FR3056232A1 - DEVICE FOR MONITORING AND CALIBRATING A RAILWAY LASER RULE - Google Patents
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Abstract
L'invention concerne un dispositif de contrôle et de calibrage (1) d'une règle laser ferroviaire (20) destinée à prendre appui sur deux rails (21) parallèles et à mesurer, selon un axe vertical, la hauteur d'un fil de contact (22) par rapport à un plan formé par les rails, caractérisé en ce qu'il comporte : - une base (3) présentant deux poutres (30) parallèles destinées à simuler des rails et à recevoir une règle laser, les poutres étant destinées à former un plan horizontal ; - un élément support (4) s'étendant en hauteur à partir de la base, l'élément support présentant : - un repère de pointage haut (50) ; - un repère de pointage bas (60).The invention relates to a device for controlling and calibrating (1) a railroad laser ruler (20) intended to bear on two rails (21) parallel and to measure, along a vertical axis, the height of a wire of contact (22) with respect to a plane formed by the rails, characterized in that it comprises: - a base (3) having two parallel beams (30) intended to simulate rails and to receive a laser ruler, the beams being intended to form a horizontal plane; - a support member (4) extending in height from the base, the support member having: - a high pointing mark (50); - a low pointing mark (60).
Description
Le domaine de l’invention est celui de la conception et de la fabrication d’équipements de maintenance de voies de chemin de fer. Plus précisément, l’invention concerne un dispositif qui permet de contrôler et de calibrer une règle laser ferroviaire destinée à mesurer, selon un axe vertical, la hauteur d’un fil de contact par rapport à un plan formé par les rails de la voie de chemin de fer.The field of the invention is that of the design and manufacture of railway track maintenance equipment. More specifically, the invention relates to a device which makes it possible to control and calibrate a railway laser rule intended to measure, along a vertical axis, the height of a contact wire with respect to a plane formed by the rails of the track. railway.
Les outillages de contrôle des caténaires sont divers et variés, et utilisent différentes méthodes de mesure.The catenary control tools are diverse and varied, and use different measurement methods.
Tel qu’illustré par la figure 1, il existe des règles laser ferroviaires 20 qui sont destinées à prendre appui sur deux rails 21 parallèles pour mesurer, selon un axe vertical, la hauteur d’un fil de contact 22 par rapport à un plan formé par les rails.As illustrated in FIG. 1, there are railway laser rules 20 which are intended to rest on two parallel rails 21 for measuring, along a vertical axis, the height of a contact wire 22 relative to a plane formed by the rails.
De telles règles laser ferroviaires doivent impérativement être calibrées avant livraison à un client, et doivent pouvoir être contrôlées à tout moment par la suite.Such railway laser rules must be calibrated before delivery to a customer, and must be able to be checked at any time thereafter.
Une telle règle laser ferroviaire est illustrée par la figure 1. Elle comporte un piétement 200 constitué de :Such a railway laser rule is illustrated in FIG. 1. It comprises a base 200 consisting of:
- deux supports 2001 destinés à reposer sur les rails ;- two 2001 supports intended to rest on the rails;
- un bras 2002 reliant les deux supports 2001 ;- an arm 2002 connecting the two supports 2001;
- un pointeur laser 201 couplé au piétement 200.- a laser pointer 201 coupled to the base 200.
Selon la version de la règle laser ferroviaire représentée, le piétement comporte un mât 2003, qui permet au pointeur laser 201 d’être situé à hauteur d’homme lors de la réalisation des mesures.According to the version of the railway laser rule shown, the base includes a mast 2003, which allows the laser pointer 201 to be located at eye level when the measurements are taken.
Pour corriger des imperfections de mesure, le pointeur laser est mobile par rapport au mât en translation dans un plan horizontal, ainsi qu’en rotation par rapport à ce mât. Grâce à cette conception, on peut réaligner le laser du pointeur laser avec un axe de référence qui est perpendiculaire au plan horizontal formé par les rails.To correct measurement imperfections, the laser pointer is movable relative to the mast in translation in a horizontal plane, as well as in rotation relative to this mast. Thanks to this design, the laser of the laser pointer can be realigned with a reference axis which is perpendicular to the horizontal plane formed by the rails.
Pour réaliser le contrôle et/ou le calibrage de la règle laser ferroviaire, deux types de contrôle sont connus.To carry out the control and / or the calibration of the railway laser rule, two types of control are known.
Selon une première méthode de contrôle, le contrôle et/ou le calibrage de la règle laser sont réalisés par les utilisateurs à l’aide d’un banc dit « banc bricolé >>, dans un lieu ou un plafond peut servir de support de référence. Cette méthode consiste à poser la règle laser sur deux butées (des poutres carrées situées au sol, avec des repères, ...), puis nécessite de tracer ou de prendre un repère au plafond, qui sera utilisé pour déterminer une hauteur et un désaxement.According to a first control method, the control and / or calibration of the laser ruler is carried out by the users using a bench known as a “DIY bench”, in a place where a ceiling can serve as a reference support . This method consists in placing the laser ruler on two stops (square beams located on the ground, with markers, ...), then requires to draw or take a mark on the ceiling, which will be used to determine a height and an offset .
Pour contrôler ou calibrer la règle, celle-ci est positionnée sur les butées, puis une cote située au plafond est relevée. Par la suite, la règle laser est retournée (chaque support du piétement changeant de butée comme point d’appui) pour retrouver la même cote que celle relevée précédemment.To check or calibrate the ruler, it is positioned on the stops, then a dimension located on the ceiling is noted. Subsequently, the laser rule is returned (each support of the base changing the stop as a support point) to find the same dimension as that noted previously.
Cette première méthode présente de nombreux inconvénients. On peut notamment remarquer que des paramètres essentiels au contrôle et au calibrage d’un appareil de mesure ne sont pas analysés. En effet, il existe dans cette méthode un manque de connaissance relatif aux surfaces ou aux points de références utilisés.This first method has many drawbacks. In particular, it can be noted that parameters essential to the control and calibration of a measuring device are not analyzed. Indeed, in this method there is a lack of knowledge relating to the surfaces or to the reference points used.
Plus précisément, la règle n’est contrôlée que sur un seul point fixe au plafond, alors la règle laser n’est vérifiée qu’en partie.More precisely, the ruler is only checked on a single fixed point on the ceiling, so the laser ruler is only checked in part.
Selon une autre méthode de contrôle, le contrôle et/ou le calibrage de la règle laser est réalisé par les utilisateurs, directement sur le terrain, de manière à se rapprocher d’une réalité d’exploitation de l’outil.According to another control method, the control and / or calibration of the laser ruler is carried out by the users, directly in the field, so as to approach a reality of operation of the tool.
Selon cette deuxième méthode, les utilisateurs exécutent le contrôle de la règle laser en la positionnant sur les rails comme en situation de mesure, tel qu’illustré par la figure 1.According to this second method, the users carry out the control of the laser ruler by positioning it on the rails as in the measurement situation, as illustrated in FIG. 1.
Par la suite, comme pour la méthode précédente, le contrôle s’effectue en retournant l’outil pour obtenir les mêmes cotes.Thereafter, as for the previous method, the control is carried out by turning the tool over to obtain the same dimensions.
Si les valeurs relevées sont différentes, alors le calibrage est réalisé par l’utilisateur à tâtons.If the values recorded are different, then the calibration is carried out by the groping user.
Au contraire, si les valeurs mesurées coïncident, la règle laser est alors considérée comme correctement calibrée.On the contrary, if the measured values coincide, the laser ruler is then considered to be correctly calibrated.
Cette deuxième méthode, même si elle apparaît mieux établie que la précédente, comporte elle aussi de nombreux inconvénients.This second method, even if it appears better established than the previous one, also has many disadvantages.
En effet, la réalité du terrain ne fait pas forcément état de la précision de la prise de cote. La raison demeure dans le fait que l’environnement ferroviaire est considéré comme pollué (sale, imprécis,...) pour réaliser un contrôle ou un calibrage d’un outil de mesure.Indeed, the reality on the ground does not necessarily state the accuracy of the measurement. The reason remains in the fact that the railway environment is considered polluted (dirty, imprecise, ...) to carry out a control or calibration of a measurement tool.
Tout d’abord, en ayant posé la règle laser sur les rails, la garantie de trouver l’inclinaison exacte pour prendre une mesure n’est pas évidente. En effet, si la règle présente un défaut d’inclinaison et que le rail est « parfait >>, le calibrage ne sera réalisé que sur ce point ci.First of all, having placed the laser ruler on the rails, the guarantee of finding the exact inclination to take a measurement is not obvious. Indeed, if the rule has a tilt defect and the rail is "perfect", calibration will only be performed on this point.
En retournant l’outil, les points d’appui ne sont plus les mêmes et changent du coup le plan de référence de la mesure.By turning the tool, the points of support are no longer the same and suddenly change the reference plane of the measurement.
Aussi, en prenant en considération la largeur du fil de contact qui mesure environ 1 cm, lorsque la règle est retournée pour effectuer le contrôle, une erreur sur la mesure de l’ordre de 1 cm peut être engendrée (le laser pouvant alors consécutivement pointer l’une puis l’autre des extrémités de la largeur du fil de contact).Also, taking into account the width of the contact wire which measures approximately 1 cm, when the rule is turned over to carry out the control, an error on the measurement of the order of 1 cm can be generated (the laser can then point consecutively one then the other of the ends of the width of the contact wire).
De plus, en cas d’intempéries (notamment sous l’effet du vent), l’environnement de contrôle peut se modifier au point de faire bouger le fil de contact pendant le calibrage, et d’induire des erreurs de mesure.In addition, in bad weather (especially under the effect of wind), the control environment can change to the point of causing the contact wire to move during calibration, and inducing measurement errors.
L’invention a notamment pour objectif de pallier les inconvénients de l’art antérieur.The object of the invention is in particular to overcome the drawbacks of the prior art.
Plus précisément, l’invention a pour objectif de proposer une solution permettant d’assurer un bon calibrage d’une règle laser ferroviaire.More specifically, the purpose of the invention is to provide a solution for ensuring proper calibration of a railway laser rule.
L’invention a notamment pour objectif de proposer une telle solution qui permette d’être certain que le pointeur laser d’une règle laser est correctement positionné dans un plan horizontal et qu’il est correctement incliné par rapport à un plan formé par le piétement de la règle laser.The object of the invention is in particular to propose such a solution which makes it possible to be certain that the laser pointer of a laser rule is correctly positioned in a horizontal plane and that it is correctly inclined relative to a plane formed by the base. of the laser ruler.
L’invention a encore pour objectif de proposer une telle solution qui permette de contrôler et de calibrer une règle laser, même si cette dernière est déformée.Another object of the invention is to propose such a solution which makes it possible to control and calibrate a laser rule, even if the latter is deformed.
Ces objectifs, ainsi que d’autres qui apparaîtront par la suite, sont atteints grâce à l’invention qui a pour objet un dispositif de contrôle et de calibrage d’une règle laser ferroviaire destinée à prendre appui sur deux rails parallèles et à mesurer, selon un axe vertical, la hauteur d’un fil de contact par rapport à un plan formé par les rails, caractérisé en ce qu’il comporte :These objectives, as well as others which will appear subsequently, are achieved thanks to the invention which relates to a device for controlling and calibrating a railway laser rule intended to rest on two parallel rails and to measure, along a vertical axis, the height of a contact wire relative to a plane formed by the rails, characterized in that it comprises:
- une base présentant deux poutres parallèles destinées à simuler des rails et à recevoir une règle laser, les poutres étant destinées à former un plan horizontal ;- A base having two parallel beams intended to simulate rails and to receive a laser rule, the beams being intended to form a horizontal plane;
- un élément support s’étendant en hauteur à partir de la base, l’élément support présentant :- a support element extending in height from the base, the support element having:
- un repère de pointage haut ;- a high pointing mark;
- un repère de pointage bas, écarté en hauteur du repère de pointage haut, le repère de pointage bas étant situé entre le repère de pointage haut et le plan horizontal, le repère de pointage haut et le repère de pointage bas définissant ensemble un axe de référence R pour le calibrage du laser d’une règle laser ferroviaire, l’axe de référence R étant orthogonal au plan horizontal et croisant ledit plan horizontal en un point d’origine O qui est équidistant des deux poutres.- a low pointing marker, spaced apart in height from the high pointing marker, the low pointing marker being located between the high pointing marker and the horizontal plane, the high pointing marker and the low pointing marker together defining an axis of reference R for the laser calibration of a railway laser rule, the reference axis R being orthogonal to the horizontal plane and crossing said horizontal plane at a point of origin O which is equidistant from the two beams.
Le dispositif de contrôle et de calibrage selon l’invention d’une règle laser ferroviaire forme un banc destiné à être installé et étalonné chez les personnes utilisant lesdites règles laser. Ce banc permet aux équipes d’entretien de contrôler et de calibrer leurs règles laser ferroviaires qui sont destinées au contrôle de la hauteur et du désaxement du fil caténaire par rapport à des voies ferrées. Un tel banc présente des caractéristiques optimales pour réaliser un calibrage.The control and calibration device according to the invention of a railway laser rule forms a bench intended to be installed and calibrated in people using said laser rules. This bench allows maintenance teams to control and calibrate their railway laser rules which are intended for controlling the height and misalignment of the catenary wire in relation to railway tracks. Such a bench has optimal characteristics for performing a calibration.
En effet, le dispositif de contrôle et de calibrage présente une base avec deux poutres parallèles simulant les rails, ces poutres étant destinées à former un plan horizontal parfait.Indeed, the control and calibration device has a base with two parallel beams simulating the rails, these beams being intended to form a perfect horizontal plane.
De plus, le dispositif de contrôle et de calibrage permet d’avoir un point de repère de pointage haut ainsi qu’un point de repère de pointage bas. L’axe de référence R défini par ces deux repères de pointage haut et bas présente ainsi une disposition optimale par rapport à la base. En effet, cet axe de référence R est orthogonal au plan horizontal et croise ledit plan horizontal en un point d’origine O qui est équidistant des deux poutres.In addition, the control and calibration device makes it possible to have a high pointing reference point as well as a low pointing reference point. The reference axis R defined by these two top and bottom pointing marks thus has an optimal arrangement with respect to the base. Indeed, this reference axis R is orthogonal to the horizontal plane and intersects said horizontal plane at an origin point O which is equidistant from the two beams.
En conséquence, une règle laser contrôlée et calibrée sur le dispositif selon l’invention a, une fois le calibrage réalisé, un rayon laser complètement aligné avec l’axe de référence R.Consequently, a controlled and calibrated laser ruler on the device according to the invention has, once the calibration has been carried out, a laser beam completely aligned with the reference axis R.
Bien entendu, un tel dispositif de contrôle et de calibrage est luimême étalonné lors de son installation sur site.Of course, such a control and calibration device is itself calibrated during its installation on site.
Préférentiellement, les poutres sont reliées par deux tiges rigides maintenant parallèles les deux poutres, les poutres et les tiges rigides définissant un cadre.Preferably, the beams are connected by two rigid rods keeping the two beams parallel, the beams and the rigid rods defining a frame.
Ces deux tiges rigides permettent de maintenir parallèles les deux poutres ensemble et, en combinaison avec lesdites poutres, à former un cadre. Ces deux tiges rigides permettent également à ce cadre de présenter une certaine flexibilité, ce qui permet d’ajuster les poutres l’une par rapport à l’autre pour obtenir un plan horizontal.These two rigid rods allow the two beams to be kept parallel together and, in combination with said beams, to form a frame. These two rigid rods also allow this frame to have a certain flexibility, which allows the beams to be adjusted relative to each other to obtain a horizontal plane.
Selon un mode de réalisation avantageux, l’élément support est un mât parallèle à l’axe de référence R, le mât étant équidistant des deux poutres, la base présentant un corps intermédiaire de déport à partir duquel le mât s’étend, le mât étant déporté en dehors du cadre.According to an advantageous embodiment, the support element is a mast parallel to the reference axis R, the mast being equidistant from the two beams, the base having an intermediate offset body from which the mast extends, the mast being deported outside the frame.
Une telle conception de l’élément support et un tel corps intermédiaire de déport permettent de dégager l’espace situé au-dessus du cadre. Cet espace est utile à l’étalonnage du dispositif de contrôle et de calibrage suite à son installation. En effet, le calibrage du dispositif peut être réalisé à l’aide d’un laser ligne avec un pendule gravitationnel conçu pour projeter, au-dessus du cadre, deux plans laser sur les axes qui seront utiles à l’étalonnage du dispositif. Ces deux plans laser sont destinés à être orthogonaux entre eux et avec le plan horizontal.Such a design of the support element and such an intermediate offset body make it possible to free the space situated above the frame. This space is useful for calibrating the control and calibration device after its installation. Indeed, the calibration of the device can be carried out using a line laser with a gravitational pendulum designed to project, above the frame, two laser planes on the axes which will be useful for the calibration of the device. These two laser planes are intended to be orthogonal to each other and to the horizontal plane.
Avantageusement, le dispositif de contrôle et de calibrage comporte deux jambes de force destinées à sécuriser le mât en position, chaque jambe de force étant couplée en hauteur sur le mât et étant couplée sur l’une des poutres.Advantageously, the control and calibration device comprises two struts intended to secure the mast in position, each strut being coupled in height on the mast and being coupled on one of the beams.
De telles jambes de force permettent de maintenir le mât en position en assurant une rigidité suffisante pour éviter les erreurs de mesure résultant de mouvements potentiels du mât.Such struts keep the mast in position while ensuring sufficient rigidity to avoid measurement errors resulting from potential movements of the mast.
Selon une solution préférée :According to a preferred solution:
- le repère de pointage haut est situé sur une réglette haute destinée à être parallèle au plan formé par les poutres ;- the top pointing mark is located on a high strip intended to be parallel to the plane formed by the beams;
- le repère de pointage bas est situé sur une réglette basse destinée à être parallèle au plan formé par les poutres.- the bottom pointing mark is located on a low strip intended to be parallel to the plane formed by the beams.
De telles réglettes permettent de mesurer les écarts existant lors d’un calibrage d’une règle laser ferroviaire par rapport au repère de pointage bas et au repère de pointage haut. Une telle conception simplifie ainsi le calibrage.Such strips make it possible to measure the deviations existing during a calibration of a railway laser rule with respect to the low pointing mark and the high pointing mark. Such a design thus simplifies the calibration.
Selon une caractéristique avantageuse, la réglette haute et la réglette basse sont montées mobiles en rotation sur l’élément support.According to an advantageous characteristic, the high strip and the low strip are mounted so as to be able to rotate on the support element.
Selon une autre caractéristique avantageuse, la réglette haute et la réglette basse sont montées mobiles en translation sur l’élément support.According to another advantageous characteristic, the high strip and the low strip are mounted movable in translation on the support element.
Ces conceptions des réglettes permettent de compenser des défauts de positionnement, de conception ou de forme du mât ou de la base du dispositif. En effet, ces conceptions permettent de faire en sorte que le repère de pointage haut et le repère de pointage bas du dispositif de contrôle et du calibrage soient alignés avec l’axe de référence R et que les réglettes soient bien parallèles au plan formé par les poutres.These designs of strips make it possible to compensate for defects in positioning, design or shape of the mast or of the base of the device. Indeed, these designs make it possible for the top pointing mark and the bottom pointing mark of the control and calibration device to be aligned with the reference axis R and for the strips to be well parallel to the plane formed by the beams.
Par exemple, si suite à un choc important le mât présente une inclinaison, alors les réglettes basse et haute peuvent être translatées et inclinées de manière à corriger l’inclinaison du mât.For example, if following a major impact the mast has an inclination, then the low and high strips can be translated and inclined so as to correct the inclination of the mast.
Selon une caractéristique préférée, la base comporte des pieds réglables en hauteur.According to a preferred characteristic, the base has feet that are adjustable in height.
De tels pieds réglables en hauteur permettent d’obtenir un meilleur parallélisme entre les deux poutres. En effet, lors de l’installation du dispositif de calibrage et de contrôle selon l’invention, les pieds réglables en hauteur permettent de créer un plan horizontal parfait grâce à l’ajustement en hauteur de la position des deux poutres.Such height-adjustable feet allow better parallelism between the two beams. Indeed, during the installation of the calibration and control device according to the invention, the height-adjustable feet make it possible to create a perfect horizontal plane thanks to the height adjustment of the position of the two beams.
Selon une solution avantageuse, le dispositif de contrôle et de calibrage comporte un carter de protection périphérique de la base, le carter étant dissocié de la base.According to an advantageous solution, the control and calibration device comprises a peripheral protective casing of the base, the casing being separated from the base.
Un tel carter de protection périphérique de la base permet d’éviter, une fois le dispositif de contrôle de calibrage installé et étalonné, que ses réglages et/ou sa structure ne soient détériorés suite à un choc exercé sur la base. Ce carter peut par exemple être scellé dans le sol.Such a peripheral protective casing of the base makes it possible, once the calibration control device has been installed and calibrated, to prevent its adjustments and / or its structure from being damaged following an impact exerted on the base. This housing can for example be sealed in the ground.
Préférentiellement, le carter de protection présente un marchepied de protection surplombant la base.Preferably, the protective casing has a protective step overhanging the base.
Grâce à une telle conception du carter, les utilisateurs, ou les personnes évoluant autour du dispositif de contrôle et de calibrage, ne peuvent plus marcher sur la base et détériorer son détalonnage.Thanks to such a design of the casing, the users, or the people moving around the control and calibration device, can no longer walk on the base and deteriorate its calibration.
D’autres caractéristiques et avantages de l’invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante d’un mode de réalisation préférentiel de l’invention, donné à titre d’exemple illustratif et non limitatif, et des dessins annexés parmi lesquels :Other characteristics and advantages of the invention will appear more clearly on reading the following description of a preferred embodiment of the invention, given by way of illustrative and nonlimiting example, and of the appended drawings among which:
- la figure 1 est une représentation schématique de l’utilisation d’une règle laser ferroviaire sur une voie de chemin de fer selon l’art antérieur ;- Figure 1 is a schematic representation of the use of a railway laser rule on a railway track according to the prior art;
- la figure 2 est une représentation schématique d’un dispositif de contrôle et de calibrage selon l’invention ;- Figure 2 is a schematic representation of a control and calibration device according to the invention;
- la figure 3 est une représentation schématique du dispositif avec une règle laser en position de contrôle et d’étalonnage ;- Figure 3 is a schematic representation of the device with a laser ruler in the control and calibration position;
- les figures 4 et 5 illustrent l’interaction d’un laser avec les réglettes basse et haute pour réaliser un alignement avec le repère de pointage haut et avec le repère de pointage bas ;- Figures 4 and 5 illustrate the interaction of a laser with the low and high strips to achieve alignment with the high pointing mark and with the low pointing mark;
- la figure 6 est une représentation schématique de la base du dispositif, protégée par un carter de protection.- Figure 6 is a schematic representation of the base of the device, protected by a protective casing.
En référence à la figure 1, et tel qu’expliqué précédemment, le dispositif selon l’invention permet de s’assurer qu’une règle ferroviaire 20 est correctement réglée pour pouvoir mesurer, selon un axe vertical, la hauteur d’un fil de contact 22 par rapport à un plan formé par les rails 21 d’une ligne de chemin de fer.With reference to FIG. 1, and as explained previously, the device according to the invention makes it possible to ensure that a railway rule 20 is correctly adjusted in order to be able to measure, along a vertical axis, the height of a wire of contact 22 with respect to a plane formed by the rails 21 of a railway line.
Rappelons qu’une telle règle comprend :Recall that such a rule includes:
- un piétement 200 constitué de :- a base 200 consisting of:
- deux supports 2001 destinés à reposer sur les rails ;- two 2001 supports intended to rest on the rails;
- un bras 2002 reliant les deux supports 2001 ;- an arm 2002 connecting the two supports 2001;
- un mât 2003 ;- a 2003 mast;
- un pointeur laser 201 couplé au piétement 200.- a laser pointer 201 coupled to the base 200.
Cette règle laser ferroviaire dispose de moyens de réglage de la position du pointeur laser par rapport au mât, dans un plan orthogonal à l’axe du mât, et ainsi par rapport au plan formé par le piétement.This railway laser rule has means for adjusting the position of the laser pointer relative to the mast, in a plane orthogonal to the axis of the mast, and thus relative to the plane formed by the base.
Les moyens de réglage permettent également de régler l’orientation du pointeur laser sur le mât pour ajuster l’inclinaison du faisceau laser émis par le pointeur laser.The adjustment means also make it possible to adjust the orientation of the laser pointer on the mast to adjust the inclination of the laser beam emitted by the laser pointer.
Tel qu’illustré par les figures 2 et 3, le dispositif de contrôle et de calibrage 1 selon l’invention, comporte :As illustrated in FIGS. 2 and 3, the control and calibration device 1 according to the invention, comprises:
- une base 3 ;- a base 3;
- un élément support 4 s’étendant en hauteur à partir de la base ;- a support element 4 extending in height from the base;
- un repère de pointage haut 50 et un repère de pointage bas 60 présentés par l’élément support, et qui définissant ensemble un axe de référence R.- a top pointing mark 50 and a bottom pointing mark 60 presented by the support element, and which together define a reference axis R.
La base 3 présente deux poutres 30 parallèles. Ces deux poutres présentent une forme de section carrée et sont destinées à simuler des rails d’une voie de chemin de fer. Aussi, tel qu’illustré plus précisément par la figure 3, ces poutres sont destinées à porter une règle laser. Selon le principe de l’invention, ces poutres sont destinées à former un plan horizontal parfait.The base 3 has two parallel beams 30. These two beams have a square section shape and are intended to simulate rails of a railway track. Also, as illustrated more precisely in FIG. 3, these beams are intended to carry a laser ruler. According to the principle of the invention, these beams are intended to form a perfect horizontal plane.
Selon les figures 2 et 3, l’élément support 4, qui s’étend en hauteur à partir de la base 3, est un mât 40.According to Figures 2 and 3, the support element 4, which extends in height from the base 3, is a mast 40.
Le mat 40 est pourvu d’un support haut 500 qui soutient une réglette haute 5. La réglette haute 5, quant à elle, présente le repère de pointage haut 50.The mat 40 is provided with a high support 500 which supports a high strip 5. The high strip 5, for its part, has the high pointing mark 50.
Le mat 40 est également pourvu d’un support bas 600 qui soutient une réglette basse 6. La réglette basse 6, quant à elle présente le repère de pointage bas 60.The mat 40 is also provided with a low support 600 which supports a low strip 6. The low strip 6, for its part, has the low pointing mark 60.
Tel qu’illustré par ces figures, les réglettes sont écartées en hauteur. De ce fait, le repère de pointage bas est écarté en hauteur du repère du pointage haut. Ce repère de pointage bas est situé entre le repère de pointage haut et le plan horizontal formé par les poutres 30.As illustrated by these figures, the strips are spread apart in height. As a result, the low pointing mark is moved apart in height from the high pointing mark. This low pointing mark is located between the high pointing mark and the horizontal plane formed by the beams 30.
Selon les figures 2 à 4, la réglette haute 5 et la réglette base 6 sont destinées toutes les deux à être parallèles au plan formé par les poutres 30.According to FIGS. 2 to 4, the high strip 5 and the base strip 6 are both intended to be parallel to the plane formed by the beams 30.
Cette réglette haute 5 et cette réglette basse 6, par l’intermédiaire du support haut 500 et du support bas 600, sont montées mobiles en rotation sur le mât 40, ainsi que mobiles en translation sur l’élément support 4.This high strip 5 and this low strip 6, by means of the high support 500 and the low support 600, are mounted mobile in rotation on the mast 40, as well as mobile in translation on the support element 4.
Ces réglages permettent de s’assurer, lors de l’installation et de l’étalonnage du dispositif de contrôle et de calibrage selon l’invention, que les réglettes sont bien parallèles au plan formé par les poutres.These adjustments make it possible to ensure, during the installation and calibration of the control and calibration device according to the invention, that the strips are indeed parallel to the plane formed by the beams.
En référence à la figure 2 et tel qu’évoqué précédemment, le repère de pointage haut et le repère de pointage bas définissent ensemble un axe de référence R, qui est destiné au calibrage du rayon laser d’une règle laser ferroviaire. Cet axe de référence R est orthogonal au plan horizontal formé par les poutres 30, et croise plus précisément le plan horizontal en un point d’origine O qui est équidistant des deux poutres 30.With reference to FIG. 2 and as mentioned above, the top aiming mark and the bottom aiming mark together define a reference axis R, which is intended for calibrating the laser beam of a railway laser rule. This reference axis R is orthogonal to the horizontal plane formed by the beams 30, and more precisely intersects the horizontal plane at an origin point O which is equidistant from the two beams 30.
Ainsi, lors du calibrage et du contrôle de cette règle laser, le rayon laser d’une règle laser ferroviaire doit être colinéaire avec cet axe de référence R pour que la règle laser soit correctement calibrée.Thus, when calibrating and checking this laser rule, the laser beam of a railway laser rule must be collinear with this reference axis R so that the laser rule is correctly calibrated.
En référence aux figures 2 et 3, les poutres 30 de la base 3 sont reliées par deux tiges rigides 31, qui maintiennent parallèles entre-elles les deux poutres. Ces poutres et ces tiges rigides définissent un cadre.Referring to Figures 2 and 3, the beams 30 of the base 3 are connected by two rigid rods 31, which keep the two beams parallel to each other. These beams and rigid rods define a frame.
Ces tiges rigides permettent au cadre d’être relativement flexible.These rigid rods allow the frame to be relatively flexible.
La base 3 comporte également des pieds 33 réglables en hauteur.The base 3 also includes feet 33 adjustable in height.
Plus précisément, ces pieds réglables en hauteur sont situés à chaque extrémité des poutres 30. Ces pieds 33 permettent ainsi de régler l’horizontalité des poutres 30 par rapport à une surface qui n’est pas forcément plane et/ou horizontale. Grâce à la flexibilité de la base conférée par les tiges rigides, et aux pieds 33 réglables en hauteur, le plan horizontal formé par les poutres peut-être parfaitement étalonné, par l’intermédiaire d’un contrôle de niveau, par les installateurs du dispositif de contrôle et de calibrage selon l’invention.More specifically, these height-adjustable feet are located at each end of the beams 30. These feet 33 thus make it possible to adjust the horizontality of the beams 30 relative to a surface which is not necessarily flat and / or horizontal. Thanks to the flexibility of the base conferred by the rigid rods, and the feet 33 adjustable in height, the horizontal plane formed by the beams can be perfectly calibrated, by means of a level control, by the installers of the device. control and calibration according to the invention.
En référence à la figure 2, le mât 40 est parallèle à l’axe de référence R. Ce mât 40 est équidistant des deux poutres 30. Plus précisément, le mât 40 est déporté en dehors du cadre défini par les poutres et par les tiges rigides.Referring to Figure 2, the mast 40 is parallel to the reference axis R. This mast 40 is equidistant from the two beams 30. More specifically, the mast 40 is offset outside the frame defined by the beams and by the rods rigid.
La base 3 présente notamment un corps intermédiaire de déport 32 à partir duquel le mat s’étend. Ce corps intermédiaire de déport 32 présente la forme d’un L. Tel qu’illustré par les figures 2 et 3, le corps intermédiaire de déport 32 est traversé par les tiges rigides 31. Ce corps intermédiaire de déport présente également des pieds intermédiaires 320 qui permettent d’optimiser la répartition du poids du dispositif de contrôle et de calibrage, et notamment la répartition des contraintes résultant du poids du mât 40.The base 3 in particular has an intermediate offset body 32 from which the mast extends. This intermediate offset body 32 has the shape of an L. As illustrated in FIGS. 2 and 3, the intermediate offset body 32 is crossed by the rigid rods 31. This intermediate offset body also has intermediate feet 320 which make it possible to optimize the distribution of the weight of the control and calibration device, and in particular the distribution of the stresses resulting from the weight of the mast 40.
Selon le présent mode de réalisation et tel que l’on peut l’observer sur les figures 2 et 3, le dispositif selon l’invention comporte deux jambes de force 7 qui sont destinées à sécuriser la position du mât. Chaque jambe de force 7 est couplée à une première extrémité en hauteur sur le mât, et à une deuxième extrémité sur l’une des poutres.According to this embodiment and as can be seen in Figures 2 and 3, the device according to the invention comprises two struts 7 which are intended to secure the position of the mast. Each strut 7 is coupled to a first high end on the mast, and to a second end on one of the beams.
Les jambes de forces sont d’abord fixées sur les poutres. Ces jambes de forces sont ensuite reliées entres elles en pression sur le mat avec une vis, de manière à stabiliser le mat en réduisant ses oscillations. D’autre part, les jambes sont percées par un trou supérieur au diamètre de la vis à la liaison des jambes et du mat, ce qui laisse la possibilité de régler le mat. Cette vis est serrée après réglage du mat pour assurer un bridage du mat.The struts are first attached to the beams. These struts are then connected together by pressing on the mast with a screw, so as to stabilize the mast by reducing its oscillations. On the other hand, the legs are pierced by a hole larger than the diameter of the screw at the connection of the legs and the mast, which leaves the possibility of adjusting the mast. This screw is tightened after adjustment of the mast to ensure clamping of the mast.
Tel qu’illustré par la figure 6, le dispositif de contrôle et de calibrage 1 selon l’invention comporte un carter de protection 8. Ce carter de protection 8 est périphérique de la base 3 en étant dissocié de la base. Bien entendu, un tel carter scellé dans le sol s’applique au cas où le banc est installé à demeure chez un utilisateur.As illustrated in FIG. 6, the control and calibration device 1 according to the invention comprises a protective casing 8. This protective casing 8 is peripheral to the base 3 by being dissociated from the base. Of course, such a housing sealed in the ground applies in the case where the bench is permanently installed at a user's home.
En d’autres termes, le carter de protection 8 est destiné à entourer la base 3, sans être en contact avec elle, pour éviter qu’elle ne soit déréglée suite à un choc.In other words, the protective casing 8 is intended to surround the base 3, without being in contact with it, to prevent it from being disturbed following an impact.
Ce carter de protection 8 peut être scellé dans le sol pour optimiser la protection qu’il apporte à la base 3.This protective casing 8 can be sealed in the ground to optimize the protection it provides to the base 3.
Selon le présent mode de réalisation illustré par la figure 6, le carter de protection 8 présente également un marchepied de protection 80 qui surplombe la base 3. Tel qu’illustré par cette figure, ce marchepied de protection protège plus précisément les tiges rigides qui relient les deux poutres 30.According to the present embodiment illustrated in FIG. 6, the protective casing 8 also has a protective step 80 which overhangs the base 3. As illustrated by this figure, this protective step more precisely protects the rigid rods which connect the two beams 30.
Une règle laser, lors de son contrôle et de son calibrage repose ainsi sur les deux poutres 30, tout en passant au-dessus du marchepied de protection 80.A laser rule, during its control and its calibration thus rests on the two beams 30, while passing over the protective step 80.
Le dispositif de contrôle et de calibrage selon l’invention, décrit cidessus, est destiné à être installer et étalonné chez un client. Ce dispositif permet aux équipes d’entretien d’un réseau ferroviaire de contrôler et de calibrer leurs règles laser ferroviaires, pour par la suite pouvoir mesurer la hauteur et le désaxement du fil de contact de caténaire par rapport à une voie ferrée.The control and calibration device according to the invention, described above, is intended to be installed and calibrated at a customer. This device allows maintenance teams of a railway network to control and calibrate their railway laser rules, so that they can subsequently measure the height and the misalignment of the catenary contact wire with respect to a railway track.
Le dispositif de contrôle et de calibrage, de par sa conception, permet de présenter une rigidité suffisante pour ne pas se déformer et occasionner des erreurs de mesure lors du contrôle et du calibrage d’une règle laser ferroviaire.The design and calibration device, by design, allows sufficient rigidity not to deform and cause measurement errors when checking and calibrating a railway laser rule.
De plus, toujours grâce à sa conception, le dispositif de contrôle et de calibrage est aisément réglable et peut être facilement étalonné, réglé, par rapport au sol sur lequel il est installé. L’étalonnage du dispositif de contrôle et de calibrage s’effectue à l’aide d’une cale étalon précise, décrite par la suite, spécialement conçue pour ce dispositif de contrôle et de calibrage.In addition, still thanks to its design, the control and calibration device is easily adjustable and can be easily calibrated, adjusted, in relation to the ground on which it is installed. The calibration of the control and calibration device is carried out using a precise gauge block, described below, specially designed for this control and calibration device.
En référence aux figures 1 et 2, les poutres 30 permettent ainsi de simuler les rails d’une voie de chemin de fer. Ces poutres ont l’avantage d’être usinées et ainsi de présenter le moins de défauts possible. Ces poutres permettent d’obtenir un meilleur parallélisme entre les deux surfaces de contact. Grâce aux tiges rigides, aux poutres, aux pieds 33 réglables en hauteur, ainsi qu’au corps intermédiaire de déport 32 et ses pieds intermédiaires 320, le plan horizontal formé par les poutres peut être étalonné de manière parfaite ce qui est essentiel pour le contrôle d’une règle laser ferroviaire.With reference to Figures 1 and 2, the beams 30 thus make it possible to simulate the rails of a railway track. These beams have the advantage of being machined and thus of presenting as few defects as possible. These beams allow better parallelism between the two contact surfaces. Thanks to the rigid rods, the beams, the height-adjustable feet 33, as well as the intermediate offset body 32 and its intermediate feet 320, the horizontal plane formed by the beams can be perfectly calibrated, which is essential for checking. of a railway laser rule.
Ce plan horizontal correspond à la première référence essentielle au contrôle de la hauteur.This horizontal plane is the first essential reference for height control.
Ce plan, en d’autres termes, est destiné à être réglé à une inclinaison de 0°.This plane, in other words, is intended to be set at a tilt of 0 °.
Ce plan, une fois défini, permet de considérer que les axes des rails, (les poutres 30) sont parfaitement parallèles, ce qui permet de tirer un axe central virtuel entre les deux poutres qui correspond au point 0, et qui correspond notamment à l’axe de la voie qui sert de référence lors de la prise de mesure du désaxement.This plane, once defined, makes it possible to consider that the axes of the rails (the beams 30) are perfectly parallel, which makes it possible to draw a virtual central axis between the two beams which corresponds to point 0, and which corresponds in particular to the 'axis of the track which serves as a reference when taking the offset measurement.
L’axe central étant connu sur le plan horizontal formé par les rails, le dispositif de contrôle et de calibrage permet de trouver la perpendicularité du mât 40 qui maintient les réglettes haute et basse.The central axis being known on the horizontal plane formed by the rails, the control and calibration device makes it possible to find the perpendicularity of the mast 40 which maintains the high and low strips.
L’étalonnage permet notamment de s’assurer que le point 0 des réglettes (le repère de pointage haut et le repère de pointage bas) correspond avec l’axe central (et notamment avec le point d’origine O), pour obtenir une colinéarité entre les deux repères de pointage et l’axe central.The calibration makes it possible in particular to ensure that point 0 of the strips (the top pointing mark and the bottom pointing mark) corresponds with the central axis (and in particular with the point of origin O), to obtain collinearity between the two pointing marks and the central axis.
Grâce à la conception du mât, le dispositif de contrôle et de calibrage peut cependant être réglé si le mât n’est toutefois pas perpendiculaire au plan horizontal. En effet, tel qu’expliqué précédemment, les réglettes sont réglables en translation, puis en rotation, par rapport au mât, grâce à leur support.Thanks to the design of the mast, the control and calibration device can however be adjusted if the mast is not, however, perpendicular to the horizontal plane. Indeed, as explained above, the strips are adjustable in translation, then in rotation, relative to the mast, thanks to their support.
Aussi, grâce aux jambes de force, le mât est maintenu en position et dispose d’une rigidité suffisante pour éviter des erreurs de mesure et de mouvements potentiels du mât.Also, thanks to the struts, the mast is held in position and has sufficient rigidity to avoid errors in measurement and potential movements of the mast.
Lors de l’étalonnage du dispositif de contrôle et de calibrage selon l’invention, une cale étalon étudiée à cet effet est utilisée. Cette cale peut par exemple être conçue à l’aide d’une poutre usinée avec deux équerres situées à chaque extrémité. Le point central de cette cale étalon est alors connu par l’usinage. Un laser ligne avec un pendule gravitationnel est installé au point 0. Ce laser ligne permet de projeter deux plans de référence sur les axes qui seront utiles à l’étalonnage. Ces deux plans de référence sont orthogonaux entre eux et avec le plan horizontal formé par les poutres, l’un de ces plans de référence comprenant l’axe central virtuel situé entre les deux poutres, et l’autre de ces plans de référence étant orthogonal à l’axe central virtuel.When calibrating the control and calibration device according to the invention, a gauge block studied for this purpose is used. This wedge can for example be designed using a machined beam with two brackets located at each end. The central point of this gauge block is then known by machining. A line laser with a gravitational pendulum is installed at point 0. This line laser makes it possible to project two reference planes on the axes which will be useful for calibration. These two reference planes are orthogonal to each other and to the horizontal plane formed by the beams, one of these reference planes comprising the virtual central axis located between the two beams, and the other of these reference planes being orthogonal to the virtual central axis.
Après l’étalonnage du dispositif de contrôle et de calibrage au moyen de ces plans de référence, les défauts pouvant interagir sur le contrôle d’une règle laser peuvent être considérés comme supprimés.After calibration of the control and calibration device using these reference planes, faults which may interact with the control of a laser ruler can be considered to have been eliminated.
Suite à cet étalonnage et à la vérification du dispositif de contrôle et de calibrage selon l’invention, le carter de protection est installé. Il protège la base en lui évitant d’encaisser les chocs, et empêche des détériorations de l’étalonnage du dispositif suite au piétinement de la base par des personnes par l’intermédiaire du marchepied de protection.Following this calibration and verification of the control and calibration device according to the invention, the protective casing is installed. It protects the base by preventing it from absorbing shocks, and prevents deterioration of the calibration of the device following the trampling of the base by people via the protective step.
Le contrôle et le calibrage d’une règle laser sont décrits ci-après.The control and calibration of a laser rule are described below.
Lors du contrôle d’une règle ferroviaire, le calibrage peut être assuré grâce à l’alignement du faisceau laser de la règle laser ferroviaire avec les trois points de référence (le point d’origine O, le repère de pointage bas 60 et le repère de pointage haut 50, visibles sur la figure 2). Tel qu’illustré par la figure 4, on observe qu’un faisceau laser vient pointer une mesure sur la réglette basse 6.When checking a railway rule, calibration can be ensured by aligning the laser beam of the railway laser rule with the three reference points (the origin point O, the bottom pointing mark 60 and the reference mark high pointing 50, visible in Figure 2). As illustrated in FIG. 4, it is observed that a laser beam comes to point a measurement on the low strip 6.
Tel qu’illustré par les figures 4 et 5, cette réglette basse 6 présente une pluralité de lumières qui mesurent 1 mm de largeur chacune. Le faisceau laser (mesurant généralement 3 mm d’épaisseur) pointe alors sur l’une de ces lumières et permet d’avoir une visée du laser précise, réduisant le champ et rendant le pointage plus restreint et ainsi plus précis. En référence à la figure 5, le faisceau laser, ainsi affiné, vient ensuite réaliser un pointage sur la réglette haute 5. Ce faisceau laser doit alors être aligné avec le repère de pointage haut 50.As illustrated in Figures 4 and 5, this low strip 6 has a plurality of lights which are 1 mm wide each. The laser beam (usually measuring 3 mm thick) then points to one of these lights and allows precise laser aiming, reducing the field and making the pointing more restricted and thus more precise. With reference to FIG. 5, the laser beam, thus refined, then comes to point at the high strip 5. This laser beam must then be aligned with the top pointing mark 50.
Grâce aux possibilités de réglage d’une règle laser ferroviaire (réglage en rotation du laser, réglage en translation de la tête du laser, réglage de l’inclinaison du laser), la règle laser ferroviaire peut être parfaitement calibrée sur le dispositif de contrôle et de calibrage grâce au repère de pointage haut et au repère de pointage bas qui permettent de rendre le laser colinéaire avec l’axe de référence R, et ainsi le rendant perpendiculaire au plan horizontal formé par les poutres. Un tel étalonnage n’est pas possible lors d’un contrôle d’étalonnage selon l’une ou l’autre des méthodes décrites dans l’art antérieur où une « retourne >> de la règle laser ferroviaire est réalisée.Thanks to the adjustment possibilities of a railway laser rule (adjustment in rotation of the laser, adjustment in translation of the laser head, adjustment of the tilt of the laser), the railway laser rule can be perfectly calibrated on the control device and calibration thanks to the high pointing mark and the low pointing marking which make the laser collinear with the reference axis R, and thus making it perpendicular to the horizontal plane formed by the beams. Such a calibration is not possible during a calibration check according to one or the other of the methods described in the prior art where a "return" of the railway laser rule is carried out.
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| CN112782193A (en) * | 2021-02-02 | 2021-05-11 | 成都国铁电气设备有限公司 | Performance test platform and method for contact net suspension state detection and monitoring device |
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