ES2319577T3 - Via de carriles que consta de uniones de carriles individuales. - Google Patents

Abstract

Vía de carriles que consta de uniones de carriles (1) individuales, con al menos un elemento de identificación electrónica (10) para las uniones de carriles (1), que intercambia datos con una unidad de consulta (11), en la que se transmiten datos de identificación y/o de control específicos de los carriles entre el elemento de identificación (10) y la unidad de consulta (11), caracterizada porque en los datos de identificación y/o de control específicos de los carriles se trata de características de las uniones de los carriles (1) como carga, fabricante, antigüedad, resistencia, material, número de cargas, carga máxima, etc.

Description

Vía de carriles que consta de uniones de carriles individuales.

La invención se refiere a una vía de carriles que consta de uniones de carriles individuales, con al menos un elemento de identificación electrónica para las uniones de carriles, que intercambia datos con una unidad de consulta, en la que se transmiten datos de identificación y/o de control específicos de los carriles entre el elemento de identificación y la unidad de consulta. Por otro lado, la invención se refiere a un procedimiento correspondiente para el intercambio de datos entre el elemento de identificación dudoso y la unidad de consulta.

En una vía de carriles de la estructura descrita al principio de acuerdo con el documento EP 1 216 910 A1, se realizan un sistema de carriles de soporte así como una pluralidad de vagones, que se pueden desplazar guiados sobre el sistema de recorrido. Adicionalmente, está previsto un control central, que con trola y coordina el movimiento de los vagones sobre el sistema de recorrido. En lugares, en los que es necesario ejercer una influencia sobre el vagón, el sistema de recorrido presente un soporte codificado. Este soporte codificado lleva un código legible, que codifica una acción determinada del vagón.

Adicionalmente, cada vagón está equipado con una instalación de lectura de códigos, que colabora con el soporte de códigos. Por lo demás, existe un control del vagón, que evalúa las señales de la instalación de lectura de códigos y que ejecuta la acción del vagón codificada por el código recibido. En este caso, en general, se trata de posibilitar una influencia sobre las mercancías de una manera flexible y económica.

Por lo demás, se conoce una vía de carriles a través del documento DE 195 49 219 C1, en la que se trata de aplicar lubricante sobre la superficie de una pestaña de rueda de carril y/o de una unión de carriles. En este caso, se puede activar el dispositivo conocido en función de la señal de control de una instalación de control. La instalación de control dispone de un transmisor de señales, que emite una señal de consulta en cada caso a un elemento de identificación dispuesto en la zona del cuerpo de vía. Adicionalmente, está previsto un receptor de señales para la recepción de una señal de identificación, que emite el elemento de identificación después de la recepción de la señal de consulta. En el elemento de identificación se trata de un transpondedor que, después de la recepción de un impulso de búsqueda de alta frecuencia, emite una señal de identificación de alta frecuencia codificada. De esta manera, se puede reconocer con seguridad la sección de tramo respectiva de la vía de carriles y se garantiza que la sección de tramo a lubricar en cada caso es abastecida perfectamente con el lubricante teniendo en cuenta el tiempo necesario para el transporte del lubricante.

Además de dichos elementos de identificación electrónica, las uniones de carriles de vías de carriles disponen de elementos de identificación mecánica como marcas, grabados, aplicaciones de color, etc. Éstos sirven habitualmente para caracterizar la unión de los carriles, por ejemplo en lo que se refiere a la capacidad de carga del material empleado, el año de fabricación, etc. Sin embargo, tales marcas mecánicas implican el inconveniente de que apenas se pueden leer todavía con seguridad -especialmente después de tiempo de empleo prolongado de las uniones de carriles-. De ello son responsables las corrosiones en las uniones de los carriles y/o las contaminaciones. Además, tales marcas solamente se pueden leer, en su caso, con medios auxiliares adicionales, como una linterna y, además, de forma incómoda, porque la mayoría de las veces se encuentran en lugares relativamente inaccesibles.

Estos problemas explicados anteriormente no han podido ser solucionados de una manera decisiva a través del estado de la técnica según el documento DE 195 49 219 C1 indicado al principio. En este contexto, con una señal de identificación se intercambian informaciones como "comienzo de cuerva izquierda" o "final de curva" entre el elemento de identificación y la unidad de consulta. Es decir, que se trata exclusivamente del trazado de las curvas y de las exigencias que resultan de ello para una eventual lubricación y no de las propiedades y características de la vía de carriles. Aquí entra la invención.

La invención se basa en el problema técnico de desarrollar una vía de carriles que consta de uniones de carriles individuales de la configuración descrita al principio, de tal forma que se consigue una identificación perfecta de las uniones de carriles y de sus características. Además, debe indicarse un procedimiento adecuado para el intercambio de los datos correspondientes.

Para la solución de este problema técnico, una vía de carriles del tipo indicado al principio que consta de uniones de carriles individuales en el marco de la invención se caracteriza porque en los datos de identificación y/o de control específicos de los carriles se trata de características de las uniones de los carriles como carga, fabricante, antigüedad, resistencia, material, número de cargas, carga máxima, etc.

En oposición al documento DE 195 49 219 C1 y también al documento EP 1 216 910 A1, en la invención se trata principalmente de transmitir datos específicos de los carriles desde el elemento de identificación sobre la unidad de consulta (así como, dado el caso, a la inversa). La mayoría de las veces, estos datos de identificación y/o de control específicos de los carriles se intercambian en la práctica exclusivamente, aunque, naturalmente, se pueden tener en cuenta también otros datos, por ejemplo sobre el trazado del recorrido.

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No obstante, es decisivo el hecho de que los datos de identificación o bien de control específicos de los carriles no tienen que aplicarse ya mecánicamente sobre el carril, por ejemplo por medio de marcas o grabados, sino que se pueden leer más bien electrónicamente. En estos datos de identificación y/o de control específicos de los carriles se trata de características de las uniones de los carriles como carga, fabricante, antigüedad, resistencia, material, número de cargas, carga máxima, etc. Todos estos datos se pueden calcular, por lo tanto, sin problemas y de una manera económica de acuerdo con la invención por la unidad de consulta, sin que la unión de carriles respectiva tenga que limpiar, desoxidarse, etc. previamente, por ejemplo. También se simplifica claramente el proceso de lectura, porque un controlador no tiene que evaluar ya eventuales marcas en lugares deficientes, sino que solamente tiene que colocar la unidad de consulta en la proximidad de la unión de carriles de interés, para leer con su ayuda el elemento de identificación.

En realidad, este proceso de lectura tiene lugar regularmente sin hilos, aunque, en principio, también es concebible un proceso de lectura por contacto y está comprendido por la invención. No obstante, en general, se parte de que la unidad de consulta (con fuente de energía propia) genera una señal portadora y de esta manera transmite energía eléctrica a una disposición de antenas, que es componente del elemento de identificación electrónica. En el elemento de identificación se trata, sin limitación, de un transpondedor, es decir, un aparato combinado de emisión/recepción, que, después de la recepción de un impulso de consulta o bien de la señal portadora por parte de la unidad de consulta, emite un impulso de respuesta. La mayoría de las veces, este impulso de respuesta es emitido sobre una frecuencia distinta a la frecuencia que es utilizada por el impulso de consulta. Adicionalmente, puede tener lugar una codificación de los datos transmitidos. Sin embargo, esto no es obligatorio. Transpondedores adecuados, que utilizan el acoplamiento inductivo descrito anteriormente se describen, por ejemplo, en el documento US-PS 3 299 424, al que se remite de forma expresa.

Si el elemento de identificación está acoplado adicionalmente todavía con uno o varios sensores, se pueden transmitir, además de los datos de identificación específicos de los carriles descritos, que son la mayoría de las veces inalterables, datos de identificación y de control específicos de la carga, desde el elemento de identificación sobre la unidad de consulta. Tales datos de identificación o bien de control específicos de la carga dan información, por ejemplo, sobre el número de movimientos del vehículo sobre la vía de carriles o bien sobre la unión de carriles respectiva, dado el caso, el peso del vehículo respectivo, la curva de la temperatura, etc. De esta manera, se ponen a disposición, además de las características por decirlo así fijas para las uniones de carriles, también datos dependientes de la carga, que se pueden evaluar a continuación. Así, por ejemplo, con la ayuda de estos datos dependientes de la carga se pueden establecer y verificar intervalos de mantenimiento. Además, a partir de estos datos se puede derivar y pronosticar, dado el caso, una sustitución futura de una o varias uniones de carriles individuales.

Además, entre el elemento de identificación y la unidad de consulta no sólo se pueden intercambiar datos específicos de los carriles o dependientes de la carga, sino que se pueden tener en cuenta también datos en función de la posición. Por ejemplo, es concebible calcular la posición espacial de las uniones de carriles individuales con la ayuda de la señal de identificación o bien del impulso de respuesta emitido por el elemento de identificación y también detectarla durante periodos de tiempo determinados. De esta manera se puede observar y también registrar en protocolos en el tiempo, por ejemplo, un desplazamiento de uniones de carriles individuales en la vía de carriles. Esto tiene una importancia especial cuando la vía de carriles o bien las uniones de carriles individuales están dispuestas subterráneas de acuerdo con una configuración ventajosa y son previsibles movimientos de las uniones de carriles, por ejemplo en virtud de hundimientos del suelo. En este caso, se puede calcular en detalle la posición local respectiva de la unión de carriles porque están previstas, por ejemplo, al menos tres unidades de consulta (distanciadas localmente unas de las otras) y que recibe la señal de identificación o bien el impulso de respuesta del elemento de identificación desde tres direcciones espaciales diferentes, en cuya intersección se encuentran el elemento de identificación y con él la unión de carriles respectiva. Evidentemente, en lugar de con tres unidades de consulta, se puede trabajar también con una única unidad de consulta, que adopta las tres posiciones definidas (distanciadas localmente unas de las otras) frente al elemento de identificación o bien la unión de carriles y de esta manera recibe la información local descrita anteriormente.

El elemento de identificación así como el sensor opcional disponen de al menos una antena o bien una disposición de antenas para el acoplamiento inductivo con la unidad de consulta y/o con una fuente de energía en el lado del vehículo. En realidad, por ejemplo, un vehículo que utiliza la vía de carriles suministra corriente a las instalaciones mencionadas anteriormente con cada pasada del elemento de identificación o bien del sensor correspondiente, de manera que el sensor está en condiciones de registrar la carga a través del vehículo, por ejemplo contar los ejes que ruedan sobre la unión de carriles respectiva y depositarla en una memoria no volátil. De esta manera, no se pierden estas informaciones y, en concreto, tampoco cuando la fuente de energía no está disponible. De esta manera, es posible y concebible que el elemento de identificación y/o el sensor no presenten una fuente de energía propia, sino que en su lugar son alimentados con energía eléctrica a través de la unidad de consulta y/o a través de una fuente de energía en el lado del vehículo.

El elemento de identificación y/o el sensor pueden estar realizados separados uno del otro. No obstante, en general, se recurre a una unidad de construcción integral, que está configurada como microchip específico de la aplicación.

Además, ha dado buen resultado que el elemento de identificación y/o el sensor estén integrados en cada una de las uniones de carriles individuales o seleccionadas. De esta manera, en el caso ideal, no sólo se puede identificar cada unión de carriles individual, sino que se puede investigar con respecto a sus cargas específicas. En este caso, el elemento de identificación y/o el sensor se introducen, en general, en una escotadura y se funden allí, o se colocan cerrados en la escotadura, para evitar un daño. La escotadura está dispuesta regularmente en una superficie protegida de la unión de carriles respectiva, por ejemplo en una superficie opuesta a la superficie de rodadura.

En las uniones de carriles se trata, sin limitación, de uniones de carriles de rodadura perfilados para monorraíles aéreos, que forman una vía de carriles subterránea, que se emplean, por ejemplo, en la explotación minera o en la construcción de túneles. Objeto de la invención es también un procedimiento para el intercambio de datos entre el elemento de identificación electrónica de la vía de carriles que consta de uniones de carriles individuales, y la unidad de consulta. En este procedimiento, se transmiten los datos de identificación y/o de control específicos de los carriles entre el elemento de identificación y la unidad de consulta. Además, la invención se refiere a la utilización de una vía de carriles que consta de uniones de carriles individuales, con al menos un elemento de identificación electrónica para las uniones de carriles, que intercambia datos con una unidad de consulta, para la transmisión de datos de identificación y/o de control específicos de los carriles entre el elemento de identificación y la unidad de consulta.

Aparte de ello, el elemento de identificación, dado el caso junto con el sensor y la antena o bien la disposición de antenas opcional no sólo pueden estar integrados en uniones de carriles individuales o seleccionadas, sino que está también en el marco de la invención, de una manera alternativa o adicional, equipar una o varias conexiones articuladas entre las uniones de carriles individuales con los elementos respectivos, es decir, el elemento de identificación y/o el sensor y/o la antena o bien la disposición de antenas.

Como resultado, se ponen a disposición una vía de carriles que consta de uniones de carriles individuales así como un procedimiento para el intercambio de datos, que posibilitan una identificación especialmente cómoda de las uniones de carriles individuales y de sus cargas específicas durante el tiempo de funcionamiento.

A tal fin, un controlador puede estar equipado con una unidad de consulta móvil, que está configurada como un aparato de emisión y recepción convencional, por ejemplo un aparato de radio o un teléfono móvil. Con la ayuda de esta unidad de consulta, el controlador puede recorrer la vía de carriles y es informado durante su recorrido de control sobre todas las informaciones relevantes que se refieren a cada unión de carriles respectiva. Como complemento, es concebible que se transmitan adicionalmente datos relevantes para el mantenimiento u otras informaciones directamente a una central de mando por radio, las cuales inician, por ejemplo, un mantenimiento siguiente y/o un intercambio y/o una reparación de uniones de carriles individuales. Aquí se pueden ver las ventajas esenciales.

A continuación se explica en detalle la invención con la ayuda de un dibujo que representa solamente un ejemplo de realización; en este caso:

La figura 1 muestra una vía de carriles de acuerdo con la invención en la configuración como estructura de carriles subterránea en vista lateral esquemática.

La figura 2 muestra una unión de carriles individual en la sección transversal.

La figura 3 muestra el elemento de identificación electrónica en detalle, y

La figura 4 muestra en principio la transmisión de los datos.

En la figura 1 se representa una vía de carriles que consta de uniones de carriles 1 individuales. En estas uniones de carriles 1 se trata, sin limitación, de uniones de carriles de rodadura perfilados 1 con sección transversal en forma de I de acuerdo con la figura 2. En realidad, la unión de carriles respectiva 1 presenta una pestaña superior 2 y una pestaña inferior 3 que forma una superficie de rodadura 4. Sobre la superficie de rodadura 4 se mueven rodillos de un monorraíl no representado.

La pestaña superior 2 presenta sobre su lado superior una escotadura 5 en forma de bolsa en la sección transversal bajo la formación de la pestaña superior 2 esencialmente en forma de horquilla o bien en forma de U. La pestaña inferior 3 posee sobre su lado inferior una escotadura 6 esencialmente en forma de bolsa bajo la formación de la pestaña inferior 3 en forma de horquilla o bien en forma de U esencialmente invertida con las superficies de rodadura formadas por la base de la U a ambos lados de la nervadura en I. La escotadura 5 en forma de bolsa en la pestaña superior está instalada para el alojamiento parcial de elementos de suspensión de un dispositivo de suspensión 7 en los extremos de los carriles y sirve, por lo demás, para recibir un elemento de identificación electrónica 10 indicado en la figura 2.

La escotadura 6 en forma de bolsa en la pestaña inferior está instalada para el alojamiento parcial de piezas de articulación de una conexión articulada de carriles 8 indicada en los extremos de los carriles. Tanto la pestaña superior 2 en forma de U como también la pestaña inferior 3 en forma de U presentan unos brazos de la U 9 que se ensanchan cónicamente en el lado interior hacia la base de la U. Debería subrayarse que la vía de carriles representada en las figuras 1 y 2 solamente debe considerarse como un ejemplo y evidentemente también vías de carriles configuradas de otra manera están comprendidas por la invención y, en concreto, aquéllas que se extienden en la superficie.

El elemento de identificación 10 dispuesto en la escotadura 5 en la pestaña superior 2 y, por lo tanto, protegido y frente a la superficie de rodadura 4 sirve para intercambiar datos con una unidad de consulta 11 representada de forma esquemática en la figura 2. Esto se realiza sin cables, como se indica en las figuras 2 y 3. En los datos intercambiados se trata principalmente de datos de identificación y de control específicos de los carriles, que son transmitidos desde el elemento de identificación 10 hacia la unidad de consulta 11 (o a la inversa). Como datos de identificación específicos de los carriles se contemplan características de las uniones de carriles 1 como carga, fabricante, antigüedad, resistencia, material, número de cargas, m arca del fabricante, carga máxima, resistencia, etc.

El elemento de identificación 10 está acoplado con un sensor 12 y forma junto con éste, sin limitación, una unidad de construcción integral 10, 12 en forma de un microchip o transpondedor 10, 12, que es recibido en la escotadura 5 y es fundido, por ejemplo, en ella. El sensor 12 está en condiciones de calcular, por ejemplo, el número de movimientos del vehículo del monorraíl aéreo en el caso del ejemplo y de detectar, por ejemplo, su peso. En el marco del ejemplo de realización solamente se cuenta el número de los ejes del monorraíl aéreo respectivo, que ruedan sobre la unión de carriles 1 respectiva -comenzando, por ejemplo, a partir del instante de montaje de la unión de carriles 1-.

Tanto el elemento de identificación 10 como también el sensor 12 conectado no disponen de fuente de energía propia. De esta manera, el elemento de identificación electrónica 10 incluido el sensor 12 o bien la unidad de construcción integral 10, 12 están libres de mantenimiento y son, por decirlo así, autárquicos. En realidad, tanto el elemento de identificación 10 como también el sensor 12 son alimentados con energía eléctrica a través de la unidad de consulta 11 y/o a través de una fuente de energía en el lado del vehículo no representada.

En detalle, la unidad de construcción 10, 12 dispone de una disposición de antenas 13, que se acopla por inducción con una disposición de antenas 14 correspondiente en la unidad de consulta 11 o bien en el vehículo o bien en el monorraíl aéreo. De esta manera se puede transmitir energía eléctrica desde la unidad de consulta 11 o bien desde el vehículo sobre el elemento de identificación 10 o bien el sensor 12. En realidad, la unidad de consulta 11 o bien el vehículo generan una señal portadora 15 representada en la figura 4, que induce una corriente en la disposición de antenas 13 de la unidad de construcción 10, 12 y de esta manera se pone en funcionamiento la unidad de construcción 10, 12 o bien el transpondedor formado, en general, por ella.

Como consecuencia de ello, el transpondedor 10, 12 o bien la unidad de construcción 10, 12 genera una señal de retorno o bien un impulso de respuesta, por ejemplo, con la mitad de la frecuencia de la señal portadora 15 o bien del impulso de consulta, que se emiten desde la unidad de consulta. De esta manera, no se produce una interferencia entre, por una parte, la señal de retorno y, por otra parte, la señal portadora 15. Solamente para completar, las capacidades 16 representadas, por una parte, en la unidad de construcción 10, 12 y, por otra parte, en la unidad de consulta indican que se trata en cada caso de circuitos oscilantes y justifican el acoplamiento inductivo realizado.

La figura 4 representa ahora de forma esquemática la transmisión de datos y, en concreto, con la ayuda del llamado método FSK (modulación por desplazamiento de frecuencia) Este método solamente se emplea a modo de ejemplo y no como limitación. En realidad, este método se basa en la señal portadora 15 de alta frecuencia ya tratada, que no sólo pone a disposición la energía necesaria para el transpondedor 10, 12 o bien para la unidad de construcción 10, 12, sino que se transmite con la mitad de frecuencia (y naturalmente amplitud reducida) desde la unidad de construcción 10, 12 como señal de retorno hacia la unidad de consulta 11. En el procedimiento FSK se modifica la frecuencia y corresponde a una palabra de datos en serie correspondiente sobre el tiempo, como se representa en la figura 4. Es decir, que las modificaciones de la frecuencia determinan una secuencia de datos en serie, que se puede evaluar en la unidad de consulta 11 como información de datos.

Hay que mencionar todavía una memoria 18 como componente de la unidad de construcción 10, 12, en la que se trata de una memoria de semiconductores no volátil. Con la ayuda de esta memoria 18 se pueden memorizar, por ejemplo, valores de carga detectados por el sensor 12 (por ejemplo, el número de los ejes de monorraíles aéreos que ruedan sobre la unión de carriles 1 respectiva desde su montaje y, en caso necesario, llevan a cabo una transmisión a la unidad de consulta 11. En realidad, en el marco de la representación, cada unión de carriles individual 11 dispone del elemento de identificación 10 o bien la unidad de construcción 10, 12, de manera que están disponibles datos individuales para cada unión de carriles 1.

Claims (9)

1. Vía de carriles que consta de uniones de carriles (1) individuales, con al menos un elemento de identificación electrónica (10) para las uniones de carriles (1), que intercambia datos con una unidad de consulta (11), en la que se transmiten datos de identificación y/o de control específicos de los carriles entre el elemento de identificación (10) y la unidad de consulta (11), caracterizada porque en los datos de identificación y/o de control específicos de los carriles se trata de características de las uniones de los carriles (1) como carga, fabricante, antigüedad, resistencia, material, número de cargas, carga máxima, etc.

2. Vía de carriles de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizada porque el elemento de identificación (10) está acoplado con al menos un sensor (12), que detecta, por ejemplo, el número de movimientos del vehículo, dado el caso su peso, etc.

3. Vía de carriles de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 ó 2, caracterizada porque el elemento de identificación (10) y/o el sensor (12) no presentan ninguna fuente de energía propia, sino que son alimentados más bien con energía eléctrica a través de la unidad de consulta (11) y/o a través de una fuente de energía en el lado del vehículo.

4. Vía de carriles de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizada porque el elemento de identificación (10) y/o el sensor (12) presentan una antena o bien una disposición de antenas (13) para el acoplamiento inductivo con la unidad de consulta (11) y/o la fuente de energía en el lado del vehículo.

5. Vía de carriles de acuerdo con una de las reivindicaciones 2 a 4, caracterizada porque el elemento de identificación (10) y el sensor (12) están realizados separados uno del otro o forman una unidad de construcción (10, 12) integral.

6. Vía de carriles de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizada porque el elemento de identificación (10) y/o el sensor (12) están integrados en cada una de las uniones de carriles (1) individuales o seleccionadas y, en concreto, por ejemplo, en una escotadura (5).

7. Procedimiento para el intercambio de datos entre un elemento de identificación electrónica (10) de una vía de carriles que consta de uniones de carriles (1) individuales, especialmente de una vía de carriles de acuerdo con las reivindicaciones 1 a 6, y una unidad de consulta (11), de manera que se transmiten datos de identificación y/o de control específicos de los carriles entre el elemento de identificación (10) y la unidad de consulta (11), caracterizado porque en los datos de identificación y/o de control específicos de los carriles se trata de características de las uniones de los carriles (1) como carga, fabricante, antigüedad, resistencia, material, número de cargas, carga máxima, etc.

8. Utilización de una vía de carriles que consta de uniones de carriles (1) individuales, especialmente de una vía de carriles de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 6, con al menos un elemento de identificación electrónica (10) para las uniones de carriles (1), que intercambia datos con una unidad de consulta (11), para la transmisión de datos de identificación y/o de control específicos de los carriles entre el elemento de identificación (10) y la unidad de consulta (11), de manera que en los datos de identificación y/o de control específicos de los carriles se trata de características de las uniones de los carriles (1) como carga, fabricante, antigüedad, resistencia, material, número de cargas, carga máxima, etc.

9. Vía de carriles de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 6, procedimiento de acuerdo con la reivindicación 7 y utilización de acuerdo con la reivindicación 8, caracterizados porque las uniones de carriles (1) están dispuestas subterráneas, por ejemplo como uniones de carriles de rodadura perfilados (1) de monorraíles aéreos.