IT202100015224A1 - Sistema migliorato di misurazione di spostamenti o scorrimenti longitudinali di rotaia, per controlli anche su binari ferroviari in esercizio - Google Patents
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Description
DESCRIZIONE
Campo tecnico
La presente invenzione si riferisce a un sistema di misurazione di spostamenti o scorrimenti longitudinali di almeno una rotaia, in particolare di una lunga rotaia saldata.
In generale la presente invenzione trova applicazione nel campo della misurazione di spostamenti longitudinali di una rotaia, in particolare realizzata in Lunga Rotaia Saldata (L.R.S.), mediante misurazioni ottiche anche su binari in esercizio.
La presente invenzione, in particolare, ? utilizzabile efficacemente su linee ferroviarie dove sono disponibili riferimenti di tracciamento costituiti dai cosiddetti ?piolini topografici?.
Arte nota
La variazione della Temperatura Neutra (T.N.) di una rotaia? realizzata in Lunga Rotaia Saldata (L.R.S.) sui binari in esercizio, ? determinabile sulla base degli spostamenti longitudinali subiti, nel tempo, della rotaia stessa. Per T.N. di una rotaia si intende quella temperatura alla quale non sono presenti, al momento della realizzazione in L.R.S., tensioni interne (di allungamento o di accorciamento) alla rotaia stessa.
Le operazioni di controllo prevedono di condurre misure degli spostamenti longitudinali sulla L.R.S. in fase di esercizio, verificando che ciascuna delle due rotaie del binario subisca ? nel tempo ? solo movimenti longitudinali compatibili rispetto alla posizione realizzata al momento della regolazione delle tensioni interne della L.R.S. stessa.
La domanda di brevetto internazionale pubblicata al n? WO2008129420A3 a nome si riferisce ad un metodo e sistema di misurazione laser per controlli anche in esercizio ed in fase di realizzazione, di spostamenti longitudinali di una L.R.S., che prevede di eseguire una prima serie di misure di riferimento tramite distanziometro laser e traguardi di riflessione, ed eseguire successive serie di misure di test tramite distanziometro laser e traguardi di riflessione, in particolare ruotando il distanziometro laser sui due assi X e Y.
La domanda di brevetto per invenzione industriale n. IT102018000005257 depositata il 10/05/2018 dal titolo: "Metodo e sistema di misurazione di spostamenti o scorrimenti longitudinali di almeno una rotaia, in particolare di una lunga rotaia saldata, per controlli anche su binari ferroviari in esercizio" a nome si riferisce a un sistema di misurazione di spostamenti o scorrimenti longitudinali di una lunga rotaia saldata, comprendente un ancoraggio e centraggio ad un supporto di riferimento e un dispositivo di collimazione atto a generare in maniera ripetibile nel tempo un piano univoco di collimazione proiettabile su almeno un gambo della rotaia.
Pur consentendo notevoli economie di tempo e di personale, le soluzioni dell?arte nota non sono pienamente efficaci per quanto riguarda la misurazione di spostamenti o scorrimenti anche con il binario in esercizio.
Per esempio, per valutare la distanza tra il piano di collimazione generato e la marcatura sulla rotaia, ? talvolta necessario accedere alla sede ferroviaria, sia per effettuare un rilevamento a breve distanza, pi? preciso, che per fare manutenzione o installazione di riferimenti ottici/elettronici fissati sulla rotaia.
Dovendo accedere alla sede ferroviaria, ? da un lato opportuno sospendere almeno temporaneamente la circolazione dei treni, con evidenti disagi sulla linea. Dovendo accedere alla sede ferroviaria, insorge da un altro lato un rischio, per esempio di infortuni o investimento, a cui gli operatori sono esposti.
Pertanto, le soluzioni di arte nota possono ancora essere perfezionate in taluni aspetti, risolvendone problematiche tecniche.
Sintesi dell'invenzione
Uno scopo della presente invenzione ? quello di ovviare ad inconvenienti della tecnica nota.
Uno scopo particolare della presente invenzione ? quello di evitare di dover accedere al binario per una misurazione di spostamenti o scorrimenti longitudinali, incrementando la sicurezza degli operatori e della circolazione ferroviaria.
Uno scopo particolare della presente invenzione ? quello di presentare un sistema di misurazione di spostamenti o scorrimenti longitudinali di almeno una rotaia, che sia pi? efficace.
Un ulteriore scopo particolare della presente invenzione ? quello di presentare un sistema di misurazione di spostamenti o scorrimenti longitudinali di almeno una rotaia che consenta una misurazione pi? immediata.
Un ulteriore scopo particolare della presente invenzione ? quello di presentare un sistema di misurazione di spostamenti o scorrimenti longitudinali di almeno una rotaia che consenta, anche ad una sola persona e senza interferire con la circolazione di treni del binario in esercizio, di condurre tutte le operazioni di controllo previste dalle normative vigenti sulla Lunga Rotaia Saldata.
Questi ed altri scopi sono raggiunti mediante un sistema di misurazione di spostamenti o scorrimenti longitudinali di almeno una rotaia, in particolare una Lunga Rotaia Saldata, secondo le caratteristiche delle allegate rivendicazioni che formano parte integrante della presente descrizione.
Un?idea alla base della presente invenzione ? di prevedere un sistema di misurazione di spostamenti o scorrimenti longitudinali di almeno una rotaia, comprendente: mezzi di centraggio configurati per ancorare il sistema di misurazione ad almeno un supporto di riferimento; un dispositivo di collimazione ottica atto a generare un piano di collimazione, univoco rispetto all?almeno un supporto di riferimento e proiettabile su almeno un gambo della rotaia, per effettuare una lettura di posizione di almeno una marcatura fissa sulla rotaia; un dispositivo di spostamento configurato per fornire uno spostamento laterale del piano di collimazione; un dispositivo di rilevazione configurato per misurare lo spostamento laterale per la lettura di posizione dell?almeno una marcatura fissa. Preferibilmente, il dispositivo di spostamento comprende un dispositivo di trasformazione ottica agente sul piano di collimazione.
La presente invenzione, vantaggiosamente, consente di effettuare il rilievo e la misurazione degli spostamenti longitudinali dell?almeno una rotaia, valutando lo spostamento della marcatura fissa sulla rotaia rispetto ad un piano di collimazione originario; lo spostamento viene misurato facendo spostare lateralmente il piano di collimazione generato, di una quantit? corrispondente allo spostamento longitudinale subito dalla rotaia, portandolo a coincidere con la marcatura fissa nella sua nuova posizione.
Vantaggiosamente, la presente invenzione consente di evitare l?accesso al binario da parte degli operatori e di eseguire i rilievi dal camminamento laterale al binario, anche in presenza di circolazione ferroviaria attiva.
Vantaggiosamente, la presente invenzione consente di riprodurre nel tempo, per ciascun supporto di riferimento sul quale il sistema viene agganciato, sempre lo stesso piano di collimazione. Preferibilmente, il piano di collimazione cos? generato intercetta tramite un punto o tratto luminoso le due rotaie del binario prospiciente e consente di misurare nel tempo, rispetto alla marcatura originaria praticata su ciascuna rotaia, uno spostamento longitudinale delle rotaie.
Vantaggiosamente, il sistema di misurazione consente, anche ad una sola persona e soprattutto senza interferire con la circolazione dei treni sul binario in esercizio, di condurre tutte le operazioni di controllo previste dalle normative vigenti sulla Lunga Rotaia Saldata.
Vantaggiosamente, la presente invenzione consente un calcolo dello stato tensionale termico della Lunga Rotaia Saldata, al momento di ogni rilievo, tramite l'uso di modello di calcolo che correla la variazione di Temperatura Neutra con gli scorrimenti longitudinali delle rotaie.
Vantaggiosamente, la presente invenzione consente una redazione automatica di apposite tabelle di verifica, per la certificazione dello stato tensionale termico della Lunga Rotaia Saldata al momento del rilievo.
Ulteriori caratteristiche e vantaggi risulteranno maggiormente evidenti dalla descrizione dettagliata fatta qui di seguito di forme di realizzazione preferite, non limitative, della presente invenzione, e dalle rivendicazioni dipendenti che delineano forme di realizzazione preferite e particolarmente vantaggiose dell?invenzione.
Breve descrizione dei disegni
L?invenzione ? illustrata con riferimento alle seguenti figure, fornite a titolo esemplificativo e non limitativo, in cui:
- La Figura 1 illustra una vista laterale di una forma di realizzazione preferita di un sistema di misurazione secondo la presente invenzione.?
- La Figura 2 illustra una vista dall?alto di Figura 1.?
- La Figura 3 esemplifica la costituzione schematica di un piano di collimazione.?
- La Figura 4 illustra una vista laterale del sistema di misurazione in una prima condizione operativa.?
- La Figura 5 illustra una vista laterale del sistema di misurazione in una seconda condizione operativa.?
- La Figura 6 illustra una vista dall?alto di Figura 5.?
- La Figura 7 illustra una vista laterale del sistema di misurazione in una terza condizione operativa.?
- La Figura 8 illustra una vista dall?alto di Figura 7.? - La Figura 9 illustra una vista prospettica di un modulo costituito dal dispositivo di spostamento e dal dispositivo di rilevazione del sistema di misurazione secondo la presente invenzione.?
- La Figura 10 illustra il modulo di Figura 9 separato dal corpo del sistema di misurazione secondo la presente invenzione.?
- La Figura 11 illustra una prima forma di realizzazione di mezzi di centraggio del sistema di misurazione secondo la presente invenzione.?
- La Figura 12 illustra una seconda forma di realizzazione di mezzi di centraggio del sistema di misurazione secondo la presente invenzione.?
Nelle differenti figure, elementi analoghi saranno identificati da numeri di riferimento analoghi.?
Descrizione di dettaglio
La Figura 1 illustra una vista laterale e la Figura 2 illustra una vista dall?alto di una forma di realizzazione preferita di un sistema di misurazione 100 secondo la presente invenzione.?
Tale sistema di sistema di misurazione 100 ? utilizzabile per misurare spostamenti o scorrimenti longitudinali di una rotaia, in particolare di una lunga rotaia saldata.
Il sistema di misurazione 100 comprende mezzi di centraggio 101 configurati per ancorare il sistema di misurazione 100 ad un supporto di riferimento, come sar? ulteriormente descritto.
Il sistema di misurazione 100 comprende ulteriormente un dispositivo di collimazione ottica 102 atto a generare un piano di collimazione, univoco rispetto al supporto di riferimento e proiettabile su almeno un gambo della rotaia, per effettuare una lettura di posizione di almeno una marcatura fissa sulla rotaia, come sar? ulteriormente descritto.
Tale dispositivo di collimazione ottica 102, in una forma di realizzazione preferita, comprende una sorgente di luce tipo laser, atta a proiettare un punto o un trattino verticale su un gambo di una rotaia.
Preferibilmente, i mezzi di centraggio del sistema di misurazione 100 comprendono ulteriormente un elemento di riferimento sussidiario 103 configurato per coincidere con un riferimento fisso, quale un foro, associato al supporto di riferimento. Tale elemento di riferimento sussidiario 103 ? atto a vincolare la rotazione rispetto al supporto di riferimento della morsa cilindrica 101, assicurando la ripetibilit? nel tempo della proiezione del piano di collimazione.
Preferibilmente, il sistema di misurazione 100 comprende ulteriormente un elemento di regolazione d?inclinazione 104, configurato per variare un?inclinazione del dispositivo di collimazione ottica 102 sul piano di collimazione, generando una pluralit? di fasci laser, nell?esempio, che individuino il piano di collimazione.
Il sistema di misurazione 100 comprende ulteriormente un dispositivo di spostamento 105 configurato per fornire uno spostamento laterale del piano di collimazione, e un dispositivo di rilevazione 106 configurato per misurare lo spostamento laterale, consentendo la lettura di posizione della marcatura fissa sulla rotaia.?
Nella forma di realizzazione preferita, il dispositivo di spostamento 105 comprende un dispositivo di trasformazione ottica 107 che comprende una lastra pian-parallela oppure uno o pi? prismi otticamente equivalenti a una lastra pian-parallela.?
Il modulo 107, grazie alla lastra pian-parallela, consente lo spostamento laterale, in maniera rapida e precisa, del piano di collimazione, in particolare spostando lateralmente il raggio laser generato dal dispositivo di collimazione ottica 102 in maniera parallela all?asse ottico dello stesso.?
Infatti, una rotazione sul piano di appoggio della lastra pianparallela 107 provocher? un corrispondente spostamento parallelo del raggio ottico, per esempio del raggio laser, attraversante la lastra pianparallela 107. Questo spostamento, oltre che all?angolo di rotazione, ? dovuto ad effetti di rifrazione ottica dipendenti dallo spessore della lastra 107 e dal suo indice di rifrazione, secondo la Legge di Snell.
In particolare, per un angolo di incidenza nullo sulla lastra 107 (cio? perpendicolare alla superficie della lastra) lo spostamento laterale del piano di collimazione sar? parimenti nullo.
La Figura 3 esemplifica la costituzione schematica di un piano di collimazione in corrispondenza di una coppia di rotaie 1.?
Come descritto, il sistema di misurazione 100 comprende un dispositivo di collimazione ottica 102 atto a generare il piano di collimazione 2.?
Il piano di collimazione 2 ? in particolare univoco rispetto al supporto di riferimento 3 ed ? proiettabile su almeno un gambo delle rotaie 1, cos? da effettuare una lettura di posizione di almeno una marcatura fissa sulla rotaia 1.?
Preferibilmente, il supporto di riferimento 3 a cui il sistema di misurazione 100 ? ancorato comprende un piolino topografico 3, in particolare un piolino 3 del tipo gi? installato su linee ferroviarie ed anche utilizzato per controllare lo stato plano-altimetrico della rotaia 1.
L?utilizzo del piolino topografico 3 consente di definire il piano di collimazione 2 in maniera univoca sfruttando vantaggiosamente un?infrastruttura gi? disponibile nell?ambito ferroviario. Infatti, tali piolini topografici 3 sono vantaggiosamente gi? in opera sui pali della trazione elettrica o su altri manufatti presenti, con caratteristiche di inamovibilit?. Il loro utilizzo ha quindi lo scopo di facilitare le operazioni di rilievo, di migliorare la precisione dei dati e di ridurre i costi.
Preferibilmente, al supporto di riferimento 3 ? associato un ulteriore riferimento fisso 4, quale un foro, che consente di assicurare il posizionamento del sistema di misurazione 100 come gi? descritto.
Alternativamente, sarebbe possibile utilizzare per il sistema di misurazione 100 differenti supporti fisici fissi o mobili, come riferimento.
Illustrando brevemente il funzionamento generale del sistema di misurazione 100, il piano di collimazione 2, preferibilmente generato da una sorgente laser che proietta un punto o tratto luminoso, viene proiettato sulla rotaia 1, in particolare costituita in L.R.S.
Sul gambo della rotaia 1 ? presente una marcatura fissa (non visibile in figura). Secondo la presente invenzione non ? necessaria la presenza di un ulteriore riscontro millimetrato orizzontale (fisso o removibile) che potrebbe comunque essere presente e il cui zero centrale coinciderebbe con la marcatura fissa iniziale.
Il metodo di misurazione prevede di generare in maniera ripetibile nel tempo il piano di collimazione 2 proiettato sul gambo della rotaia 1, a partire dal supporto di riferimento 3. Preferibilmente, il punto o tratto luminoso definente il piano di collimazione 2, pu? scorrere sull?intera altezza delle due rotaie 1 del binario prospiciente.
Come descritto, il dispositivo di spostamento 105 del sistema di misurazione 100 consente di fornire uno spostamento laterale al piano di collimazione 2, per farlo nuovamente coincidere con la marcatura fissa in caso di spostamento o scorrimento della rotaia 1.? Inoltre, il dispositivo di rilevazione 106 del sistema di misurazione 100 ? configurato per misurare lo spostamento laterale intercorso, consentendo cos? la lettura di posizione della marcatura fissa sulla rotaia.?
In altre parole, la lettura di posizione viene effettuata rilevando una distanza esistente tra la proiezione originale del piano di collimazione 2 univoco, e la proiezione spostata lateralmente del piano di collimazione 2? portato a coincidere con la marcatura fissa presente sulla rotaia 1, spostatasi in conseguenza allo spostamento o scorrimento della rotaia 1.
Il piano di collimazione 2 univoco ? in particolare definito ad una prima installazione proprio come il piano passante per il centro del piolino topografico 3, a cui viene associata una marcatura fissa sulla rotaia 1.
Il piano di collimazione 2 univoco verr? confrontato, tutte le volte che si effettua una misura, con la posizione attuale della marcatura fissa che ? stata praticata sul gambo della rotaia 1 al momento di prima installazione.
La presente invenzione consente quindi di misurare in successivi istanti temporali, per intersezione con il piano di collimazione 2 opportunamente spostato lateralmente, gli scorrimenti longitudinali delle rotaie 1.
La Figura 4 illustra una vista laterale del sistema di misurazione 100 in una prima condizione operativa.?
Preferibilmente, il dispositivo di trasformazione ottica 105 ? separabile dal dispositivo di collimazione ottica 102, cos? da liberare il percorso ottico e generare un piano di collimazione 2 privo di ogni spostamento laterale. ?
In particolare, in questa condizione operativa la lastra pianparallela 107 ? rimossa dal percorso ottico, assicurando in maniera semplice e definita che non vi sia alcuno spostamento laterale del piano di collimazione. ?
Alternativamente, si potrebbe lasciare installata la lastra pianparallela 107 avendo cura di centrare esattamente sullo ?zero? il piano di collimazione.?
Inoltre, ? da notare che il dispositivo di rilevazione 106 configurato per misurare lo spostamento laterale del piano di collimazione ? attualmente in una posizione che non interseca il percorso ottico del piano di collimazione 2.?
La Figura 5 illustra una vista laterale e la Figura 6 illustra una vista dall?alto del sistema di misurazione 100 in una seconda condizione operativa.
Il dispositivo di spostamento 105 ? in generale configurato per fornire uno spostamento laterale del piano di collimazione 2?.
Nella forma di realizzazione preferita, il dispositivo di trasformazione ottica 107 comprende una coppia di superfici 107a e 107b, rispettivamente configurate per una doppia rifrazione del piano di collimazione 2, conservando una direzione del piano di collimazione 2 e fornendo uno spostamento laterale in modo parallelo per definire il piano di collimazione 2?.
Preferibilmente, il dispositivo di trasformazione ottica 107 comprende ulteriormente un elemento di rotazione 108, quale un perno, configurato per ruotare il dispositivo di trasformazione ottica 107 attorno a un proprio asse verticale. Tale perno 108 potrebbe comprendere o essere associato ad ulteriori elementi di blocco della rotazione.
La Figura 7 illustra una vista laterale e la Figura 8 illustra una vista dall?alto del sistema di misurazione 100 in una terza condizione operativa.
In questa condizione operativa, il dispositivo di rilevazione 106 ? utilizzato per misurare lo spostamento laterale del piano di collimazione 2?, allo scopo di effettuare una lettura di posizione della almeno una marcatura fissa sulla rotaia 1.
Nella forma di realizzazione preferita, il dispositivo di rilevazione 106 comprende un elemento graduato 106b configurato per essere selettivamente interposto sul percorso ottico del piano di collimazione 2?, a valle del dispositivo di trasformazione ottica 107.
L?intercettazione del piano di collimazione 2?, in condizioni spostate, sull?elemento graduato 106b consente di misurare lo spostamento laterale del piano di collimazione 2? rispetto ad un centro predeterminato corrispondente al piano di collimazione 2 originale.
In particolare, l?elemento graduato 106b comprende almeno una cerniera di movimento 106a ruotabile, ed ? cos? mobile per interporsi in o per liberare il percorso ottico del piano di collimazione 2?.
In particolare, l?elemento graduato 106b ? ruotabile su un asse trasversale al piano di collimazione 2 o 2? del sistema di misurazione 100.
La Figura 9 illustra una vista prospettica di un modulo 200 costituito dal dispositivo di spostamento 107 e dal dispositivo di rilevazione 106 del sistema di misurazione 100, mentre la Figura 10 illustra il modulo 200 separato ma in prossimit? con il corpo del sistema di misurazione 100.?
Preferibilmente, il dispositivo di spostamento 105 comprende una lastra pian-parallela 107 opportunamente protetta da un involucro metallico.?
Il modulo 200 comprende preferibilmente un sistema di aggancio 201 di precisione, che assicura che il piano di collimazione passi effettivamente sullo zero centrale del dispositivo di rilevazione 106.?
Grazie al sistema di aggancio 201, il modulo 200 pu? essere separato e riaccoppiato al sistema di misurazione 100. Il sistema di misurazione privo del modulo 200 rimane infatti atto a generare un piano di collimazione grazie al dispositivo di collimazione ottica 102.
Il modulo 200, che pu? quindi essere addizionato a sistemi di misurazione privi del dispositivo di spostamento 107 e del dispositivo di rilevazione 106, consente quindi di misurare lo spostamento laterale per effettuare la lettura di posizione della marcatura fissa sulla rotaia, rispetto al supporto di riferimento.
La presente invenzione prevede infatti di trasferire il punto di lettura del piano di collimazione spostato lateralmente, dalle marcature fisse sulle rotaie all?elemento graduato 106b del dispositivo di rilevazione 106 ribaltabile, posizionato sull?estremit? del modulo 200.
La rotazione con raddrizzamento del dispositivo di rilevazione 106 consente di intercettare il piano di collimazione 2 all?estremit? del sistema di misurazione 100, dopo lo spostamento laterale di una quantit? opportuna mediante il dispositivo di spostamento 107 per allineare il piano di collimazione 2? con la marcatura fissa presente sulle rotaie, consente di misurare lo spostamento laterale corrispondente allo spostamento longitudinale delle rotaie.
Nella forma di realizzazione preferita, lo spostamento laterale del piano di collimazione 2 ? realizzato mediante un dispositivo di trasformazione ottica 107 quale una lastra pian-parallela. Per esempio, interponendo e ruotando la lastra pian-parallela, si sposta il raggio laser di uscita e con lo spot laser, visibile dalla banchina ferroviaria, si centrano le marcature fisse originarie presenti sulle rotaie. Poi, immediatamente a valle dello strumento, si intercetta il raggio laser spostato sul nuovo riscontro millimetrato o sensore elettronico ribaltabili. Lo zero del riscontro millimetrato o sensore elettronico ribaltabile ? centrato sul piano univoco di collimazione generato dallo strumento originario in quanto ? obbligato dal particolare sistema di aggancio allo strumento originario.
Si descrive ora una prima variante alla forma di realizzazione del sistema di misurazione 100, in cui un differente dispositivo di spostamento comprende una slitta meccanica configurata per traslare in maniera calibrata il dispositivo di collimazione ottica 102 in una direzione perpendicolare al piano di collimazione 2. La traslazione ? calibrata mediante un opportuno dispositivo di rilevazione configurato per misurare lo spostamento laterale della slitta meccanica, cos? da consentire la lettura di posizione della marcatura fissa sulla rotaia. In particolare, tale dispositivo di rilevazione comprende un elemento di regolazione, quale una rotella graduata o un cursore graduato, configurato per fornire una misurazione calibrata dello spostamento laterale.?
Si descrive ora una seconda variante alla forma di realizzazione del sistema di misurazione 100, in cui il dispositivo di rilevazione non ? dotato di una cerniera di movimento e di un riferimento graduato, ma comprende un elemento di regolazione, quale una rotella graduata o un cursore graduato, configurato per fornire una misurazione calibrata dello spostamento laterale fornito dal dispositivo di trasformazione ottica 107. Per esempio, ruotando la lastra pianparallela che si trova all'interno dello strumento, si trasla la linea di mira del piano di collimazione 2? e a questo punto si legge un numero su un oculare o su una scala graduata, corrispondente allo spostamento laterale.?
Si descrive ora una terza variante alla forma di realizzazione del sistema di misurazione 100, in cui il dispositivo di collimazione ottica non comprende una sorgente laser bens? comprende uno strumento ottico, quale un cannocchiale ottico con reticolo.
La Figura 11 illustra una prima forma di realizzazione di mezzi di centraggio 101 del sistema di misurazione secondo la presente invenzione.?
In generale, i mezzi di centraggio 101 comprendono una morsa cilindrica 110 a battuta frontale, configurata per un bloccaggio con centraggio su una retta generatrice inferiore di un cilindro definito dal supporto di riferimento o piolino topografico 3. In particolare, la morsa cilindrica 110 comprende un profilo sostanzialmente circolare.
La Figura 12 illustra una seconda forma di realizzazione di mezzi di centraggio 101 del sistema di misurazione secondo la presente invenzione.?
I mezzi di centraggio 101 comprendono una morsa cilindrica 110b a battuta frontale che comprende un profilo inclinato, in particolare a forma di V, configurato per cooperare con il supporto di riferimento o piolino topografico 3 in corrispondenza della retta generatrice inferiore.
In entrambe le forme di realizzazione, la morsa cilindrica 110 o 110b battuta frontale posiziona il sistema di misurazione 100 in una stessa posizione spaziale, rispetto a ciascun piolino topografico 3, perch? si serra sulla retta generatrice inferiore del cilindro costituito dal piolino topografico 3 stesso.
In particolare, in entrambe le forme di realizzazione, l?elemento di riferimento sussidiario 103, montato sul sistema di misurazione 100, impedisce una rotazione trasversale del piano univoco di collimazione 2 sul piolino topografico 3.
Si descrivono ora brevemente ulteriori varianti alla forma di realizzazione del sistema di misurazione 100, in possibili implementazioni.
Preferibilmente, si potrebbe prevedere un dispositivo di lettura informatizzata dello spostamento laterale, mediante un sistema elettronico con output digitale, oppure mediante riconoscimento fotografico tramite un associato dispositivo, per esempio uno smartphone o tablet.
Preferibilmente, si potrebbe prevedere un modulo GPS associato al dispositivo di lettura informatizzata, per esempio il GPS gi? contenuto nello smartphone o tablet, che sia configurato per rilevare automaticamente una posizione di misurazione presso la rotaia.
Preferibilmente, si pu? prevedere una lettura informatizzata dell?immagine fotografica dell?elemento graduato 106b. Preferibilmente, si pu? prevedere una lettura informatizzata diretta con sistema elettronico di rilevamento laser. In generale, si possono prevedere sistemi ottico-elettronici e informatici per l?acquisizione e l?importazione automatica dei dati misurati.
Applicabilit? industriale
In sintesi, il sistema di misurazione secondo la presente invenzione consente l?esecuzione di misurazioni in successivi istanti temporali, mediante successive generazioni di piani di collimazione 2 e 2? tra loro spostati lateralmente, al fine di rilevare e misurare spostamenti o scorrimenti longitudinali delle rotaie 1, rispetto alla marcatura fissa riportata sulle stesse. Tale valore degli spostamenti o scorrimenti longitudinali ? rilevato mediante la misurazione di uno spostamento laterale rispetto a uno zero centrale definito da un piano di collimazione 2 univoco originale, fatto coincidere con un supporto di riferimento.
Il sistema di misurazione secondo la presente invenzione permette quindi ad un solo operatore di compiere tutte le attivit? di misura di spostamenti o scorrimenti longitudinali in fase di esercizio ? previste dalle normative vigenti sulla Lunga Rotaia Saldata ? con contestuale redazione automatica degli appositi moduli di controllo e certificazione.
Vantaggiosamente la presente invenzione non richiede installazioni di staffature fisse dedicate. Inoltre, vantaggiosamente, la presente invenzione ? completamente operabile dall?esterno dei binari e non comporta quindi alcuna interferenza con la sagoma di ingombro generata dalla circolazione treni.
La presente invenzione consente inoltre di trasferire ed elaborare in maniera pi? efficace i dati di misurazione e di redigere automaticamente la certificazione dello stato tensionale termico della Lunga Rotaia Saldata, al momento del rilievo, su apposite tabelle di verifica.
Considerando la descrizione qui riportata, il tecnico del ramo potr? congegnare ulteriori modifiche e varianti, allo scopo di soddisfare esigenze contingenti e specifiche.
Per esempio, caratteristiche tecniche descritte con riferimento a specifiche forme di realizzazione o varianti, possono essere trasferite e combinate in ulteriori forme di realizzazione e varianti ove non sussista un pregiudizio tecnico.
Le forme di realizzazione qui descritte sono pertanto da intendersi esempi illustrativi e non limitativi dell?invenzione.
Claims (15)
1. Sistema di misurazione di spostamenti o scorrimenti longitudinali di almeno una rotaia (1), in particolare di una lunga rotaia saldata (1), detto sistema di misurazione comprendente:
- mezzi di centraggio (101, 103) configurati per ancorare detto sistema di misurazione ad almeno un supporto di riferimento (3, 4);
- un dispositivo di collimazione ottica (102) atto a generare un piano di collimazione (2), univoco rispetto a detto almeno un supporto di riferimento (3, 4) e proiettabile su almeno un gambo di detta rotaia (1), per effettuare una lettura di posizione di almeno una marcatura fissa su detta rotaia (1);
caratterizzato dal fatto di comprendere ulteriormente:
- un dispositivo di spostamento (105) configurato per fornire uno spostamento laterale di detto piano di collimazione (2?);
- un dispositivo di rilevazione (106) configurato per misurare detto spostamento laterale per detta lettura di posizione di detta almeno una marcatura fissa.
2. Sistema di misurazione secondo la rivendicazione 1, in cui detto dispositivo di spostamento (105) comprende un dispositivo di trasformazione ottica (107) comprendente una lastra pian-parallela, oppure uno o pi? prismi otticamente equivalenti a detta lastra pianparallela.
3. Sistema di misurazione secondo la rivendicazione 2, in cui detto dispositivo di trasformazione ottica (107) comprende una coppia di superfici (107a, 107b) rispettivamente configurate per una doppia rifrazione di detto piano di collimazione (2, 2?), conservando una direzione di detto piano di collimazione (2, 2?) e fornendo detto spostamento laterale in modo parallelo.
4. Sistema di misurazione secondo la rivendicazione 2 o 3, in cui detto dispositivo di trasformazione ottica (107) comprende ulteriormente un elemento di rotazione (108) configurato per ruotare detto dispositivo di trasformazione ottica (107) attorno a un proprio asse verticale.
5. Sistema di misurazione secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 2 a 4, in cui detto dispositivo di trasformazione ottica (107) ? separabile da detto dispositivo di collimazione ottica (102), per liberare un percorso ottico e generare un piano di collimazione (2) privo di detto spostamento laterale.
6. Sistema di misurazione secondo la rivendicazione 1, in cui detto dispositivo di spostamento (105) comprende una slitta meccanica configurata per traslare in maniera calibrata detto dispositivo di collimazione ottica (102) in una direzione perpendicolare a detto piano di collimazione (2).
7. Sistema di misurazione secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 6, in cui detto dispositivo di rilevazione (106) comprende un elemento graduato (106b) configurato per essere selettivamente interposto su un percorso ottico di detto piano univoco di collimazione (2?) a valle di detto dispositivo di trasformazione ottica (107), per una misurazione di detto spostamento laterale rispetto ad un centro predeterminato.
8. Sistema di misurazione secondo la rivendicazione 7, in cui detto elemento graduato (106b) comprende almeno una cerniera di movimento ruotabile (106a), per interporsi in o per liberare detto percorso ottico, in particolare essendo ruotabile su un asse trasversale a detto piano di collimazione (2, 2?).
9. Sistema di misurazione secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 6, in cui detto dispositivo di rilevazione (106) comprende un elemento di regolazione, quale una rotella graduata o un cursore graduato, configurato per fornire una misurazione calibrata di detto spostamento laterale.
10. Sistema di misurazione secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 9, in cui detto almeno un supporto di riferimento (3, 4) comprende un piolino topografico (3), in particolare del tipo gi? installato su linee ferroviarie per controllare lo stato plano-altimetrico di detta rotaia (1), e preferibilmente comprende ulteriormente un riferimento fisso (4), quale un foro (4), in particolare realizzato su una superficie frontale di un palo associato a detto piolino topografico (3), per definire detto piano di collimazione (2) in maniera univoca.
11. Sistema di misurazione secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 10, in cui detti mezzi di centraggio (101, 103) comprendono una morsa cilindrica a battuta frontale (110, 110b) configurata per un bloccaggio con centraggio su una retta generatrice inferiore di un cilindro definito da detto almeno un supporto di riferimento (3, 4).
12. Sistema di misurazione secondo la rivendicazione 11, in cui detta morsa cilindrica a battuta frontale (110b) comprende un profilo inclinato, in particolare a forma di V, configurato per cooperare con
detto almeno un supporto di riferimento (3, 4) in corrispondenza di detta retta generatrice inferiore.
13. Sistema di misurazione secondo la rivendicazione 11 o 12, in cui detti mezzi di centraggio (101, 103) comprendono ulteriormente un elemento di riferimento sussidiario (103) configurato per coincidere con un riferimento fisso (4) associato a detto supporto di riferimento (3), detto elemento di riferimento sussidiario (103) essendo ulteriormente atto a vincolare una rotazione di detti mezzi di centraggio (101, 103) rispetto a detto almeno un supporto di riferimento (3, 4).
14. Sistema di misurazione secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 13, in cui detto dispositivo di collimazione ottica (102) comprende una sorgente di luce tipo laser, oppure uno strumento ottico quale un cannocchiale ottico con reticolo.
15. Sistema di misurazione secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 14, ulteriormente comprendente un dispositivo di lettura informatizzata di detto spostamento laterale, e preferibilmente ulteriormente comprendente un modulo GPS associato a detto dispositivo di lettura informatizzata e configurato per rilevare una posizione di misurazione presso detta almeno una rotaia.
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CN108482421B (zh) * | 2018-03-21 | 2020-04-28 | 南京城铁信息技术有限公司 | 一种无缝线路钢轨位移爬行检测系统 |
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- 2022-06-08 WO PCT/EP2022/065472 patent/WO2022258650A1/en active Application Filing
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