IT202000029402A1 - Dispositivo per determinare le condizioni di almeno un componente di un veicolo ferroviario, e veicolo ferroviario comprendente almeno un siffatto dispositivo. - Google Patents
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Description
DISPOSITIVO PER DETERMINARE LE CONDIZIONI DI ALMENO UN COMPONENTE DI UN VEICOLO FERROVIARIO, E VEICOLO FERROVIARIO COMPRENDENTE ALMENO UN SIFFATTO DISPOSITIVO
La presente invenzione riguarda un dispositivo per determinare le condizioni, ovvero lo stato presente e la sua evoluzione futura, di almeno un componente di un veicolo ferroviario.
Nello specifico, l?invenzione concerne un dispositivo per il monitoraggio di parametri inerenti alle condizioni di almeno un componente di un veicolo ferroviario, ai fini della pianificazione degli interventi manutentivi preventivi sul veicolo ferroviario stesso.
Sulla base dei valori dei parametri rilevati da tale dispositivo, ? pertanto possibile stimare, in momenti prestabiliti, le condizioni del componente monitorato e quindi stabilire quando effettuare il prossimo intervento manutentivo o la sostituzione del pezzo per evitare rotture o malfunzionamenti del componente, sfruttando al massimo la vita operativa utile di quest?ultimo.
La presente invenzione riguarda anche un veicolo ferroviario che comprende almeno un dispositivo del tipo sopra indicato.
Attualmente, gli interventi di manutenzione ordinaria (i.e. manutenzione non derivante da rotture) sui mezzi ferroviari vengono svolti, normalmente, ad intervalli di tempo prestabiliti, indipendentemente dalle effettive condizioni dei relativi componenti e apparati.
Ci?, inevitabilmente, comporta il rischio di provvedere alla manutenzione o alla sostituzione di pezzi quando non ancora necessario, ovvero durante il relativo periodo di vita utile.
In questi casi, si rischia quindi di impiegare risorse inutilmente per manutenere o sostituire componenti ancora regolarmente funzionanti.
Alla luce di quanto sopra, ?, pertanto, scopo della presente invenzione quello di fornire un dispositivo per determinare, efficacemente, le condizioni di almeno un componente di un veicolo ferroviario.
Un altro scopo dell?invenzione ? quello di fornire un dispositivo per monitorare, continuamente o in momenti prestabiliti, uno o pi? parametri inerenti alle condizioni di almeno un componente di un veicolo ferroviario.
Ulteriore scopo della presente invenzione ? quello di fornire un dispositivo per determinare le condizioni di almeno un componente di un veicolo ferroviario, il quale dispositivo possa essere installato nel veicolo ferroviario in modo semplice e veloce.
Altro scopo dell?invenzione ? quello di fornire un dispositivo per determinare le condizioni di almeno un componente di un veicolo ferroviario, il quale dispositivo sia particolarmente compatto, ovvero abbia ingombri assai ridotti.
Un ulteriore scopo dell?invenzione ? quello di fornire un dispositivo per determinare le condizioni di almeno un componente di un veicolo ferroviario, il quale dispositivo non interferisca con l?operativit? degli altri componenti del veicolo ferroviario.
Un altro scopo della presente invenzione ? quello di fornire un dispositivo economico per determinare le condizioni di almeno un componente di un veicolo ferroviario.
Forma, pertanto, oggetto specifico della presente invenzione un dispositivo per determinare le condizioni di almeno un componente di un veicolo ferroviario dotato di almeno una ruota, detto dispositivo comprendendo: un dispositivo di misurazione per misurare, nell?uso, almeno una accelerazione di almeno un elemento di detto veicolo ferroviario; un dispositivo di rilevazione per determinare, nell?uso, almeno una distanza percorsa da detto veicolo ferroviario e/o almeno una velocit? assunta da detto veicolo ferroviario; mezzi di conversione di energia per convertire l?energia cinetica prodotta dalla rotazione di detta ruota in energia elettrica; mezzi di collegamento per collegare, nell?uso, detti mezzi di conversione di energia, direttamente o indirettamente, a detta ruota; e mezzi di collegamento elettrico per collegare, elettricamente, detti mezzi di conversione di energia a detto dispositivo di misurazione e a detto dispositivo di rilevazione, in modo tale che quando detta ruota gira su se stessa, detto dispositivo di misurazione e detto dispositivo di rilevazione siano alimentati elettricamente tramite detti mezzi di conversione di energia, consentendo in questo modo la determinazione delle condizioni presenti e future di almeno un componente di detto veicolo ferroviario sulla base di detta almeno una accelerazione misurata da detto dispositivo di misurazione e/o sulla base di detta almeno una distanza e/o detta almeno una velocit? determinate da detto dispositivo di rilevazione.
Preferibilmente secondo l?invenzione, detto dispositivo comprende almeno una batteria ricaricabile, elettricamente collegata a detti mezzi di conversione di energia per accumulare in detta almeno una batteria ricaricabile l?energia elettrica prodotta da detti mezzi di conversione di energia; detta almeno una batteria ricaricabile essendo collegata, elettricamente, anche a detto dispositivo di misurazione e a detto dispositivo di rilevazione in modo tale che detto dispositivo di misurazione e detto dispositivo di rilevazione siano alimentati elettricamente, nell?uso, tramite detta almeno una batteria ricaricabile.
Vantaggiosamente secondo l?invenzione, detti mezzi di conversione di energia possono comprendere una dinamo comprendente uno statore e un rotore collegato a detti mezzi di collegamento.
Ulteriormente secondo l?invenzione, detto dispositivo pu? comprendere almeno un elemento di collegamento per collegare, nell?uso, detto statore ad una parte fissa di detto veicolo ferroviario.
Ancora secondo l?invenzione, detto almeno un elemento di collegamento pu? comprendere un contenitore per contenere detta dinamo.
Convenientemente secondo l?invenzione, detto contenitore pu? comprendere un corpo principale, in cui ? disposta detta dinamo, e un elemento di copertura accoppiabile a detto corpo principale; in detto elemento di copertura essendo definita una cavit? interna in cui sono alloggiati detto dispositivo di misurazione e detto dispositivo di rilevazione.
Ulteriormente secondo l?invenzione, detto dispositivo pu? comprendere una unit? di controllo per gestire il funzionamento di detto dispositivo di misurazione e di detto dispositivo di rilevazione; detta unit? di controllo essendo elettricamente collegata a detti mezzi di conversione di energia e operativamente collegata a detto dispositivo di misurazione e a detto dispositivo di rilevazione.
Preferibilmente secondo l?invenzione, detto dispositivo comprende almeno un giroscopio e un dispositivo per misurare almeno una inclinazione di almeno un elemento di detto veicolo ferroviario; detta unit? di controllo essendo operativamente collegata a detto giroscopio e a detto dispositivo per misurare almeno una inclinazione di detto almeno un elemento.
Preferibilmente secondo l?invenzione, detto dispositivo comprende un dispositivo GPS per rilevare e trasmettere dati inerenti alla posizione di detto veicolo ferroviario; detto dispositivo GPS essendo elettricamente collegato, direttamente o indirettamente, a detti mezzi di conversione di energia.
Convenientemente secondo l?invenzione, detto dispositivo pu? comprendere almeno un dispositivo trasmettitore per trasmettere, nell?uso, dati da detto dispositivo ad un elaboratore di dati esterno.
Preferibilmente secondo l?invenzione, detto almeno un dispositivo trasmettitore comprende un?antenna LTE e/o un ricetrasmettitore WI-FI e/o un?antenna Bluetooth.
Forma oggetto della presente invenzione anche un veicolo ferroviario comprendente almeno una ruota e almeno un dispositivo del tipo sopra indicato, collegato, direttamente o indirettamente, a detta almeno una ruota.
La presente invenzione verr? ora descritta a titolo illustrativo ma non limitativo, secondo le sue preferite forme di realizzazione, con particolare riferimento alle figure dei disegni allegati, in cui: la figura 1 ? una vista prospettica di un dispositivo secondo una prima forma di realizzazione della presente invenzione, per determinare le condizioni di almeno un componente di un veicolo ferroviario;
la figura 2 ? una vista in esploso del dispositivo mostrato nella figura 1;
la figura 3 ? una vista in sezione del dispositivo, assemblato, rappresentato nelle figure 1 e 2;
la figura 4 ? una vista prospettica della parte inferiore di un veicolo ferroviario in cui ? montato il dispositivo rappresentato nelle figure 1-3;
la figura 5 ? una vista, in sezione, di un particolare della figura 4;
la figura 6 ? una vista prospettica di un dispositivo in accordo ad una seconda forma di realizzazione della presente invenzione, per determinare le condizioni di almeno un componente di un veicolo ferroviario;
la figura 7 ? una vista in esploso del dispositivo mostrato nella figura 6;
la figura 8 ? una vista in sezione del dispositivo, assemblato, illustrato nelle figure 6 e 7;
la figura 9 ? una vista prospettica della parte inferiore di un veicolo ferroviario in cui ? montato il dispositivo mostrato nelle figure 6-8; e
la figura 10 ? una vista, in sezione, di un particolare della figura 9.
Nelle varie figure le parti simili verranno indicate con gli stessi riferimenti numerici.
Facendo riferimento alle figure 1-3, con 1 ? indicato nel complesso un primo dispositivo per determinare le condizioni di almeno un componente di un veicolo ferroviario.
Tale primo dispositivo 1 comprende un involucro 2, sostanzialmente a forma di campana o di altra forma, avente una parete laterale 3 a sviluppo circolare che definisce una apertura passante in direzione assiale.
L?involucro 2 ? fissabile, preferibilmente mediante mezzi di connessione amovibile, alla boccola 4 o comunque ad una parte fissa di un veicolo ferroviario in corrispondenza di una ruota 5 di una sala 6.
Come noto, nell?ingegneria ferroviaria si definisce ?sala?, o meglio ?sala montata?, l?assieme formato da due ruote di un veicolo ferroviario e dal relativo asse sul quale esse sono montate.
Con il termine ?boccola? si intende, invece, la scatola di ghisa o acciaio che contiene il cuscinetto nel quale gira il perno di estremit? delle sale.
Sul lato aperto dell?involucro 2 opposto rispetto al lato di esso collegato alla boccola 4, ? previsto un coperchio 7 ovvero un tappo amovibile, internamente cavo.
Nello specifico, tale coperchio 7 ? formato da una base 8 e da una calotta 9 accoppiabile alla base 8 in modo tale da definire, congiuntamente, una cavit? interna 10.
Il primo dispositivo 1 include, altres?, una dinamo 11 composta da un rotore 12 e uno statore 13, ovvero un elettromagnete fisso, disposto esternamente a detto rotore 12.
Il rotore 12 della dinamo 11 ? coassialmente fissabile alla suddetta ruota 5 o al relativo asse 14 tramite una flangia 15.
Lo statore 13 ? invece rigidamente collegato alla parte interna della parete laterale 3 dell?involucro 2.
Sulla parte del rotore 12 opposta alla flangia 15 ? montato un trascinatore 16 configurato per trasmettere il moto rotatorio ad un encoder rotativo 17, meccanico, montato nella base 8 del coperchio 7.
Nello specifico, tale encoder rotativo 17 consente l?acquisizione di dati inerenti alle velocit? assunte e alle distanze percorse dal veicolo ferroviario in base alla rotazione impartita allo stesso dall?asse 14.
Il rotore 12 e lo statore 13 della dinamo 11, cos? come il trascinatore 16, sono alloggiati all?interno dell?involucro 2.
Nella cavit? interna 10 del coperchio 7 sono alloggiate una o pi? batterie ricaricabili 18 elettricamente collegate al rotore 12 tramite una serie di conduttori elettrici (non mostrati), in modo tale che durante la rotazione del rotore 12 venga accumulata nelle batterie ricaricabili 18 l?energia elettrica generata dalla dinamo 11.
Nella cavit? interna 10 del coperchio 7 sono altres? presenti, oltre all?encoder rotativo 17, un accelerometro 19 per rilevare le vibrazioni e/o gli spostamenti dell?asse 14 della sala 6, un inclinometro, un giroscopio ed una scheda di acquisizione 20 operativamente collegata all?accelerometro 19, all?encoder rotativo 17 e ad una scheda di controllo 21 alloggiata, anch?essa, nella cavit? interna 10 del coperchio 7 e configurata per ricevere ed elaborare i dati ovvero i segnali acquisiti dalla scheda di acquisizione 20.
Sia l?inclinometro che il giroscopio sono operativamente collegati alla scheda di controllo 21.
Il suddetto accelerometro 19 pu? essere impiegato, oltre che per misurare le accelerazioni, anche per rilevare i cambiamenti di orientamento e la velocit? con cui tali cambiamenti di orientamento avvengono.
Sulla parte esterna della calotta 9 ? previsto un dispositivo esterno 22 incorporante un?antenna GPS per rilevare la posizione del veicolo ferroviario e almeno un?antenna (ad esempio un?antenna LTE) per trasmettere dati in modalit? wireless ad un server remoto.
Anche la succitata antenna GPS ? operativamente collegata alla scheda di controllo 21, affinch? quest?ultima possa acquisire anche i dati relativi alla posizione del veicolo ferroviario.
L?antenna LTE ? anch?essa operativamente collegata alla scheda di controllo 21, per poter trasmettere al server remoto i dati registrati da quest?ultima.
Conformemente ad alcune varianti del presente trovato, in alternativa o in aggiunta all?antenna LTE possono essere previsti almeno un ricetrasmettitore WI-FI 23 (ovvero un dispositivo configurato per trasmettere e ricevere dati tramite onde radio) e/o un?antenna Bluetooth 24 nella cavit? interna 10 del coperchio 7, per permettere la trasmissione dei dati al server remoto quando il veicolo ferroviario ? fermo nei pressi di una stazione ferroviaria.
In base ad una variante della presente invenzione, il ricetrasmettitore WI-FI 23 pu? essere incorporato, interamente oppure in parte (i.e. alcuni componenti di esso), nel dispositivo esterno 22 e operativamente collegato alla scheda di controllo 21.
L?encoder rotativo 17, l?accelerometro 19, la scheda di acquisizione 20, la scheda di controllo 21, il ricetrasmettitore WI-FI 23, l?antenna Bluetooth 24 e le succitate antenna GPS e antenna LTE sono elettricamente collegati, tramite collegamenti elettrici (non mostrati per semplicit? di rappresentazione), alle batterie ricaricabili 18 per la relativa alimentazione elettrica.
Secondo una variante della presente invenzione, le batterie ricaricabili 18 possono essere omesse; in questo caso, l?encoder rotativo 17, l?accelerometro 19, la scheda di acquisizione 20, la scheda di controllo 21, il ricetrasmettitore WI-FI 23, l?antenna Bluetooth 24 e le suddette antenne GPS e LTE sono elettricamente collegati direttamente al rotore 12 della dinamo 11 per la relativa alimentazione elettrica.
Tuttavia, la soluzione che prevede l?impiego delle batterie ricaricabili 18 ? da preferire a quella senza batterie, in quanto permette l?alimentazione elettrica dei succitati componenti funzionali anche quando il veicolo ferroviario ? fermo.
Quando infatti il veicolo ferroviario ? in movimento, l?energia elettrica prodotta dalla dinamo 11 viene accumulata nelle batterie ricaricabili 18 e tramite queste ultime ? utilizzabile in qualsiasi momento in cui se ne abbia necessit?.
Grazie alle misurazioni direttamente effettuate dall?encoder rotativo 17, dall?accelerometro 19, dall?inclinometro, dal giroscopio e dall?antenna GPS ed eventualmente grazie anche all?elaborazione, tramite specifici algoritmi di calcolo, dei dati rilevati, ? possibile determinare in maniera diretta o indiretta le condizioni presenti e future di uno o pi? componenti del veicolo ferroviario.
Conformemente alla presente invenzione, nel caso si intenda, ad esempio, tenere sotto controllo le condizioni di una ruota del veicolo ferroviario, tali condizioni possono essere stimate in base alle distanze percorse e alle velocit? assunte dal veicolo ferroviario, rilevate tramite l?encoder rotativo 17, rilevando eventualmente anche alcuni parametri caratteristici del veicolo ferroviario, quali ad esempio l?agio e la conicit? della ruota.
Nello specifico, con il termine ?agio? si intende il gioco trasversale e longitudinale della sala 6 rispetto al primo dispositivo 1.
In questo caso, per esempio l?agio pu? essere determinato indirettamente, tramite uno specifico algoritmo di calcolo, sulla base delle accelerazioni rilevate dall?accelerometro 19, cos? come la conicit? equivalente pu? essere determinata anche mediante le misure di giroscopia.
In accordo alla presente invenzione, ? ad esempio possibile determinare il grado di usura della ruota 5 tramite la rilevazione e la successiva elaborazione dei dati registrati dall?encoder rotativo 17 e dall?accelerometro 19 relativamente alle distanze percorse e/o alle velocit? assunte dal veicolo ferroviario ed alle accelerazioni dovute alle vibrazioni della ruota 5, unitamente alla rilevazione di una delle possibili cause di tale anomalia relative a fenomeni di slittamento della ruota stessa.
Tramite i valori rilevati dall?encoder rotativo 17 e/o dall?accelerometro 19 e/o dall?antenna GPS ? possibile determinare, con un certo margine di approssimazione, anche le condizioni di altri componenti del veicolo ferroviario, quali ad esempio l?impianto frenante e il sistema di sospensioni a balestra.
? infatti possibile, ad esempio, stabilire se vi siano anomalie nell?impianto frenante in base alle accelerazioni rilevate dall?accelerometro 19 in fase di frenatura del veicolo ferroviario.
Tramite i valori rilevati dall?accelerometro 19 ? possibile, ad esempio, rilevare condizioni anomale di ruota piatta, unitamente alla rilevazione delle cause di tale anomalia relative a fenomeni di pattinamento della ruota stessa e fenomeni anomali di interazione tra ruota e rotaia.
Per determinare con maggiore accuratezza e precisione le condizioni dei componenti del veicolo ferroviario monitorati, ? possibile montare sul medesimo veicolo ferroviario due o pi? primi dispositivi 1 del tipo sopra descritto, in cui ogni primo dispositivo 1 ? associato ad una ruota del veicolo ferroviario.
A tal fine, ? preferibile prevedere due primi dispositivi 1 montati, rispettivamente, in corrispondenza delle due ruote di una sala, e ancora pi? preferibile prevedere almeno quattro primi dispositivi 1 associati, ciascuno, ad una ruota del veicolo ferroviario con uno di questi dotato di funzione di accentratore dei dati raccolti e di elaboratore delle condizioni presenti e future di almeno un componente del rotabile.
In caso di installazione di due o pi? primi dispositivi 1 a bordo del medesimo veicolo ferroviario, ? prevista anche la possibilit? che tali primi dispositivi 1 possano comunicare (i.e. trasmettere dati) tra essi mediante i rispettivi ricetrasmettitore WI-FI 23, e/o antenna Bluetooth 24, e/o antenna LTE.
Facendo ora riferimento alle figure 6-8, con 100 ? complessivamente indicato un secondo dispositivo per determinare le condizioni di almeno un componente di un veicolo ferroviario.
Anche il secondo dispositivo 100 comprende un involucro 102, sostanzialmente a forma di campana pi? o meno alta o di altra forma, avente una parete laterale 103 a sviluppo circolare che definisce un?apertura passante in direzione assiale.
L?involucro 102 ? fissabile, preferibilmente mediante mezzi di connessione amovibile, alla boccola 104 o comunque ad una parte fissa di un veicolo ferroviario in corrispondenza di una ruota 105 di una sala.
Sul lato aperto dell?involucro 102 opposto rispetto al lato di esso collegato alla boccola 104, ? previsto un coperchio 106 ovvero un tappo amovibile, internamente cavo.
Nello specifico, tale coperchio 106 ? formato da una base 107 e da una calotta 108 accoppiabile alla base 107 in modo tale da definire, congiuntamente, una cavit? interna 109.
Il secondo dispositivo 100 include, altres?, una dinamo 110 disposta all?interno dell?involucro 102.
La dinamo 110 ? formata da un rotore 111, collegato assialmente all?asse 112 della ruota 105 tramite una flangia 113 in modo da ruotare con detto asse 112, e uno statore 114 ovvero un elettromagnete fisso rigidamente collegato alla parte interna della parete laterale 103 dell?involucro 102.
Il secondo dispositivo 100 comprende inoltre un encoder rotativo 115, meccanico, collegato assialmente al rotore 111.
Tale encoder rotativo 115 permette di acquisire dati inerenti alle velocit? assunte e alle distanze percorse dal veicolo ferroviario in base alla rotazione impartita allo stesso encoder rotativo 115 dall?asse 112.
Nella cavit? interna 109 del coperchio 106 sono alloggiate una o pi? batterie ricaricabili 116 elettricamente collegate al rotore 111 tramite una serie di conduttori elettrici (non mostrati), in modo tale che durante la rotazione del rotore 111 venga accumulata nelle batterie ricaricabili 116 l?energia elettrica generata dalla dinamo 110.
Lo statore 114 ? collegato ad un dissipatore 117 per dissipare, appunto, il calore che si genera durante il funzionamento della dinamo 110.
Pi? in dettaglio, il dissipatore 117 presenta una forma complessiva ad anello e contiene al proprio interno lo statore 114 della dinamo 110.
Nella cavit? interna 109 del coperchio 106 sono altres? presenti un accelerometro 118 per rilevare le vibrazioni e/o gli spostamenti dell?asse 112 della sala, un inclinometro, un giroscopio, ed una scheda di acquisizione 119 operativamente collegata all?accelerometro 118, all?encoder rotativo 115 e ad una scheda di controllo 120 alloggiata, anch?essa, nella cavit? interna 109 del coperchio 106 e configurata per ricevere ed elaborare i dati ovvero i segnali acquisiti dalla scheda di acquisizione 119.
Sia l?inclinometro che il giroscopio sono operativamente collegati alla scheda di controllo 120.
L?accelerometro 118 pu? essere impiegato, oltre che per misurare le accelerazioni, anche per rilevare i cambiamenti di orientamento.
Sulla parte esterna della calotta 108 ? previsto un dispositivo 121 incorporante un?antenna GPS per rilevare la posizione del veicolo ferroviario e almeno un?antenna (ad esempio un?antenna LTE) per trasmettere dati in modalit? wireless ad un server remoto.
Anche la succitata antenna GPS ? operativamente collegata alla scheda di controllo 120, affinch? quest?ultima possa acquisire anche i dati relativi alla posizione del veicolo ferroviario.
L?antenna LTE ? anch?essa operativamente collegata alla scheda di controllo 120, per poter trasmettere al server remoto i dati registrati da quest?ultima.
Conformemente ad alcune varianti del presente trovato, in alternativa o in aggiunta all?antenna LTE possono essere previsti almeno un ricetrasmettitore WI-FI 122 (ovvero un dispositivo configurato per trasmettere e ricevere dati tramite onde radio) e/o un?antenna Bluetooth 123 nella cavit? interna 109 del coperchio 106.
L?encoder rotativo 115, l?accelerometro 118, la scheda di acquisizione 119, la scheda di controllo 120, il ricetrasmettitore WI-FI 122, l?antenna Bluetooth 123 e le suddette antenna GPS e antenna LTE sono elettricamente collegati, tramite collegamenti elettrici (non mostrati per semplicit? di rappresentazione), alle batterie ricaricabili 116 per la relativa alimentazione elettrica.
Secondo una variante della presente invenzione, le batterie ricaricabili 116 possono essere omesse; in questo caso, l?encoder rotativo 115, l?accelerometro 118, la scheda di acquisizione 119, la scheda di controllo 120, il ricetrasmettitore WI-FI 122, l?antenna Bluetooth 123 e le suddette antenne GPS e LTE sono elettricamente collegati direttamente al rotore 111 della dinamo 110 per la relativa alimentazione elettrica.
Tuttavia, la soluzione che prevede l?impiego delle batterie ricaricabili 116 ? da preferire a quella senza batterie, in quanto permette l?alimentazione elettrica dei succitati componenti operativi anche quando il veicolo ferroviario ? fermo.
La determinazione delle condizioni di uno o pi? componenti del veicolo ferroviario tramite il secondo dispositivo 100 avviene con le stesse modalit? sopra descritte in relazione al primo dispositivo 1.
Per determinare con maggiore accuratezza e precisione le condizioni dei componenti del veicolo ferroviario monitorati, anche in questo caso ? possibile montare sullo stesso veicolo ferroviario due o pi? secondi dispositivi 100 del tipo appena descritto, in cui ogni secondo dispositivo 100 ? associato ad una ruota del veicolo ferroviario.
A tal fine, ? preferibile prevedere due secondi dispositivi 100 montati, rispettivamente, in corrispondenza delle due ruote di una sala, ed ? ancora pi? preferibile prevedere almeno quattro secondi dispositivi 100 associati, ciascuno, ad una ruota del veicolo ferroviario, con uno di questi dotato di funzione di accentratore dei dati raccolti e di elaboratore delle condizioni presenti e future di almeno un componente del rotabile.
In caso di installazione di due o pi? secondi dispositivi 100 a bordo di uno stesso veicolo ferroviario, ? prevista anche la possibilit? che tali secondi dispositivi 100 possano comunicare (i.e. trasmettere dati) tra loro mediante i rispettivi ricetrasmettitore WI-FI 122, e/o antenna Bluetooth 123, e/o antenna LTE.
Come si evince chiaramente dalla descrizione che precede, sia il primo dispositivo 1 che il secondo dispositivo 100 in accordo alla presente invenzione presentano il vantaggio di avere un funzionamento autonomo che non necessita di fonti di energia esterne ad essi.
Gli stessi dispositivi 1, 100 risultano essere, inoltre, particolarmente efficienti nella determinazione delle condizioni di uno o pi? componenti del veicolo ferroviario su cui sono montati, grazie alla possibilit? di rilevare ed elaborare, tramite detti dispositivi, diversi parametri operativi del veicolo ferroviario stesso, sia in maniera diretta che indiretta, sia in relazione allo stato corrente del componente che del suo stato futuro implementando la predizione degli stati anomali del componente.
Ci? permette, in particolare, di pianificare nel modo migliore gli interventi di manutenzione preventiva e predittiva sul veicolo ferroviario, provvedendo alla relativa esecuzione prima che possano verificarsi eventi di rottura e sfruttando al massimo la vita operativa utile dei componenti dello stesso veicolo ferroviario, e ottimizzando la gestione degli approvvigionamenti e delle scorte e dei componenti oggetto di manutenzione.
Inoltre, grazie alla struttura compatta del primo 1 e del secondo dispositivo 100, la loro installazione a bordo dei veicoli ferroviari non impatta significativamente sulle prestazioni di questi ultimi in termini di aerodinamicit? e neppure sulle limitazioni di ingombro imposte dalle normative ferroviarie relative alla sagoma limite.
In aggiunta a ci?, si osserva che i suddetti due dispositivi 1, 100 sono configurati di tal guisa da consentirne un?installazione semplice e veloce.
La presente invenzione ? stata descritta a titolo illustrativo, ma non limitativo, secondo le sue forme preferite di realizzazione, ma ? da intendersi che variazioni e/o modifiche potranno essere apportate dagli esperti del ramo senza per questo uscire dal relativo ambito di protezione, come definito dalle rivendicazioni allegate.
Claims (12)
1. Dispositivo (1, 100) per determinare le condizioni di almeno un componente di un veicolo ferroviario dotato di almeno una ruota (5, 105), detto dispositivo (1, 100) comprendendo:
? un dispositivo di misurazione (19, 118) per misurare, nell?uso, almeno una accelerazione di almeno un elemento di detto veicolo ferroviario; ? un dispositivo di rilevazione (16, 115) per determinare, nell?uso, almeno una distanza percorsa da detto veicolo ferroviario e/o almeno una velocit? assunta da detto veicolo ferroviario; ? mezzi di conversione di energia (11, 110) per convertire l?energia cinetica prodotta dalla rotazione di detta ruota (5, 105) in energia elettrica;
? mezzi di collegamento (15, 113) per collegare, nell?uso, detti mezzi di conversione di energia (11, 110), direttamente o indirettamente, a detta ruota (5, 105); e
? mezzi di collegamento elettrico per collegare, elettricamente, detti mezzi di conversione di energia (11, 110) a detto dispositivo di misurazione (19, 118) e a detto dispositivo di rilevazione (16, 115), in modo tale che quando detta ruota (5, 105) gira su se stessa, detto dispositivo di misurazione (19, 118) e detto dispositivo di rilevazione (16, 115) siano alimentati elettricamente tramite detti mezzi di conversione di energia (11, 110), consentendo in questo modo la determinazione delle condizioni presenti e future di almeno un componente di detto veicolo ferroviario sulla base di detta almeno una accelerazione misurata da detto dispositivo di misurazione (19, 118) e/o sulla base di detta almeno una distanza e/o detta almeno una velocit? determinate da detto dispositivo di rilevazione (16, 115).
2. Dispositivo (1, 100) secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto di comprendere almeno una batteria ricaricabile (18, 116) elettricamente collegata a detti mezzi di conversione di energia (11, 110) per accumulare in detta almeno una batteria ricaricabile (18, 116) l?energia elettrica prodotta da detti mezzi di conversione di energia (11, 110); detta almeno una batteria ricaricabile (18, 116) essendo collegata, elettricamente, anche a detto dispositivo di misurazione (19, 118) e a detto dispositivo di rilevazione (16, 115) in modo tale che detto dispositivo di misurazione (19, 118) e detto dispositivo di rilevazione (16, 115) siano alimentati elettricamente, nell?uso, tramite detta almeno una batteria ricaricabile (18, 116).
3. Dispositivo (1, 100) secondo la rivendicazione 1 o 2, caratterizzato dal fatto che detti mezzi di conversione di energia comprendono una dinamo (11, 110) comprendente uno statore (13, 114) e un rotore (12, 111) collegato a detti mezzi di collegamento (15, 113).
4. Dispositivo (1, 100) secondo la rivendicazione 3, caratterizzato dal fatto di comprendere almeno un elemento di collegamento (2, 7; 102, 106) per collegare, nell?uso, detto statore (13, 114) ad una parte fissa di detto veicolo ferroviario.
5. Dispositivo (1, 100) secondo la rivendicazione 4, caratterizzato dal fatto che detto almeno un elemento di collegamento comprende un contenitore (2, 7; 102, 106) per contenere detta dinamo (11, 110).
6. Dispositivo (1, 100) secondo la rivendicazione 5, caratterizzato dal fatto che detto contenitore comprende un corpo principale (2, 102), in cui ? disposta detta dinamo (11, 110), e un elemento di copertura (7, 106) accoppiabile a detto corpo principale (2, 102); in detto elemento di copertura (7, 106) essendo definita una cavit? interna (10, 109) in cui ? alloggiato detto dispositivo di misurazione (19, 118).
7. Dispositivo (1, 100) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto di comprendere una unit? di controllo (21, 120) per gestire il funzionamento di detto dispositivo di misurazione (19, 118) e di detto dispositivo di rilevazione (16, 115); detta unit? di controllo (21, 120) essendo elettricamente collegata a detti mezzi di conversione di energia (11, 110) e operativamente collegata a detto dispositivo di misurazione (19, 118) e a detto dispositivo di rilevazione (16, 115).
8. Dispositivo (1, 100) secondo la rivendicazione 7, caratterizzato dal fatto di comprendere almeno un giroscopio e un dispositivo per misurare almeno una inclinazione di almeno un elemento di detto veicolo ferroviario; detta unit? di controllo (21, 120) essendo operativamente collegata a detto giroscopio e a detto dispositivo per misurare almeno una inclinazione di detto almeno un elemento.
9. Dispositivo (1, 100) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto di comprendere un dispositivo GPS per rilevare e trasmettere dati inerenti alla posizione di detto veicolo ferroviario; detto dispositivo GPS essendo elettricamente collegato, direttamente o indirettamente, a detti mezzi di conversione di energia (11, 110).
10. Dispositivo (1, 100) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto di comprendere almeno un dispositivo trasmettitore per trasmettere, nell?uso, dati da detto dispositivo (1, 100) ad un elaboratore di dati esterno.
11. Dispositivo (1, 100) secondo la rivendicazione 10, caratterizzato dal fatto che detto almeno un dispositivo trasmettitore comprende almeno un?antenna LTE e/o un ricetrasmettitore WI-FI (23, 122) e/o un?antenna Bluetooth (24, 123).
12. Veicolo ferroviario comprendente almeno una ruota (5, 105) e almeno un dispositivo (1, 100) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti collegato, direttamente o indirettamente, a detta almeno una ruota (5, 105).
Priority Applications (2)
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|---|---|---|---|
| IT102020000029402A IT202000029402A1 (it) | 2020-12-02 | 2020-12-02 | Dispositivo per determinare le condizioni di almeno un componente di un veicolo ferroviario, e veicolo ferroviario comprendente almeno un siffatto dispositivo. |
| EP21209879.2A EP4008604A1 (en) | 2020-12-02 | 2021-11-23 | Device for determining the conditions of at least one component of a railway vehicle, and railway vehicle comprising at least one such device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| IT102020000029402A IT202000029402A1 (it) | 2020-12-02 | 2020-12-02 | Dispositivo per determinare le condizioni di almeno un componente di un veicolo ferroviario, e veicolo ferroviario comprendente almeno un siffatto dispositivo. |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
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Family
ID=74858513
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| IT102020000029402A IT202000029402A1 (it) | 2020-12-02 | 2020-12-02 | Dispositivo per determinare le condizioni di almeno un componente di un veicolo ferroviario, e veicolo ferroviario comprendente almeno un siffatto dispositivo. |
Country Status (2)
| Country | Link |
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Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10137915B2 (en) * | 2013-12-24 | 2018-11-27 | Amsted Rail Company, Inc. | System and method for detecting operational anomalies in train consists and railcars |
| US20190329804A1 (en) * | 2016-11-07 | 2019-10-31 | Politecnico Di Torino | Self-supplied device for a logistic/diagnostic monitoring for railway vehicles |
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2020
- 2020-12-02 IT IT102020000029402A patent/IT202000029402A1/it unknown
-
2021
- 2021-11-23 EP EP21209879.2A patent/EP4008604A1/en active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10137915B2 (en) * | 2013-12-24 | 2018-11-27 | Amsted Rail Company, Inc. | System and method for detecting operational anomalies in train consists and railcars |
| US20190329804A1 (en) * | 2016-11-07 | 2019-10-31 | Politecnico Di Torino | Self-supplied device for a logistic/diagnostic monitoring for railway vehicles |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP4008604A1 (en) | 2022-06-08 |
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