequel la zone de passage de flux magnétique est une fenêtre.
  8. Système selon la revendication 6 ou 7, dans lequel l'écran magnétique comprend autant de zones de passage de flux magnétique que le stator comprend d'aimants.
  9. Système selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l'arbre (9.1, 9.2, 10.11, 10.21) est sensiblement perpendiculaire à la tige (4.1, 4.2) et reliée à celle-ci par un renvoi d'angle (7.1, 8.1, 7.2, 8.2).
  10. Système selon la revendication 9, dans lequel le renvoi d'angle comprend deux pignons engrenant l'un avec l'autre.
  11. Système selon la revendication 10, dans lequel les pignons sont agencés pour engrener par friction l'un avec l'autre.
  12. Système selon l'une quelconque des revendications précédentes, comprenant un dispositif de roue libre entre l'arbre et la tige pour laisser libre la rotation de la tige vers la position basse du palpeur et amortir la rotation de la tige vers la position haute du palpeur.
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