FR2513673A1 - Machine de chantier ferroviaire comportant un dispositif de deplacement de la voie asservi a un dispositif de detection de ses defauts geometriques - Google Patents

Abstract

LA MACHINE COMPORTE UN DISPOSITIF DE DEPLACEMENT DE LA VOIE ASSERVI A UN DISPOSITIF DE DETECTION DE SES DEFAUTS GEOMETRIQUES. LE DISPOSITIF DE DETECTION COMPORTE TROIS PALPEURS DE RAILS ESPACES AUXQUELS SONT LIES RESPECTIVEMENT UN EMETTEUR DE RAYONS LUMINEUX 17, UN ECRAN 18 A DEUX ARETES PARALLELES DE DELIMITATION 19, 20 ET UN RECEPTEUR 21 A DEUX CELLULES PHOTO-VOLTAIQUES IDENTIQUES 22, 23 DISPOSEES DE MANIERE A CE QUE LA SOMME DE LEURS SURFACES IRRADIEES U D SOIT UNE CONSTANTE ET LEUR DIFFERENCE U - D PROPORTIONNELLE AUX DEPLACEMENTS DE L'ECRAN. LES SIGNAUX EMIS PAR LES DEUX CELLULES SONT TRAITES DANS UN CIRCUIT ELECTRONIQUE COMPRENANT UNE UNITE DE CALCUL 30 DELIVRANT UN SIGNAL DE COMMANDE DU DISPOSITIF DE DEPLACEMENT REPRESENTATIF DU QUOTIENT :DE LA DIFFERENCE PAR LA SOMME PRECITEE AFIN DE RENDRE CE SIGNAL INDEPENDANT DES VARIATIONS DE L'IRRADIATION DES DEUX CELLULES.

Description

Machine de chantier ferroviaire La présente invention a pour objet une

machine de chantier ferroviaire, telle que par exemple une bourreuse ou

une dégarnisseuse-cribleuse, équipée d'un dispositif de dé-

placement de la voie dont au moins un organe de réglage des déplacements d'au moins un outil est asservi à un dispositif de détection des défauts géométriques de la voie, afin de permettre la correction automatique deces défauts au fur et

à mesure de l'avance en travail.

Sur cette machine le dispositif de détection comprend, comme sur certaines bourreuses connues, au moins une série de trois palpeurs, disposés l'un à la suite de l'autre sur trois points espacés d'une file de rails et auxquels sont liés respectivement et dans l'ordre un émetteur de rayons

lumineux à source ponctuelle, un écran obturateur d'une par-

i S tie de ces rayons présentant au moins deux arêtes parallèles

de délimitation, et un récepteur présentant au moins un grou-

pe de deux éléments photo-sensibles espacés dans une direc-

tion perpendiculaire aux deux arêtes de l'écran et dont la différence d'irradiation provoquée par les déplacements de l'écran dans la direction perpendiculaire à ses deux arêtes

est génératrice d'un signal différentiel de commande de l'or-

gane de réglage représentatif de l'éloignement de l'axe de

symétrie des arêtes de l'écran par rapport a un plan de ré-

férence défini par la source lumineuse ponctuelle et l'axe-

de symétrie des deux éléments photo-sensibles du récepteur.

Sur une bourreuse connue décrite dans le brevet US 3 270 690 et dont le dispositif de détection présente ces caractères, les deux éléments photosensibles du récepteur sont constitués par deux rangées alignées de petites cellules photo-électriques dans lesquelles chacune de ces petites cellules émet un signal électrique

invariable dès qu'un certain seuil d'irradiation est atteint.

Les deux arêtes de l'écran délimitent dans une direction don-

née une ouverture pratiquée dans une plaque formant un cache autour de cette ouverture, de sorte que le faisceau lumineux,

calibré par cette ouverture, éclaire un même nombre de peti-

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2 - tes cellules du récepteur dans chacun-e de leurs deux rangées lorsque l'axe de symétrie de ces deux arêtes est situé dans le plan de référence précité Lorsque l'écran se déplacepar exemple lorsque le palpeur auquel il est lié passe sur une bosse ou un creux de la file de rails, un déséquilibre est créé dans le nombre des cellules irradiées dans les deux rangées et l'importance de ce déséquilibre, c'est-à-dire la différence du nombre de cellules irradiées d'une rangée par

rapport à l'autre, est proportionnelle à l'amplitude et signi-

cative du sens du défaut de nivellement détecté Dans ce système, l'u-

tilisation de petites cellules photo-électriques du type

tout-ou-rien présente le grand avantage de le rendre insen-

sible aux variations de l'intensité de l'irradiation des cellules, une fois passé leur seuil d'émission, provoquées soit par les fluctuations de l'éclairement ambiant, soit par des variations accidentelles de l'intensité de la source lumineuse de l'émetteur, soit par la combinaison de ces deux phénomènes. D'autre part les effets de diffraction de la lumière sur les deux arêtes de l'écran ne produisent aucune erreur sur le signal différentiel lorsque la source lumineuse et les axes de symétrie des arêtes de l'écran et des rangées de cellules du récepteur sont situés, dans le plan de référence, du fait de la symétrie de ces effets de part et d'autre de

ce plan dans chacune de ces deux rangées de cellules.

Par contre, afin d'obtenir une précision suffisante.

un grand nombre de petites cellules est nécessaire puisque

l'incrément de la mesure du défaut détecté est ici représen-

té par une grandeur proportionnelle à celle de l'une de ces cellules Dece fait, la fiabilité d'un tel arrangement-est

dépendante d'un grand nombre de composants et de leur quali-

té, et sa précision est limitée par la dimension minimale des cellules de type tout-ou-rien dont on peut disposer ou que l'on peut fabriquer, On connaît également des bourreuses dans lesquelles le dispositif de détection, basé sur u-n autre système comprend

un émetteur à source lumineuse ponctuelle, un récepteur pré-

sentant deux cellules photo-voltaïques espacées et de même largeur, mais dont l'une est de longueur double de l'autre, et un écran obturateur à une seule arête de délimitation Ces éléments sont disposés de manière à ce que, les trois points détectés de la file de rails étant alignés, l'ombre portée de l'écran délimitée par l'arête

unique cache seulement la moitié de la cellule la plus lon-

gue De la sorte sont ainsi irradiées la moitié de la sur-

face de la cellule double et la totalité de la surface de

la cellule simple Ces deux cellules émettant un signal pro-

portionnel à leur surface irradiée et à l'intensité de leur irradiation, le signal différentiel résultant est nul dans

ce cas, du fait de l'égalité des deux termes de cette diffé-

rence, et ce résultat reste invariable quelles que soient les

variations de l'intensité de l'irradiation des deux cellules.

Par contre dès que l'alignement des trois points détectés est rompu, par exemple au passage d'une bosse ou d'-un creux, le signal différentiel prend une certaine valeur non nulle qui n'est pas nécessairement proportionnelle à l'amplitude

de la bosse ou du creux, malgré la proportionnalité corres-

pondante des surfaces irradiées des deux cellules, par le fait que la valeur de ce signal différentiel est factorisée par celle de l'intensité de l'irradiation qui n'est que très rarement une constante En outre, les effets de diffraction dé la lumière sur l'unique arête de l'écran ne sont pas ici symétriques par rapport au zéro du système puisque seule la cellule double en est affectée Cependant cet arrangement donne satisfaction vis-à-vis de sa destination qui est de permettre la correction des défauts géométriques de la voie

à l'aide d'un dispositif de correction à commande tout-ou-

rien, pour-lequel la fiabilité du zéro compte seule, et dans lequel aucune information ou quittance précise relative à

l'amplitude du défaut détecté n'est demandée.

L'invention a pour but de permettre la création d'un

signal proportionnel à l'amplitude du défaut géométrique dé-

tecté, de type analogique, dont la précision ne soit pas

2513673-

4 - altérée, dans les limites d'une utilisation normale par les

variations de l'intensité de l'éclairement des éléments pho-

to-sensibles et par-les effets de diffraction de la lumière

sur les arêtes de l'écran, dont la finesse ne soit pas limi-

tée par les dimensions minimales des éléments photo-sensibles utilisables et dont la fiabilité ne soit pas tributaire d'un

trop grand nombre de ces éléments Et ceci pour pouvoir as-

surer, à l'aide de ce signal, une c ommande proportionnelle

de l'organe de réglage des déplacements de l'outil de dépla-

cement de la voie tel que par exemple la servo-valve d'ali-

mentation d'un vérin hydraulique d'actionnement d'une pince

de levage, ainsi que pour permettrel'obtention d'une indica-

tion surl'amplitude effective des défauts détectés le long du

parcours de travail lorsque celle-ci est demandée.

A cet effet la machine selon l'invention, du genre cité en début d'exposé, est caractérisée en ce que les deux éléments photo-sensibles du récepteur de son dispositif de détection sont constitués par deux cellules de dimensions et de caractéristiques électriques identiques,

reliées chacune à un circuit de traitement délivrant un si-

gnal de sortie (u, d) proportionnel à leur surface irradiée et à l'intensité de leur irradiation, en ce que les deux images projetées des deux arêtes de l'écran sur le récepteur sont situées chacune d'elles au milieu de l'une de ces deux cellules lorsque l'axe de symétrie de ces deux arêtes est situé dans le plan de référence, en ce que les circuits de traitement des deux signaux des cellules sont reliés à un

sommateur délivrant un signal (u d) proportionnel à la dif-

férence des valeurs représentées par ces deux signaux, en ce

qu'elle comporte en outre un circuit de détection de l'in-

tensité de l'irradiation des deux cellules du récepteur dans lequel est intégrée au moins une cellule photo-sensible, délivrant un signal de sortie (S) proportionnel à ladite intensité, et en ce que la sortie de ce circuit et la sortie du sommateur sont reliées à l'entrée d'une unité de calcul délivrant un signal de sortie représentatif du quotient des valeurs représentées par ses deux signaux d'entrée, - ce signal terminal étant utilisé comme signal de commande de

l'organe de réglage des déplacements de l'outil de déplace-

ment de la voie.

De la sorte, grâce à la combinaison de la disposition géométrique des cellules et de l'écran par rapport au plan de

référence et du mode de création du signal terminal de com-

mande, ce dernier est exclusivement proportionnel à la dif-

férence des surfaces irradiées des deux cellules, indépen-

damment des variations de l'intensité de leur irradiation puisque ce facteur se trouve annulé dans le quotient précité, et comme cette différence est elle-même proportionnelle à l'amplitude du défaut détecté le signal terminal en question

est en définitive exclusivement proportionnel à ladite am-

plitude D'autre part la position relative des images-proje-

tées des deux arêtes de l'écran sur le récepteur par rapport à celle des deux cellules fait que la somme de leurs surfaces irradiées est une constante égale à la surface totale de l'une d'elle, et cette particularité autorise l'emploi de ces deux mêmes cellules dans le circuit de détection de l'intensité de leur irradiation Cette possibilité ainsi

que d'autres inhérentes à l'invention ressortiront claire-

ment de la description qui suit.

Le dessin annexé représente, à titre d'exemples, deux formes d'exécution de la machine de chantier ferroviaire

selon l'invention.

La figure l est une vue d'ensemble de la machine

présentant les éléments communs à ses deux formes d'exécution.

La figure 2 est un schéma du dispositif de détection

de la première forme d'exécution.

La figure 3 est un schéma détaillé d'une partie de ce dispositif. Les figures 4 et 5 sont des schémas illustrant le

principe géométrique appliqué.

La figure 6 est un schéma du dispositif de détection

de la deuxième forme d'exécution.

3673 6 -

La machine de chantier ferroviaire représentée fi-

gure l est une bourreuse-niveleuse-ripeuse dont le châssis 1 repose par deux essieux 2 e*t 3 sur une voie ferrée dont

une file de rails 4 est visible.

Cette machine est du type comportant un dispositif de déplacement 5 de la voie dont on aperçoit nettement

l'outil de levage 6 de la file de rails 4 et son vérin hy-

draulique d'actionnement 7, et un dispositif de bourrage 8 du ballast dont on voit une paire d'outils 9 montée sur un châssis 10 mobile en hauteur, ces deux dispositifs étant installés entre les deux essieux 2 et 3 L'énergie nécessaire au déplacement de la machine et à l'animation de ses outils est fournie par une centrale énergétique 11 Un poste de contrôle et de commande des outils est installé dans une cabine centrale 12 donnant vue sur ceux-ci et un poste de conduite est installé dans une cabine avancée 13, le sens de l'avance en travail de la machine étant signifié par la

flêche f.

On rappelle ici brièvement qu'au fur et-à mesure de l'avance en travail de ce type de machine les deux files de rails sont mises ou remises à l'alignement ou à la courbure désirée par le dispositif de déplacement 5, cependant que l'assise des traverses est consolidée par bourrage du ballast sous-jacent par le moyen du dispositif de bourrage 6, et ceci à chaque pas d'avance correspondant au nombre de traverses

que peut bourrer à la fois ce dernier dispositif Le dépla-

cement de la voie se fait automatiquement, pour le nivelle-

ment comme pour le dressage, sous le contrôle d'un dispositif de détection de ses défauts d'alignement ou de courbure auquel sont asservis les organes de réglage des outils de

déplacement, tels que par exemple la servo-valve d'alimenta-

tion du vérin 7 d'actionnement de l'outil de levage 6 pour

ce qui est du nivellement de la file de rails 4.

Le dispositif de détection, montré en exemple pour le nivellement, est visible figure l ainsi que sur la figure 2 dans sa première forme d'exécution Ce dispositif comprend

2-2513673

-7- une série de trois palpeurs à galets 14, 15 et 16 disposés l'un à la suite de l'autre sur trois points espacés A, B et C de chacune des deux files de rails A ces palpeurs sont liés respectivement et dans l'ordre cité, un émetteur de rayons lumineux 17 à source ponctuelle, un écran 18 délimi- tateur d'une partie de ces rayons, ici en forme de cache rectangulaire opaque, présentant deux arêtes parallèles de délimitation 19 et 20 espacées dans la direction verticale au plan de la voie, et un récepteur 21 présentant un groupe de deux cellules photo-voltaiques 22 et 23 de dimensions et de caractéristiques électriques identiques, ici de forme

rectangulaire, espacées et alignées dans une direction per-

pendiculaire aux deux arêtes de l'écran 18.

L'arrangement géométrique de ces éléments, émetteur, écran et récepteur, est déterminé dimensionnellement; et en

fonction des écarts séparant le point de palpage intermédiai-

re B des points extrêmes A et C, de manière à ce que les ima-

ges projetées des deux arêtes, 19 et 20 de l'écran 18, qui délimitent son ombre 24 sur le récepteur 21, soient situées chacune d'elles au milieu de l'une des deux cellules 22 et 23 lorsque l'axe de symétrie X 1 de ces deux arêtes est situé dans le plan de référence P défini par la source lumineuse ponctuelle de l'émetteur 17 et l'axe de symétrie X 2 des deux

cellules en question.

De la sorte, la somme des, deux surfaces irradiées des deux cellules 22 et 23 est égale à la surface totale de l'une d'elles, puisque l'ombre portée de l'écran 18 masque la moitié de chacune d'elles, et cette somme reste constante

lorsque l'écran 18 se déplace dans la direction perpendicu-

laire à ses arêtes, vers le haut ou vers le bas et dans des limites qui seront détaillées plus loin à l'aide des figures 4 et 5, la hauteur de l'ombre portée de l'écran étant une

constante D'autre part la différente des deux surfaces ir-

radiées des deux cellules 22 et 23 est nulle dans cette po-

sition, puisqu'elles sont égales, ce qui est significatif de l'alignement des trois points A, B et C de la file de 8 - rails 4, à la condition que les trois distances séparant la source ponctuelle et les deux axes de symétrie précités de la file de rails 4 soient établies égales Enfin il résulte également de cet arrangement géométrique que dans cette même condition cette différence des deux surfaces irradiées des deux cellules 22 et 23 est proportionnelle à l'amplitude du défaut d'alignement du point B de la file de rails 4, palpée

au droit de l'écran 18, par rapport à la droite AC -

Ces effets sont mis à profit pour la production d'un signal de commande de la servo-valve 25 du vérin hydraulique

7 d'actionnement de l'outil de levage 6, à partir des si-

gnaux émis par les deux cellules photo-voltaiques 22 et 23.

Chacune de ces deux cellules est reliée dans ce but à un circuit de traitement 26, respectivement 27, délivrant un

-signal u, respectivement d, de tension continue proportion-

nelle à la fois à leurs surfaces irradiées 51 et S et à l'intensité E de leur irradiation, soient u = k 51 E et A = k 52 E Ces deux circuits de traitement sont reliés à un sommateur 28 délivrant un signal de sortie proportionnel à

la différence u -d des valeurs représentées par ces deux si-

gnaux et à un second sommateur 29 délivrant un signal de

sortie S proportionnel à la somme u+ d de ces mêmes valeurs.

Ce second sommateur 29 et ses liaisons constituent un cir-

cuit de détection des variations de l'intensité de 1 'irra-

diation des deux cellules 22 et 23 du fait que la somme de leurs surfaces irradiées est une constante Les sorties de ces deux sommateurs 28 et 29 sont reliées à une unité de

calcul 30 agencée pour produire un signal de sortie propor-

tionnel au quotient d des valeurs représentées par ses deux signaux d'entrée, ce signal terminal état utilisé comme

signal de commande de la servo-valve 25.

De la sorte, ce signal terminal est exclusivement proportionnel à la différence des surfaces irradiées S, et 52 des deux cellules, indépendamment de l'intensité E de leur irradiation En effet, si l'on' remplace dans le quotient précité chaque signal u et d par le produit qu'il représente, ce quotient développé devient

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u d k S E k 52 E u + d k 51 E + k 52 E et par simplification 1 (Si 52) 51 52 S + e 2 ( 51 + 52) 51 + 52 Comme le dénominateur 51 + 52 de ce rapport est égal à la somme des surfaces irradiées des deux cellules, qui est une constante, le quotient

51 52

51 + 52

ne varie qu'en fonction des variations de son numérateur 51 52, c'est-àdire en fonction uniquement de la différence des surfaces irradiées des deux cellules Comme d'autre part cette différence de surfaces 51 52 est proportionnelle à l'amplitude du défaut

d'alignement détecté au point B, le signal terminal en ques-

tion est proportionnel uniquement à ladite amplitude.

Les conditions d'utilisation du signal terminal u + d sont fonction de l'arrangement géométrique appliqué u+d

et de la dimension des cellules photo-voltaïques utilisées.

Ces conditions sont illustrées par les figures 4 et 5.

La figure 4 représente sept positions caractéristi-

ques repérées I à VII, choisies le long de la course de la zone d'ombre projetée 24 de l'écran 18 sur les deux cellules

22 et 23 du récepteur et la figure 5 les variations corres-

pondantes du signal terminal de commande u d en fonction u den fonction

de cette course Il ressort de ces deux schémas que l'ampli-

tude du déplacement de l'ombre 24 utilisable pour fournir le signal proportionnel au défaut géométrique détecté s'étend de la position III à la position V, c'est-à-dire sur une

course 11 égale à la longueur d'une cellule et que l'ampli-

tude totale du déplacement de l'ombre projetée en question

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-1 0 -

utilisable pour fournir un signal significatif de la position de cette ombre par rapport au zéro d'équilibre s'étend de la position I à la position VII, c'est-à-dire sur une course 12 égale à la somme d'une longueur de cellule augmentée du double de la distance oui les sépare. Ces caractéristiques sont donc parfaitement adaptées

à l'asservissement proportionnel par servo-valve et à l'é-

tablissement d'une quittance sur le travail de correction effectué, par exemple sous forme de graphe-obtenu à l'aide d'un style piloté par le signal en question, grâce à la

précision de ce dernier tout au long de la course 11 de me-

sure proportionnelle Ces caractéristiques conviennent éga-

lement à l'asservissement en tout-ou-rien avec commutation de plusieurs vitesses, ou encore en tout-ou-rien pur avec l'avantage de pouvoir définir de manière précise une zone d'hystérèse, grâce à la course totale 12 utilisable, qu'il est possible d'adapter facilement aux besoins en jouant sur

l'écart séparant les deux cellules.

En outre il est possible de déclencher de manière très simple des circuits indicateurs ou d'alarmes en cas d'insuffisance ou d'excès de l'irradiation totale des deux cellules, par exemple lors d'une baisse accidentelle brutale de la puissance de l'émetteur au dessous du seuil fonctionnel ou d'interférence violente de rayons lumineux parasites, ainsi qu'en cas d'insuffisance d'irradiation relative de chaque cellule par rapport à l'irradiation totale des deux cellules pour des

applications particulières telles qu'une limitation automa-

tique de surrelevage de la voie par exemple.

Les moyens propres à déclencher de tels circuits sont représentés en traits fins sur le schéma de la figure 2 Ils se composent de quatre comparateurs 31, 32, 33 et 34 Les deux premiers 31 et 32 sont reliés au sommateur 29 délivrant le signal de sortie u + d proportionnel à la somme des signaux

en provenance des deux cellules, qui est significatif de I'in-

tensité totale d'irradiation des deux cellules.

Le comparateur 31 est établi pour fournir un signal il - d'alarme significatif d'un excès d'irradiation des deux cellules, par comparaison à un maximum de consigne et le comparateur 32 est établi pour fournir un signal d'alarme

significatif d'une insuffisance d'irradiation par comparai-

son à un minimum de consigne.

Les deux autres comparateurs 33 et 34 ont une pre-

mière entrée reliée au sommateur 29 délivrant le signal u + d et une deuxième entrée reliée, pour le comparateur 33

au circuit de traitement 26 délivrant le signal u en prove-

nance de la cellule 22, et pour le comparateur 34 au circuit de traitement 27 délivrant le signal d en provenance de la

cellule 23.

Ces deux comparateurs 33 et 34 sont établis pour fournir, par pondération du signal d'entrée u + d et par comparaison de ce signal pondéré k (u+ d) à l'autre signal d'entrée u, respectivement d, un signal de sortie u<çk(u+ d) respectivement d<k(u +d) significatif d'une insuffisance d'irradiation relative de chaque cellule 22 et 23 par rapport

à l'irradiation totale de ces deux cellules.

La nature de la source lumineuse ponctuelle de l'é-

metteur peut être quelconque, mais afin de porter à leur maximum les avantages procurés par l'invention relatifs à

l'indépendance de la mesure vis-à-vis des variations de l'ir-

radiation globale des cellules, il est intéressant-d'équiper l'émetteur 17 d'une source lumineuse ponctuelle constituée

par une diode émettrice de rayons infra-rouges modulée élec-

troniquement à haute fréquence, de manière à obtenir la meil-

leure discrimination possible avec les lumières ambiantes

parasites, en particulier avec celle du soleil.

Dans ce cas, illustré par la figure 3, le récepteur 21 est équipé d'un filtre optique 35 approprié aux rayons infra-rouges et les deux circuits 26 et 27 de traitement des signaux produits par les deux cellules photovoltaïques 22

et 23, détaillés sur cette figure, comportent chacun un con-

vertisseur courant-tension, avec amplificateur 36, un filtre passe-bande 37 centré sur la fréquence de modulation de la 12 -

diode de l'émetteur, et un convertisseur de tension alter-

native en tension continue 38 délivrant le signal u, res-

pectivement d.

En avantages supplémentaires gratuits offerts par cet arrangement, indépendants du but recherché, l'attention est attirée sur les faits queles sources lumineuses de ce

genre sont des éléments statiques à haute fiabilité et lon-

gue durée de vie, de faible consommation, donnant une image

très nette, sans danger pour l'oeil et excluant tout éblouis-

sement ainsi que toute confusion avec les signaux de la voie, ces derniers avantages étant particulièrement appréciables sur

un chantier ferroviaire.

Dans la deuxième forme d'exécution de la machine selon-l'invention illustrée par la figure 6, l'arrangement

géométrique de l'émetteur 17, de l'écran 18 et des deux cel-

lules 22 et 23 du récepteur 21 reste inchangé, ainsi que les

liaisons de ces deux cellules avec leurs circuits de traite-

ment 26 et 27 fournissant respectivement un signal de tension continue u, respectivement d, proportionnel à leurs surfaces

irradiées et'à l'intensité de leur irradiation, ainsi égale-

ment que les liaisons de ces deux circuits avec le sommateur

28 délivrant un signal de sortie significatif de la diffé-

rence u d des valeurs représentées par ces deux signaux.

C'est pourquoi ces éléments portent les mêmes références,

ainsi que par ailleurs l'unité de calcul 30 et les compara-

teurs 31 à 34 qui ont les mêmes fonctions Seul diffère le circuit de détection de l'intensité de l'irradiation des deux cellules 22 et 23 qui intègre ici non plus ces deux mêmes cellules mais une troisième cellule 39-disposée dans le champ d'irradiation des deux cellules

22 et 23, ici sur le récepteur 21 au dessous des deux cellu-

les en question de manière à être irradiée par l'émetteur pendant au moins toute la course utile 12 définie précédemment

et montrée figure 4.

Cette troisième cellule 39 est reliée à un circuit de traitement 40, de même nature que les deux circuits 26 et

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27, délivrant un signal de sortie S = m de tension continue proportionnelle à sa surface irradiée et à l'intensité de

son irradiation mais qui est en fait ici significatif uni-

quement des variations de cette intensité puisque sa surfa-

ce irradiée reste constante pendant les déplacements utiles de l'ombre portée de l'écran 18 De ce fait, la sortie de

ce circuit de traitement 40 fournit un signal de même signi-

fication que celui fourni par le second sommateur 29 de la première forme d'exécution C'est pourquoi cette sortie est reliée directement à une entrée de l'unité de calcul 30, cependant que l'autre entrée de cette unité est reliée au sommateur 28, comme déjà dit ci-avant Cette unité de calcul 30 fournit un signal de sortie représentatif du quotient u d des valeurs représentées par m ses deux signaux d'entrée qui est en définitive uniquement proportionnel à la différence des surfaces irradiées des deux cellules 22 et 23, comme le signal u d de la première u + d peir forme d'exécution Ce signal terminal peut donc être utilisé

aux mêmes fins pour commander la servo-valve 25 d'alimenta-

tion du vérin 7 d'animation de l'outil de levage 6 de la

file de rails 4.

Dans cette deuxième forme d'exécution les compara-

teurs 31 à 34 générateurs de signaux indicateurs ou d'alarmes sont reliés de la même manière que dans la première forme

d'exécution et aux mêmes effets.

Bien entendu le dispositif de détection décrit dans ses deux formes d'exécution pour le nivellement de la voie est également applicable au dressage, par simple rotation de

900 de l'écran 18 et du récepteur 21.

Il est également possible de l'appliquer au nivelle-

ment et au dressage combinés Dans ce cas le récepteur pré-

sente deux groupes de deux cellules disposées selon deux axes de coordonnées cartésiennes et l'écran présente deux groupes de deux arêtes de délimitation parallèles correspondantes, chaque groupe de cellules étant relié à un circuit identique

à celui décrit Dans ce cas également il est préférable d'u-

14 3673 tiliser un écran à diaphragme dans lequel les deux groupes d'arêtes

parallèles délimitent une ouverture rectangulaire

ou carrée par laquelle se trouve calibré un faisceau lumi-

* neux de section correspondante, de manière à projeter une image de lumière ou lieu d'une image d'ombre, afin d'éviter l'ombre portée du support de l'écran sur le récepteur Cette variante dans la conception de l'écran convient également dans la'première forme d'exécution décrite ainsi que dans la seconde avec cependant une restriction dans ce dernier cas pour la position de la troisième cellule 39 qui doit se trouver à l'intérieur de la zone irradiée par l'émetteur,

c'est-à-dire entre les deux cellules 22 et 23.

Enfin dans des variantes économiques les comparateurs 31 à 34 générateurs de signaux indicateurs ou d'alarmes peuvent ne pas être intégrés, en particulier lorsque la précision de la mesure est recherchée seulement dans des conditions d'utilisation-normales, ou bien lorsque leur rôle

doit être assuré par l'opérateur lui-même.

Claims (5)

REVENDICATIONS

1 Machine de chantier ferroviaire équipée d'un dis-

positif de déplacement de la voie dont au moins un organe de-

réglage des déplacements d'au moins un outil est asservi à -

un dispositif de détection des défauts géométriques de la voie comprenant au moins une série de trois palpeurs ( 14, 15, 16) disposés l'un ô la suite de l'autre sur trois points espacés (A, B, C) d'une file de rails et auxquels sont liés respectivement et dans l'ordre, un émetteur de rayons lumi neux ( 17) à source ponctuelle, un écran ( 18) obturateur d'une

partie de ces rayons-présentant au moins deux arêtes paral-

lèles de délimitation ( 19, 20) et un récepteur ( 21) présen-

tant au moins un groupe de deux éléments photo-sensibles espacés et alignés dans une direction perpendiculaire aux deux arêtes de l'écran et dont la différence d'irradiation provoquêe par les déplacements de l'écran dans la direction

perpendiculaire à ses deux arêtes est génératrice d'un si-

gnal différentiel de commande de l'organe de réglage repré-

sentatif de l'éloignement de l'axe de symétrie des arêtes de l'écran par rapport à un plan de référence (P) défini par

la source lumineuse ponctuelle et l'axe de symétrie des élé-

ments photo-sensibles du récepteur, caractérisée en ce que ces deux éléments photo-sensibles sont constitués par deux

cellules ( 22, 23) de dimensions et de caractéristiques élec-

triques identiques, reliées chacune à uncircuit de traitement ( 26, 27) délivrant un signal de sortie (u, d) proportionnel à leur surface irradiée et à l'intensité de leur irradiation,

en ce que les deux images projetées des deux arêtes de l'é-

cran sur le récepteur sont situées chacune d'elles au milieu de l'une de ces deux cellules-lorsque l'axe de symétrie de ces deux arêtes est situé dans le plan de référence (P) précité, en ce que les circuits de traitement des deux signaux

(u, d) des cellules sont reliés à un sommateur ( 28) déli-

vrant un signal proportionnel à la différence (u d) des valeurs représentées par ces deux signaux, en ce qu'elle comporte en outre un circuit de détection de l'intensité de l'irradiation des deux cellules du

récepteur dans lequel est intégrée au moins une cellule-pho-

to-sensible ( 22, 23: 39), ce circuit délivrant un signal de sortie (S) proportionnel à ladite intensité, et en ce que la sortie de ce circuit et la sortie du sommateur ( 28) sont reliées à l'entrée d'une unité de calcul ( 30) délivrant un signal de sortie représentatif du quotient (u d es valeurs représentés par ses deux signaux d'entrée, ce signal terminal étant utilisé comme signal de commande de l'organe de réglage

des déplacements de l'outil de déplacement de la voie.

2 Machine selon la revendication l, caractérisée

en ce que le circuit de détection de l'intensité de l'irra-

diation des deux cellules du récepteur comprend un second sommateur ( 29) dont les deux entrées sont reliées aux deux

circuits de traitement ( 26, 27) des signaux de ces deux cel-

lules, ce second sommateur délivrant un signal de sortie (S) proportionnel à la somme (u + d) des valeurs représentées

par-ses deux signaux d'entrée -

3 Machine selon la revendication 1, caractérisée en

ce que le circuit de détection de l'intensité de l'irradia-

tion des deux cellules du récepteur se compose d'au moins une troisième cellule photo-sensible ( 39) disposée dans le champ d'irradiation de ces deux cellules, cette troisième cellule étant reliée à un circuit de mise en forme ( 40) délivrant un

signal de sortie (S) proportionnel à l'intensité de son ir-

radiation (m).

4 Machine selon la revendication 1, caractérisée en ce que la sortie du circuit de détection de l'intensité de l'irradiation des deux cellules ( 22, 23) délivrant un signal (S) proportionnel à ladite intensité est reliée à un premier comparateur ( 31) délivrant un signal d'alarme significatif

d'un excès d'irradiation de ces deux cellules, par comparai-

son à un maximum de consigne, et à un second comparateur ( 32) délivrant un signal d'alarme significatif d'une insuffisance d'irradiation des deux cellules en question, par comparaison

à un minimum de consigne.

Machine selon la revendication 1, caractérisée eh 2 q 4 3673 17 - ce que chacun des deux circuits de traitement ( 26, 27) des signaux produits par les deux cellules ( 22, 23) du récepteur et le circuit de détection de l'intensité de l'irradiation

de ces deux cellules sont reliés respectivement à un compa-

rateur ( 33, 34) délivrant un signal d'alarme significatif - d'une insuffisance d'irradiation relative de chacune de ces deux cellules par rapport à l'irradiation totale de ces deux

mêmes cellules.

6 Machine selon la revendication 1, caractérisée en ce que la source lumineuse ponctuelle de l'émetteur ( 17) est constituéepar une diode émettrice de rayons infra-rouges modulée électroniquement à haute fréquence, en ce que le récepteur ( 21) est équipé d'un filtre optique ( 35) adapté

aux rayons infra-rouges, et en ce que chacun des deux cir-

cuits de traitement ( 26, 27) des signaux émis par l'une

des deux cellules ( 22, 23) comporte un convertisseur cou-

rant-tension avec amplificateur intégré ( 36), un filtre passe-bande ( 37) centré sur la fréquence de modulation de

la diode de l'émetteur et un convertisseur de tension alter-

native en tension continue ( 38).