FR2513674A1 - 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 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 PRODUITS PAR LES DEUX CELLULES SONT TRAITES DANS UN CIRCUIT COMPRENANT UN SOMMATEUR 28 DELIVRANT UN SIGNAL DE COMMANDE DU DISPOSITIF DE DEPLACEMENT PROPORTIONNEL A LA DIFFERENCE U - D PRECITEE ET UN CIRCUIT DE PILOTAGE 30, 41, 42 DE L'EMETTEUR POUR MAINTENIR CONSTANTE L'IRRADIATION DES DEUX CELLULES, PAR COMPARAISON D'UN SIGNAL PROPORTIONNEL A LA SOMME PRECITEE U D AVEC UN SIGNAL DE REFERENCE S.

Description

l - Machine de chantier ferroviaire La 8 nrbsnte invention a pour objet

une machine de chantier ferroviaire, telle que par exemple une bourreuse ou une dégarnisseuse-cribleuse, équipée d'un dispositif de déplacement de la voie dont au moins un organe de réglage des déplacements d'au moins un outil est asservi à un dis- positif de détection des défauts géométriques de la voie, afin de permettre la correction automatique de ces défauts

au fur et à mesure de l'avance en travail.

Sur cette machine le dispositif de détection com-

prend, 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 ra-

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

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

lèles de délimitation, et un récepteur présentant au moins un groupe de deux éléments photo-sensibles, espacés dans une direction 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'organe de réglage représentatif de l'éloignement de l'axe de symétrie des arêtes de l'écran par rapport à un plan de référence défini par la source lumineuse ponctuelle et l'axe de symétrie des deux éléments photosensibles du récepteur. Sur une bourreuse connue décrite dans le brevet US

3 270 690 et dont le dispositif de détection présente ces carac-

tères, les deux éléments photo-sensibles 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 donnée une ouverture pratiquée dan S une plaque formant un cache autour de cette ouverture, de sorte que le faisceau

2513674-

2 - lumineux, calibré par cette ouverture, éclaire u-n mêmenombre de petites cellules du récepteur dans chacune de leurs deux

rangées lorsque l'axe de symétrie de ces deux arêtes est si-

tué dans le plan de référence précité Lorsque l'écran se déplace, par exemple lorsque le palpeur auquel il est lié

passe sur une bosse ou un creux de la file de rails, un dé-

séquilibre est créé dans le nombre de cellules irradiés 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'ampli-

tude et significativedu sens du défaut de nivellement détecté Dans ce système, l'utilisation de petites cellules photo-électriques du type toutou-rien présente le grand avantage de le rendre insensible 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 les variations accidentelles de l'intensité de la source

lumineuse, 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 situées 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 rangéesde cellules.

Par contre, afin d'obtenir une précision suffisante,

un grand nombre de petites cellules est nécessaire pour cou-

vrir une course de mesure normale puisque l'incrément de la mesure du défaut détecté est ici représenté par une-grandeur proportionnelle à celle de l'une de ces cellules De ce fait, la fiabilité d'un tel- arrangement est dépendante d'un grand nombre de composants et de leur qualité, et sa précision est

limitée par la dimension mininale 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 un autre système, com-

3 -

prend un émetteur à source lumineuse ponctuelle, un récep-

teur présentant deux cellules photo-voltaiques 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 déli-

mitation Ces éléments sont disposés de ma- nière à ce que, les trois points détectés de la file de rails

étant alignés, l'ombre portée de l'écran délimitée par l'a-

rête unique cache seulement la moitié de la cellule la plus longue De la sorte sont ainsi irradiées la moitié de la surface de la cellule double et la totalité de la surface de la cellule simple Ces deux cellules émettant un signal proportionnel 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 différence, 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 cer-

taine valeur non nulle qui n'est pas nécessairement propor-

tionnelle à l'amplitude de la bosse ou du creux, malgré la proportionnalité correspondante des surfaces irradiées des

deux cellules, par le fait que la valeur de ce signal dif-

férentiel est factorisée par celle de l'intensité de l'ir-

radiation, qui n'est que très rarement une constante En outre, les effets de diffraction de 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 af-

fectée Cep-endant cet arrangement donne satisfaction vis-à-

vis de sa destination qui est de corriger les défauts géo-

métriques de la voie par un dispositif de déplacement à com-

mande tout-ou-rien, pour lequel la fiabilité du zéro compte

seule, et dans lequel aucune information ou quittance pré-

cise 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 géométri-

que détecté, de type analogique, dont la précision ne soit pas altérée, dans les limites d'une utilisation normale,par les variations de l'intensité de l'éclairement des éléments

photo-sensibles et par les effets de diffraction de la lumi-

ère sur les-arêtes de l'écran, dont la finesse ne-soit pas limitée par les dimensions minimales des éléments photo-sen-

sibles utilisables et dont la fiabilité ne soit pas tribu-

taire d'un trop grand nombre de ces éléments Et ceci pour

pouvoir assurer, à l'aide de ce signal, une commande pro-

portionnelle de l'organe de réglage des déplacements de l'outil de déplacement de la voie, tel que par exemple la

servo-valve d'alimentation d'un vérin hydraulique d' action-

nement d'une pince de levage, ainsi que pour permettre l'ob-

tention d'une indication sur l'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 signal

de sortie proportionnel a leur surface irradiée et à l'in-

tensité de leur irradiation, en ce que les deux images pro-

jetéesdes deux arêtes de l'écran sur le récepteur sont situées

chacune d'elles au milieu de l'une de ces deux cellules lors-

que l'axe d 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 différentiel de commande de l'organe de réglage -30 proportionnel à la différence 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 photo- sensible _ 5 -

délivrant un signal de sortie proportionnel à cette intensi-

té, et en ce que la sortie de ce circuit est reliée à un cir-

cuit de pilotage de l'émfetteur comprenant un comparateur dont une entrée est reliée à la sortie du circuit de détection, dont l'autre entrée est reliée à un générateur de signal de référence représentatif d'une intensité d'irradiation de

consigne et dont la sortie est reliée à un régulateur d'ali-

mentation de la source lumineuse ponctuelle de l'émetteur.

De la sorte, grâce à la combinaison de la disposi-

tion géométrique des cellules et de l'écran par rapport au plan de référence et du pilotage de l'émetteur, le signal différentiel de commande est exclusivement proportionnel à la différence des surfaces irradiées des deux cellules, du fait que la valeur de l'intensité de leur irradiation qui pourrait être un facteur de variation est maintenue constante'

à une valeur de consigne préétablie, et comme cette différen-

ce est elle-même proportionnelle à l'amplitude du défaut dé-

tecté, le signal différentiel en question est en définitive exclusivement proportionnel à ladite amplitude D'autre part la position relative des images projetées desdeux arêtes

de l'écran sur le récepteur par rapport à celle des deux cel-

lules fait que la somme de leurs surfaces irradiées est une constante égale à la surface totale de l'une d'elles, et cette particularité autorise l'emploi de ces deux mêmes cellules

dans le circuit de détection de l'intensité de leur irradia-

tion Cette possibilité ainsi que d'autres inhérentes à

l'invention ressortiront clairement de la description qui

suit. Le dessin annexé représente, à titre d'exemples,

deux formes d'exécution de l'objet de l'invention.

La figure 1 est une vue d'ensemble de la machine

présentant les éléments communs a 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.

6 - 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.

La machine de chantier ferroviaire représentée figure 1 est une bourreuseniveleuse-ripeuse dont le châssis 1 repose par deux essieux 2 et 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'ou-

til de levage 6 de la file de rails 4 et son vérin hydrauli-

que d'actionnement 7, et un dispositif de bourrage 8 du bal-

last dont on voit une paire d'outils 9 montée sur un châssis mobile en hauteur, ces deux dispositifs étant installés

entre les deux essieux 2 et 3 L'énergie nécessaire au dé-

placement de la machine et à l'animation de ses outils est

fournie par une centrale énergétique 11 Un poste de con-

trôle 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 flèche 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 au-

quel sont asservis les organes de réglage des outils de dé-

placement, tels que par exemple la servo-valve d'alimentation du vérin 7 d'actionnement de l'outil de levage 6 pour ce qui

est du nivellement de la file de rails 4.

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Le dispositif de détection, montré en exemple pour le nivellement, est visible figure 1 ainsi que sur la figure 2 dans sa première fcrme d'exécution Ce dispositif comprend 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 délimitateur

d'une partie de ces rayons, ici en forme de cache rectangu-

laire opaque, présentant deux arêtes parallèles de délimita-

tion 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 carac-

téristiques électriques identiques, ici de forme rectangulai-

re, espacées et alignées dans une direction perpendiculaire

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 images 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 les 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 différence des deux surfaces ir-

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

8 2513674

sition, puisqu'elles sont égales, ce qui est significatif de l'alignement des trois points A, B et C de la file de 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 a l'amplitude du défaut d'aligne-

ment 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 signaux émis par les deux cellules photovoltaiques 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 proportionnelle a la fois à leurs surfaces irradiées 51 et 52 et à l'intensité E de leur irradiation, soient u = k 51 E et d= k 52 E Ces deux

circuits de traitement sont reliés à un sommateur 28 déli-

vrant un signal de sortie proportionnel à la différence u d des valeurs représentées par ces deux signaux 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 et

ses liaisons constituent un circuit de détection des varia-

tions de l'intensité de l'irradiation des deux cellules 22 et 23 du fait que la somme de leurs surfaces irradiées est une constante La sortie du sommateur 28 est reliée à la servo-valve 25 d'alimentation du vérin 7 d'actionnement de

l'outil de levage 6, cependant que la sortie du second som-

mateur 29 est reliée à un circuit de pilotage de l'émetteur 17 comprenant un comparateur 30 dont une entrée est reliée audit second comparateur et dont l'autre entrée est reliée à un générateur de signal de référence 41 représentatif d'une intensité d'irradiation de référence SO Le signal de sortie de ce comparateur 30, représentatif d'un excès S> 50 ou d'une insuffisance S< 50 d'irradiation des deux cellules 22 et 23 est dirigé sur un régulateur d'alimentation 42 de la source lumineuse ponctuelle de l'émetteur 17, lui-même relié à ce dernier.

De la sorte le signal de commande u d de la servo-

valve 25 est exclusivement proportionnel à la différence des surfaces irradiées 51 et 52 des deux cellules, du fait du maintien de l'intensité de l'irradiation de ces deux cellules

à une valeur invariable égale à la valeur de consigne affi-

chée par le générateur 41, ce maintien étant obtenu par le circuit de pilotage de l'émetteur 17 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 de commande en question est proportionnel uniquement

à ladite amplitude.

Les conditions d'utilisation du signal de commande u d sont fonction de l'arrangement géométrique appliqué et

de la dimension des cellules photo-voltaiques utilisées.

Ces conditions sont illustrées par les figures 4 et 5.

La figure 4 représente sept positionscaractéristi-

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 de commande u d en fonction de cette-

course. Il ressort de ces deux schémas que l'amplitude 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-àdire sur une course

l 1 égale à la longueur d'une cellule, et que l'amplitude to-

tale du déplacement de l'ombre projetée en question utilisa-

ble 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 qui les sépare.

Ces caractéristiques sont donc parfaitement adaptées -10

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

blissement d'une quittance sur le travail de correction ef-

fectué, par exemple sous forme de graphe obtenu à l'aide d'un style piloté par le signal de commande en question, grâce à la précision de ce dernier tout au long de la course 1 de

mesure 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'a-

vantage 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'interférences violentes de rayons lumineux parasites, ainsi

qu'en cas d'insuffisance d'irradiation relative de chaque cel-

lule par rapport à l'irradiation totale des deux cellules pour des applications particulières telles que par exemple une

limitation automatique dusurrelevage de la voie.

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 dé-

livrant le signal de sortie u + d proportionnel à la somme

des signaux en provenance des deux cellules, qui est signi-

ficatif de l'intensité totale d'irradiation des deux cellu-

les, et au générateur 41 délivrant le signal de référence s 0. Le comparateur 31 est établi pour fournir un signal

d'alarme significatif d'un excès d'irradiation des deux cel-

lules, par comparaison au signal de référence 50 et le com-

parateur 32 est établi pour fournir un signal d'alarme si-

gnificatif d'une insuffisance d'irradiation, par rapport à 3674 11 -

ce même signal de référence 50.

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 cir-

cuit de traitement 26 délivrant le signal u en provenance 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<k(u+ d) respectivement d( k(u+d) significatif d'une insuffisance d'irradiation relative de chaque cellule 22 et 23 par rappport

à l'irradiation totale de ces deux cellules.

La nature de la source lumineuse ponctuelle de l'émetteur 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'irradiation globale des cellules, il est intéressant d'é-

quiper l'émetteur 17 d'une source lumineuse ponctuelle cons-

tituée par une diode émettrice de rayons infra-rouges modulée électroniquement à haute fréquence, de maniè,re à, obtenir la meilleurediscrimination 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 photovoltalques 22 et 23, détaillés sur cette figure, comportent chacun un convertisseur courant-tension avec amplificateur 36, un filtre passebande 37 centré sur la fréquence de modulation de la diode de l'émetteur, et un convertisseur de tension alternative en tension continue 38 délivrant le signal u,

respectivement d.

En avantages supplémentaires gratuits offerts par cet arrangement, indépendants du but recherché, l'attention est attirée sur les faits que les sources lumineuses de ce genre sont des éléments statiques à haute fiabilité et longue durée de vie, de faible consommation, donnant une image très nette, sans danger pour l'oeil et excluant tout éblouissement ainsi que toute confusion avec les signaux de

la voie, ces derniers avantages étant particulièrement appré-

ciables 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 traitement 26 et-27 fournissant respectivement un signal de

tension continue u, respectivement d, proportionnel à le Urs -

surfaces irradiées et à l'intensité de leur irradiation, -ainsi également que les liaisons de ces deux circuits avec le sommateur 28 délivrant un signal de sortie significatif de la différence u d des valeurs représentées par ces deux signaux C'est pourquoi ces éléments portent la même référence, ainsi que par ailleurs les composants du circuit de pilotage de l'émetteur 17, c'est-à-dire le générateur de signal de référence 41, le comparateur 30 Oet le régulateur d'alimentation 42 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 cel-

lule 39 disposée dans le champ d'irradiation des deux cellules 22 et 23, ici sur le récepteur 21 au dessous des deux cellules en question demanière 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 27, délivrant un signal de sortie S = m de tension conti-

nue proportionnelle à sa surface irradiée et à l'intensité de

son irradiation mais qui est en fait ici significatif unique-

ment des variations de cette intensité puisque sa surfaceirradiée 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 signification que celui fourni par le second sopmmateur 29 Sde la première forme d'exécution C'est pourquoi cette sortie est reliée directement à une entrée du comparateur 30, cependant que l'autre entrée de ce comparateur est reliée au générateur 41, comme

déjà dit ci-avant.

Le pilotage de l'émetteur 17 se fait exactement de la même manière que dans la première forme d'exécution, par comparaison d'un signal S proportionnel à l'intensité de l'irradiation des deux cellules avec un signal de référence

préétabli.

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 nivel-

lement et au dressage combinés Dans ce cas le récepteur présente deux groupes de deux cellules disposéesselon deux axes de coordonnées cartésiennes et l'écran présente deux

groupes de deux arêtes de délimitation parallèles correspon-

dantes, chaque grcupe de cellules étant relié à un circuit

identique à celui décrit Dans ce cas également il est pré- férable d'utiliser un écran à diaphragme dans lequel les deux

groupes d'arêtes parallèles délimitent une ouverture rectan-

gulaire ou carrée par laquelle se trouve calibré un faisceau lumineux de section correspondante, de manière à projeter

une image de lumière au lieu d'une image d'ombre, afin d'é-

viter l'ombre portée du support de l'écran sur le récepteur.

Cette variante dans la conception de l'écran convient égale-

ment dans la première forme d'exécution décrite ainsi que

dans la seconde avec cependant une restriction dans ce der-

nier cas pour la position de la troisième cellule 39 qui

doit se trouver à l'intérieur de la zone irradiée par l'é-

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

Enfin dans des variantes économiques les compara-

teurs 31 à 34 générateurs de signaux indicateurs ou d'alar-

mes 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.

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Claims (5)

REVENDICATIONS

1 Machine de chantier ferroviaire équipée d'un dispositif 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, , 16) disposés l'un à 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

O 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 del'écran et dont la différence d'irradiation * -.5 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'organe de réglage représentatif de l'éloignement de l'axe de symétrie de ses deux arêtes par

rapport à un plan de référence (P) défini par la source lu-

mineuse ponctuelle et l'axe de symétrie des deux éléments 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 électriques identiques, reliées chacune à un circuit de traitement ( 26, 27) délivrant un signal de sortie

(u, d) proportionnel a leur surface irradiée et à l'inten-

sité 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 lors-

que 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 reliées

à un sommateur ( 28) délivrant un signal différentiel de com-

mande de l'organe de réglage, 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'inten-

16 - sité de l'irradiation des deux cellules du récepteur dans lequel est intégréeau moins une cellule photo-sensible ( 22, 23; 39), délivrant un signal de sortie (S)proportionnel à cette intensité, et en ce que la sortie de ce circuit est reliée à un circuit de pilotage de l'émetteur comprenant un comparateur ( 30) dont une entrée est reliée à la sortie du circuit de détection et dont l'autre entrée est reliée à un générateur de signal de référence ( 41) représentatif d'une intensité d'irradiation de consigne (SO) et dont la sortie est reliée à un régulateur d'alimentation ( 42) de la source

lumineuse de l'émetteur.

2 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 comprend un second som-

mateur ( 29) dont Ies deux entrées sont reliées aux deux circuits de traitement des signaux de ces deux cellules ( 22, 23), ce second sommate Lrdélivrant 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'irra-

diation des deux cellules du récepteur se compose d'au moins une troisième cellule photo-sensible ( 39) disposée dans le champ de ces deux cellules irradié par l'émetteur, cette troisième cellule étant-reliée à un circuit de traitement

( 40) délivrant un signal de sortie (S) proportionnel à l'in-

tensité de son irradiation.

4 Machine sdelon 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) lui-même relié au générateur ( 41) de signal

de référence (SO) et délivrant un signal d'alarme significa-

tif d'un excès d'irradiation de ces deux cellules, et à un

second comparateur ( 32) lui-même relié également au généra-

teur ( 41) et délivrant un signal d'alarme significatif d'une

insuffisance d'irradiation des deux cellules en question.

Machine selon la revendication 1, caractérisée en ce que chacun des deux circuits de traitement ( 26, 27)

des signaux produits par les deux cellules ( 22, 23) du récep-

teur et le circuit de détection de l'intensité de l'irradia- tion de ces deux cellules sont reliés respectivement à un

comparateur ( 33, 34) délivrant un signal d'alarme significa-

tif d'une insuffisance d'irradiation relative de chacune de ces deux cellules par rapport a 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 constituée par une diode émettrice de rayons infra-rou-

ges, modulée électroniquement à haute fréquence, en ce que

le récepteur ( 21) est équipé d'un filtre optique ( 35) adap-

té aux rayons infra-rouges, et en ce que chacun des deux circuits de traitement ( 26, 27) des signaux émis par l'une

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

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 alternative en

tension continue ( 38).