ES2221139T3 - Contacto de rail para un dispositivo de recuento de ejes. - Google Patents
Contacto de rail para un dispositivo de recuento de ejes.Info
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Abstract
PROBLEMA: ANTES DE LA PUESTA EN SERVICIO DEL CONTACTO DE RAIL DEBE SER ADAPTADA LA GEOMETRIA DE CAMPO DE CAMPOS ALTERNOS ELECTROMAGNETICOS GENERADOS POR MEDIO DE UNA BOBINA DE EMISION A LAS CIRCUNSTANCIAS ESPECIFICAS DE CLIENTE (TIPO DE RAIL, TIPO DE RUEDAS MOTRICES ETC.). TAMBIEN DESPUES DE LA PUESTA EN SERVICIO DEBE SER MODIFICADA OCASIONALMENTE LA GEOMETRIA DE CAMPO, APROXIMADAMENTE DESPUES DE UN DESGASTE FUERTE DE LA SUPERFICIE DE RAIL. CONOCIMIENTOS: MODIFICACION DE LA GEOMETRIA DE CAMPO A TRAVES DE TRANSFORMACION MECANICA DEL CABEZAL DE EMISION QUE CONTIENE LA BOBINA DE EMISION. EL CONTACTO DE RAIL DISPONE POR ESTA RAZON DE DENTADOS Y UNIONES DE TORNILLO. ALTOS COSTES DE MONTAJE Y AJUSTE. IDEA DE LA INVENCION: MONTAJE FIJO DE DOS BOBINAS DE EMISION (SS1, SS2). LA GEOMETRIA DE CAMPO (FG1, FG2) SE MODIFICA A TRAVES DE LA DISTRIBUCION DE LA ENERGIA DE EMISION SOBRE AMBAS BOBINAS DE EMISION. POR MEDIO DE LA MODIFICACION OBTENIDA DE LA GEOMETRIA DE CAMPO PUEDE SER SIMULADA UNA PASADA DE RUEDA Y DE ESTA FORMA PROBADO EN SERVICIO EL CONTACTO DE RAIL. LA ADAPTACION DE LA GEOMETRIA DE CAMPO ES TAMBIEN POSIBLE DESDE OPERACION DESCENTRALIZADA A CENTRALIZADA, DADO QUE NO APARECE NINGUNA INTERRUPCION DE OPERACION POR EL PERSONAL DE MANTENIMIENTO SOBRE EL CUERPO DE RAIL.
Description
Contacto de raíl para un dispositivo de recuento
de ejes.
La invención se refiere a un contacto de carril
para una instalación de recuento de ejes según el preámbulo de la
reivindicación 1.
Las instalaciones de recuento de ejes se emplean
en el tráfico ferroviario principalmente en combinación con
instalaciones de aviso de vía libre, en los sistemas de seguridad
para pasos a nivel y para la verificación de la integridad de los
trenes. Una instalación de recuento de los ejes comprende la mayoría
de las veces varios puntos de recuento y una instalación de
evaluación del recuento de los ejes que está alojada habitualmente
en un puesto de mando, que evalúa los impulsos de recuento
transmitidos por los puntos de recuento. Cada punto de recuento
está constituido, por su parte, por uno o dos contactos de carril y
por un circuito de evaluación que está alojado en una carcasa
separada.
Cada contacto de carril tiene una bobina de
emisión y una bobina de recepción, que están dispuestas
habitualmente a ambos lados de un carril ferroviario. La bobina de
emisión genera un campo alterno electromagnético, que es recibido
por la bobina de recepción. Cuando una rueda de un vehículo
ferroviario entra en la zona del campo alterno, entonces esto
conduce a un debilitamiento del campo alterno, con lo que cae la
señal recibida por la bobina de recepción. Cuando la amplitud de la
señal no alcanza un valor umbral establecido de una manera
adecuada, entonces esto es evaluado por el circuito de evaluación
como el paso de una rueda.
La forma y la altura de la señal recibida desde
la bobina de recepción están sometidas a múltiples influencias
dependiente del tiempo. A ellas pertenecen, por ejemplo, la
magnitud de la corriente de marcha que está conducida en el carril
ferroviario, la temperatura de la bobina de emisión y de la bobina
de recepción, los desajustes mecánicos así como los fenómenos de
desgaste en el carril ferroviario. Estas influencias pueden
conducir en el caso más desfavorable a que el punto de recuento
detecte el paso de una rueda, aunque no ha tenido lugar tal paso. De
la misma manera es posible el caso inverso, es decir, que el paso
de una rueda no sea detectado por el punto de recuento.
Para adaptar el punto de recuento a las
condiciones externas, en los contactos de carril conocidos, se
puede fijar la cabeza de emisión que contiene la bobina de emisión
de una manera desplazable mecánicamente en el carril. El contacto de
carril tiene una mordaza dentada, sobre la que se puede desplazar
la cabeza de emisión y se puede fijar en la posición definitiva a
través de una unión con tornillos. De esta manera, se adapta la
geometría del campo alterno electromagnético de una manera
individual a las condiciones locales. Sin embargo, es un
inconveniente que a tal fin es necesario realizar un ajuste
directamente en la vía, lo que va unido con altos costes y con una
interrupción del tráfico ferroviario.
Se conoce a partir del documento
EP-A1-668 203 un contacto de carril,
en el que se prescinde de esta posibilidad de ajuste mecánico. En
esta solución conocida se lleva a cabo una adaptación a las
condiciones externas a través de la modificación del valor umbral,
generándose un impulso de recuento en el caso de que se exceda o no
se alcance. Esto se realiza, por ejemplo, colocando un calibre, que
corresponde a una rueda estándar, en la zona del contacto del
carril y emitiendo un contacto de preparación. Los valores extremos
de la señal recibida son memorizados a continuación y son
utilizados para el cálculo de un valor umbral nuevo.
Los contactos de carril conocidos tienen en común
que no se reconoce o no se reconoce de una manera fiable una
destrucción (parcial) del contacto del carril por el punto de
recuento. Una destrucción de este tipo se puede realizar, por
ejemplo, porque un tren o un vehículo de construcción que circulan
por encima del mismo desprende la bobina de emisión fuera del
carril. Entonces puede suceder que el punto de recuento no detecte
un tren que circula por encima del mismo, sin que se pueda
reconocer en el puesto de mando el error por la instalación de
evaluación del número de ejes. Esto puede conducir a una amenaza
seria para el tráfico ferroviario, por ejemplo porque falta un
mensaje de ocupación de la vía.
El documento DD246089 publica a este respecto una
instalación de recuento de ejes con dos parejas de bobinas de
emisión y de recepción, respectivamente, que están dispuestas unas
detrás de otras a lo largo del carril. Las bobinas están conectadas
en este caso en serie en una fuente de tensión alterna. De esta
manera, se generan en las bobinas de recepción impulsos desplazados
en el tiempo bajo la actuación de la rueda.
La instalación de recuento de ejes descrita
anteriormente conduce, en virtud de la realización redundante de
las bobinas de emisión y de recepción a un reconocimiento mejorado
de los fallos. Sin embargo, sigue siendo necesario un reajuste
mecánico de las dos bobinas de emisión.
Por lo tanto, el cometido de la invención es
indicar un contacto de carril, que no necesita posibilidades de
ajuste mecánico para la cabeza de emisión y, además, es adecuado
para la realización de auto-pruebas.
El cometido se soluciona por medio de un contacto
de carril con las características de la reivindicación 1. Con la
ayuda de la segunda bobina de emisión que puede ser accionada de
forma independiente, se puede modificar la geometría del campo
alterno electromagnético generado. De esta manera se consiguen dos
funciones. Por una parte, por medio de la modificación de la
geometría del campo se pueden compensar las condiciones exteriores
descritas anteriormente, sin que para ello sea necesario un ajuste
mecánico. En segundo lugar, por medio de la modificación de la
geometría del campo se puede simular el paso de una rueda y de esta
manera se puede realizar una auto-prueba del
contacto de carril.
En un ejemplo de realización de la invención
según la reivindicación 4 está previsto ajustar siempre la
geometría del campo con la ayuda de la segunda bobina de emisión,
de tal forma que la tensión de recepción que puede ser tomada en la
bobina de recepción corresponde a una curva de la señal de
referencia. El valor umbral se mantiene inalterado en este ejemplo
de realización con preferencia durante todo el tiempo de
funcionamiento. Otra configuración ventajosa de la invención se
puede deducir a partir de la reivindicación 5.
A continuación se explica en detalle la invención
con la ayuda de los ejemplos de realización y de los dibujos. En
este caso:
La figura 1 muestra un contacto de carril
SK según la invención en representación esquemática.
La figura 2 muestra una curva típica de la
tensión, como se toma en la bobina de recepción durante el paso de
una rueda.
La figura 3 muestra un esbozo de principio para
un circuito, con cuya ayuda se adapta la geometría del campo
durante el funcionamiento a las condiciones exteriores
variables.
La figura 4 muestra un esbozo de principio para
un circuito para la realización de una auto-prueba
del contacto de carril.
La figura 1 muestra en representación esquemática
un contacto de carril SK según la invención. El contacto de
carril SK comprende una bobina de recepción ES sobre uno de
los lados de un carril SCH así como dos bobinas de emisión SS1 y
SS2 sobre el lado opuesto del carril SCG a la bobina de recepción
ES. Las dos bobinas de emisión SS1 y SS2 se pueden encontrar también
sobre el mismo lado del carril SCH que la bobina de recepción y
tampoco tienen que estar dispuestas necesariamente relativamente
entre sí de la manera que se representa en la figura 1. Solamente
hay que asegurar que los dos campos alternos irradiados por las
bobinas de emisión SS1 y SS'' se solapan al menos en la zona de la
bobina de recepción ES. La figura 1 muestra, además, de forma
esquemática la geometría del campo FG1 del campo acumulativo, que
resulta a partir del solape de los dos campos alternos irradiados
por las bobinas emisoras SS1 y SS2. La forma exacta de la geometría
del campo no es significativa para la invención.
La figura 1 muestra, además, una fuente de
tensión alterna WSQ así como un divisor de tensión ST regulable. Con
la ayuda del divisor de tensión ST se pueden impulsar las dos
bobinas de emisión SS1 y SS2 con tensiones alternas diferentes.
Según la división de la tensión alterna se modifican también los
campos alternos irradiados por las bobinas de emisión SS1 y SS2. A
través de la división de las tensiones alternas se puede influir de
esta manera sobre la geometría del campo acumulativo que se obtiene
a partir del solape. En la figura 1 se indica una geometría
modificada del campo por medio de una línea discontinua FG2.
Se entiende que en lugar del circuito
representado de forma esquemática en la figura 1 para la activación
de las dos bobinas, pueden encontrar aplicación también otros
circuitos. El circuito debe garantizar al menos que la tensión
alterna, aplicada al menos en una de las dos bobinas de emisión, sea
variable en su amplitud dentro de un intervalo determinado. Por
ejemplo, es concebible que en una bobina de emisión se aplique una
tensión alterna no variable y la otra bobina de emisión está
conectada con una fuente de tensión alterna regulable
electrónicamente. La decisión a favor de una de las múltiples
posibilidades dependerá en último lugar sobre todo de los costes
implicados con la solución respectiva.
Con la ayuda de la bobina de emisión adicional es
posible ahora genera geometrías de campo discrecionales dentro de
ciertos límites. De esta manera, se puede compensar una
modificación de las condiciones exteriores a través de la
modificación de la geometría del campo. A tal fin, son concebibles
diferentes variantes, que se describen a continuación.
La posibilidad técnicamente más sencilla
consiste, de una manera similar a la descrita en el documento
EP-A1-668 203 descrito
anteriormente, en colocar un calibre, que corresponde a una rueda
estándar, en la zona del contacto de carril y modificar manualmente
las tensiones alternas, que se aplican en una o en ambas bobinas de
emisión SS1, con la ayuda de un conmutador adecuado hasta que el
contacto de carril registra de una manera fiable un paso de
rueda.
Otra posibilidad para la adaptación de la
geometría del campo requiere, en efecto, un gasto técnico
ligeramente más elevado, pero tiene la ventaja de que, aparte de un
ajuste realizado una sola vez, no es necesario realizar otros
ajustes ya en el lugar durante el funcionamiento posterior. En
primer lugar, se ajusta con cuidado el contacto de carril durante
la primera puesta en funcionamiento. Este ajuste se realiza a
través de la modificación de las tensiones alternas que se aplican
en las bobinas de emisión SS1 y SS2. Cuando el contacto de carril
registra de una manera fiable el paso de una rueda y, por otra
parte, no aparecen registros erróneos, entonces se memoriza la
curva medida, durante el paso de una rueda, de la tensión de
recepción que se aplica en la bobina de recepción ES y se utiliza
para el futuro como curva de la señal de referencia.
La figura 2 muestra una curva de tiempo típica de
la tensión de recepción U rectificada de fase correcta. De la misma
manera se muestra el valor umbral SW, donde se activa un impulso de
recuento cuando no se alcanza dicho valor umbral. Si la tensión de
recepción, que se puede tomar en la bobina de recepción ES durante
el paso de una rueda adopta después de algún tiempo, en virtud de
las condiciones exteriores variables, por ejemplo, la curva de la
señal representada con trazos, entonces, según la invención, se
modifican las tensiones alternas que se aplican en las bobinas de
emisión SS1 y SS2, hasta que la tensión de recepción adopta de
nuevo la curva de la señal original. De esta manera, no se requiere
una modificación del valor umbral. El seguimiento de las tensiones
alternas se realiza con preferencia a intervalos de tiempo
regulares.
La figura 3 muestra un esbozo de principio para
un circuito, con cuya ayuda se puede realizar un seguimiento de
este tipo. La bobina de recepción Es no sólo está conectada en este
circuito con un circuito de evaluación, que genera los impulsos de
recuento, sino adicionalmente todavía con un comparador KOMP. El
KOMP compara la señal de la tensión de recepción con una curva de la
señal de referencia depositada en la memoria MEM. En esta memoria
MEM se puede tratar de una memoria no reescribible, de manera que
la curva de la señal de referencia está presente ya durante la
puesta en funcionamiento del contacto de carril. De la misma manera
es posible, como se ha descrito anteriormente, memorizar la curva de
la señal de referencia ya durante la puesta en funcionamiento del
contacto de carril en el lugar, por ejemplo utilizando una rueda
estándar. La curva de la señal de referencia asegura en cualquier
caso que el circuito de evaluación registre de una manera fiable los
pasos de las ruedas a una distancia de perturbación suficientemente
grande.
Si el comparador establece que la curva de la
señal recibida se desvía de la curva de la señal memorizada más
allá de una medida establecida con anterioridad, entonces transmite
esta información a una unidad de cálculo CPU programable, que
activa dos fuentes de tensión alterna WSQ1 y WSQ2 regulables y que
están conectadas con las bobinas de emisión SS1 y SS2. El control se
realiza de tal forma que durante el paso siguiente de la rueda, la
curva de la señal recibida está más próxima a la curva de la señal
de referencia memorizada. De esta manera, se puede adaptar por
iteración la geometría del campo a las condiciones externas
variables hasta que la curva de la tensión de recepción coincide
aproximadamente con la curva de la señal de referencia.
Otra ventaja del contacto de carril según la
invención consiste en que la bobina de emisión adicional permite la
realización de la auto-prueba. Por medio de una
modificación continua de las tensiones alternas aplicadas en las
bobinas de emisión se puede provocar también sin la presencia de
una rueda ferroviaria en la bobina de recepción ES una señal de
recepción, que tiene una curva que corresponde al paso de una
rueda. Esto no sería posible solamente con una bobina de emisión,
puesto que con ello no se puede conseguir el salto de fases
característico para el paso de la rueda en la tensión de referencia.
De esta manera se puede verificar si la bobina de recepción y las
bobinas de emisión están dispuestas todavía de una manera correcta
entre sí y el circuito de evaluación funciona sin errores.
La figura 4 muestra un esbozo de principio para
un circuito, con cuya ayuda se puede realizar una
auto-prueba de este tipo. El circuito, que se basa
en el circuito representado en la figura 3, tiene una unidad de
control de auto-prueba STSE, que coordina la
realización de la auto-prueba. Con la ayuda de un
comando de la unidad de control de la auto-prueba
STSE se leen datos desde una memoria MEM2 con preferencia
reescribible en la unidad de cálculo CPU. Con la ayuda de estos
datos, la unidad de cálculo CPU activa las fuentes de la tensión
alterna WSQ1 y WSQ2, de tal forma que en la bobina de recepción ES
se pueda tomar una tensión de recepción que corresponde a la curva
de la señal de referencia. A continuación, el circuito de
evaluación AS, si no existe ningún error, activa un impulso de
recuento. Además, el circuito de evaluación AS de la unidad de
control de auto-prueba STSE transmite que ha sido
registrado el paso de una rueda. Si la unidad de control de la
auto-prueba STSE no recibe un reconocimiento de
este tipo desde el circuito de evaluación AS, entonces la unidad de
control de la auto-prueba STSE comunica a la
instalación de evaluación del número de ejes, que existe un error.
Entonces se pueden tomar desde el puesto de mando las medidas
funcionales correspondientes.
Hay que indicar que el comando para la
realización de una auto-prueba puede ser
transmitido también desde el punto de mando al punto de recuento. Lo
mismo se aplica de una manera correspondiente también para la
realización de la adaptación de la geometría del campo a las
condiciones externas variables. De esta manera, se suprime la
necesidad de realizar directamente ajustes en la vía en el contacto
del carril, a partir de los cual se obtiene una reducción
considerable de los costes.
Claims (5)
1. Contacto de carril (SK) para una
instalación de recuento de ejes con una bobina de recepción (ES)
para la recepción de un campo alterno electromagnético,
caracterizado porque para la generación del campo alterno
electromagnético están previstas dos bobinas de emisión (SS1, SS2),
que están dispuestas de tal forma que los dos campos alternos
irradiador por las bobinas de emisión (SS1, SS2) se solapan al
menos en la zona de la bobina de recepción (ES).
2. Contacto de carril según la reivindicación 1
con una instalación de alimentación de tensión (WSQ, ST), que
posibilita alimentar ambas bobinas de emisión (SS1, SS2) con
diferentes tensiones alternas, pudiendo seleccionarse libremente al
menos una de las dos tensiones alternas dentro de un campo
previamente establecido.
3. Contacto de carril según la reivindicación 2,
en el que la instalación de alimentación de la tensión (WSQ)
presenta un divisor de la tensión (ST), que posibilita una división
regulable de la tensión generada por la instalación de alimentación
de la tensión (WSQ) sobre las dos bobinas de emisión (SS1, SS2).
4. Contacto de carril según la reivindicación 2
con:
- a)
- una memoria (MEM en la figura 3), en la que está memorizada una curva de la señal de referencia,
- b)
- un comparador (KOMP), que compara la curva de la tensión de recepción tomada en la bobina de recepción (ES) con la curva de la señal de referencia memorizada en la memoria (MEM) y calcula un resultado de la comparación,
- c)
- una unidad de cálculo (CPU)¡ que, teniendo en cuenta el resultado de la comparación suministrado por el comparador (KOMP), activa la instalación de alimentación de la tensión (WSQ1, WSQ2) de tal forma que la curva de la tensión de recepción, que se puede tomar durante el paso de una rueda en la bobina de recepción (ES), está lo más cerca posible de la curva de la señal de referencia.
5. Contacto de carril según la reivindicación 4,
en el que
- a)
- está presente una unidad de control de auto-prueba (STSE), que coordina la realización de una auto-prueba,
- b)
- está presente una segunda memoria (MEM2),
- c)
- y la unidad de cálculo (CPU), a la recepción de un comando de la unidad de activación de auto-prueba (STSE), activa la instalación de alimentación de la tensión (WSQ1, WSQ2), utilizando los datos memorizados en la segunda memoria (MEM2), de tal forma que la curva de la tensión de recepción, que se puede tomar en la bobina de recepción (ES), sin el paso de una rueda, corresponde aproximadamente a la curva de la señal de referencia.
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