FR3140338A1

FR3140338A1 - Détecteur de circulation ferroviaire

Info

Publication number: FR3140338A1
Application number: FR2209931A
Authority: FR
Inventors: Christophe QUIRIN; Yoann Hebrard; Vincent MICHOUX
Original assignee: Vossloh COGIFER SA
Current assignee: Vossloh COGIFER SA
Priority date: 2022-09-29
Filing date: 2022-09-29
Publication date: 2024-04-05
Also published as: WO2024068324A1

Abstract

La présente invention concerne un détecteur de circulation ferroviaire comportant : un bras mobile selon au moins un mouvement aller, en particulier destiné à être mis en mouvement aller sous l’effet du passage d’une roue de véhicule ferroviaire,un moyen de rappel de bras apte à produire au moins un mouvement retour dudit bras,un moyen de freinage,un dispositif d’embrayage et de débrayage apte à mettre en relation d’entrainement le bras et le moyen de freinage, et à les mettre hors relation d’entrainement,un moyen de détection du mouvement du bras, Ce détecteur est particulier en ce que le moyen de freinage comporte un frein magnétique et un élément d’entrainement. La présente invention concerne également un procédé de détection d’une circulation ferroviaire par le moyen d’un détecteur selon l’invention. Figure de l’abrégé : Figure n° 1

Description

Détecteur de circulation ferroviaire

La présente invention se situe dans le domaine des équipements ferroviaires. Elle concerne plus particulièrement un détecteur de circulation ferroviaire.

Les détecteurs de circulation ferroviaire sont utilisés de longue date. Ils comportent un bras destiné à être heurté par une roue d’une circulation ferroviaire, et qui par la composante verticale de son mouvement, transmet un mouvement vertical à un piston, qui peut alors être détecté par un moyen de détection.

Le document EP0 770 534 A1 divulgue deux fentes inclinées, une pour chaque sens de circulation de la circulation ferroviaire, destinée à guider le bras dans son mouvement descendant, et permettant ainsi, par l’entrainement en rotation du piston, de détecter également le sens de circulation de la circulation ferroviaire.

De tels détecteurs comportent généralement un moyen de rappel, pour ramener le bras vers sa position initiale, et le plus souvent un moyen d’amortissement, pour freiner le mouvement retour du bras, dans le but d’éviter que le bras soit heurté par une roue de chaque essieu d’une circulation ferroviaire. Un tel moyen d’amortissement est par exemple constitué d’un circuit d’huile, configuré pour que de l’huile se déplace selon un circuit large pendant le mouvement aller du bras, et donc presque sans perte de charge, et selon un circuit plus étroit et avec des coudes, pendant le mouvement retour du bras, et donc avec des pertes de charge plus importantes, produisant un effet d’amortissement et donc de freinage du mouvement retour.

Toutefois l’intensité de l’amortissement est difficilement réglable ; en outre on observe parfois des fuites d’huile très dommageables.

Un objet de la présente invention est de proposer une solution avec un réglage plus facile de l’intensité de l’amortissement.

Un autre objet de la présente invention est d’éviter les fuites d’huile.

La présente invention a pour objet de répondre au moins en partie aux objets précités en proposant un détecteur comportant un frein magnétique. A cet effet, elle propose un détecteur de circulation ferroviaire comportant :

un bras mobile selon au moins un mouvement aller, en particulier destiné à être mis en mouvement aller sous l’effet du passage d’une roue de véhicule ferroviaire,
un moyen de rappel de bras apte à produire au moins un mouvement retour dudit bras,
un moyen de freinage,
un dispositif d’embrayage et de débrayage apte à mettre en relation d’entrainement le bras et le moyen de freinage, et à les mettre hors relation d’entrainement,
un moyen de détection du mouvement du bras,

caractérisé en ce que le moyen de freinage comporte un frein magnétique et un élément d’entrainement.

Grâce à ces dispositions, le passage d’un véhicule ferroviaire peut être détecté de façon fiable, avec le moyen d’éviter une détection de chaque roue du véhicule, le frein magnétique étant un élément robuste et permettant un freinage fiable tout en éliminant les risques de fuites d’huile.

Selon d’autres caractéristiques :

le bras peut être mobile selon deux mouvements allers symétriques l’un de l’autre, en particulier symétriques selon un plan perpendiculaire à la circulation ferroviaire, ledit bras étant de préférence destiné à être mis en mouvement en un premier mouvement aller lors du passage d’une roue de véhicule ferroviaire dans un premier sens de circulation, et en un deuxième mouvement aller lors du passage d’une roue de véhicule ferroviaire dans un deuxième sens de circulation opposé au premier, ce qui permet de détecter un véhicule ferroviaire passant dans n’importe quel sens de circulation,
ledit dispositif d’embrayage et de débrayage peut comporter un mécanisme à cliquet configuré pour que le bras et le moyen de freinage soient hors relation d’entrainement pendant au moins le début du au moins un mouvement aller du bras, et en relation d’entrainement pendant au moins le début du au moins un mouvement retour du bras, ce qui est un moyen simple et robuste de réalisation de l’invention ; en outre un tel mécanisme à cliquet peut être réglé de sorte que le bras et le moyen de freinage soient hors relation d’entrainement pendant tout le mouvement aller du bras,
ledit bras peut être une manivelle mobile en rotation autour d’un axe horizontal de manivelle, ledit axe horizontal de manivelle étant en particulier perpendiculaire à la circulation ferroviaire, ladite manivelle comportant une partie d’attaque décalée par rapport audit axe horizontal de manivelle, ce qui permet d’une part une détection fiable, et d’autre part un mouvement de rotation du bras pouvant être facilement freiné et facilement traité par le moyen de détection,
l’élément d’entrainement peut être une roue dentée, et le mécanisme à cliquet peut comporter :
- un cliquet fixé mobile en rotation autour d’un axe de cliquet solidaire du bras, ledit cliquet étant muni d’une pointe de droite, en particulier destinée à être active lors du passage d’une roue de véhicule ferroviaire dans un premier sens de circulation, et d’une pointe de gauche, en particulier destinée à être active lors du passage d’une roue de véhicule ferroviaire dans un deuxième sens de circulation opposé au premier, lesdites pointes étant symétriques l’une par rapport à l’autre selon un plan solidaire dudit cliquet,
- une butée,
- et un moyen de rappel de cliquet exerçant un effort de rappel entre un point d’attache du cliquet décalé par rapport à l’axe de cliquet, de sorte à obtenir un couple exercé sur le cliquet par rapport à l’axe de cliquet, en sens contraire de la rotation du bras, et un point solidaire de ladite butée,
- la position du cliquet par rapport à la roue dentée et à la butée étant configurée pour désengager les deux pointes des dents de la roue dentée pendant au moins le début de chacun des deux mouvements allers du bras, et les angles des pointes étant configurées pour glisser sur les dents de la roue dentée pendant le mouvement aller, et pour engager les dents de la roue dentée pour au moins le début des mouvements retours,

ce mode de réalisation étant un mode de réalisation simple et robuste de l’invention,

ledit détecteur peut comporter en outre un arbre mobile en rotation autour d’un axe vertical d’arbre, ledit bras peut être un levier pivotant autour d’un axe horizontal de levier solidaire dudit arbre, l’élément d’entrainement peut être une roue dentée, et le mécanisme à cliquet peut comporter :
- un cliquet fixé mobile en rotation autour d’un axe de cliquet solidaire de l’arbre, ledit cliquet étant muni d’une pointe de droite, en particulier destinée à être active lors du passage d’une roue de véhicule ferroviaire dans un premier sens de circulation, et d’une pointe de gauche, en particulier destinée à être active lors du passage d’une roue de véhicule ferroviaire dans un deuxième sens de circulation opposé au premier, lesdites dents étant symétriques l’une par rapport à l’autre selon un plan solidaire dudit cliquet,
- une butée,
- et un moyen de rappel de cliquet exerçant un effort de rappel entre un point d’attache du cliquet décalé par rapport à l’axe de cliquet, de sorte à obtenir un couple exercé sur le cliquet par rapport à l’axe de cliquet, en sens contraire de la rotation du bras, et un point solidaire de ladite butée,
- la position du cliquet par rapport à la roue dentée et à la butée étant configurée pour désengager les deux pointes des dents de la roue dentée pendant au moins le début de chacun des deux mouvements allers du bras, et les angles des pointes étant configurées pour glisser sur les dents de la roue dentée pendant le mouvement aller, et pour engager les dents de la roue dentée pour au moins le début des mouvements retours.

ledit détecteur peut comporter en outre un coulisseau mobile, en particulier sous l’effet de l’action d’une roue de véhicule ferroviaire sur le bras, en translation le long d’un axe vertical de coulisseau, et en rotation autour dudit axe vertical de coulisseau, ledit bras peut être un levier pivotant autour d’un axe horizontal de levier solidaire en rotation avec ledit coulisseau, ledit élément d’entrainement peut être une roue dentée, ledit coulisseau peut être solidaire d’un pignon denté, et ledit dispositif d’embrayage et de débrayage peut comprendre ledit coulisseau et ledit pignon denté, ledit coulisseau étant apte, par sa translation, à mettre au même niveau le pignon denté et l’élément d’entrainement pour les mettre en relation d’entrainement, et à les décaler pour les mettre hors relation d’entrainement, ce mode de réalisation étant un mode de réalisation simple et robuste de l’invention,

ledit frein magnétique peut comporter un générateur électrique et au moins une résistance électrique, ce qui permet d’une part de produire du courant électrique utilisable pour certaines applications, et d’autre part de régler avec fiabilité l’intensité du freinage, en choisissant la valeur de la résistance électrique,
ledit détecteur peut comporter un moyen de réglage du freinage, ce qui permet d’ajuster la fréquence de détection souhaitée, et obtenir par exemple soit un comptage des essieux, soit un comptage de boggies, soit un comptage des trains,
le moyen de réglage du freinage peut comporter un moyen de réglage d’au moins une desdites au moins une résistance électrique, lesdites au moins une résistance électrique étant placées sur les phases dudit générateur électrique, ce qui est un mode de réalisation simple et robuste de l’invention.

La présente invention concerne également un procédé de détection d’une circulation ferroviaire par le moyen d’un détecteur selon l’invention, et comportant les étapes suivantes :

mouvement aller du bras sous l’effet d’une roue d’un véhicule ferroviaire,
détection du mouvement aller par le moyen de détection,
mise en mouvement retour du bras sous l’effet du moyen de rappel de bras,
mise en relation d’entrainement du bras avec le moyen de freinage,
freinage du mouvement retour du bras 1 sur au moins le début dudit mouvement retour.

Grâce à ces dispositions, le passage d’un véhicule ferroviaire peut être détecté de façon fiable, avec le moyen d’éviter une détection de chaque roue du véhicule, le frein magnétique étant un élément robuste et permettant un freinage fiable.

Selon d’autres caractéristiques :

ledit procédé peut comporter en outre une étape d’utilisation du courant produit par le générateur électrique pour alimenter au moins un capteur dudit moyen de détection et/ou un module de conditionnement et/ou de traitement du signal issu d’au moins un capteur dudit moyen de détection, et/ou un module de communication des données collectées par ledit moyen de détection, ce qui est une façon astucieuse d’utiliser le courant produit par le frein magnétique et permet d’obtenir un détecteur autonome énergétiquement et n’ayant pas besoin d’être alimenté par une source d’énergie externe.

La présente invention sera mieux comprise à la lecture de la description détaillée qui fait suite, en référence aux figures annexées dans lesquelles :

La est une vue schématique en perspective d’un détecteur selon un mode de réalisation particulier de l’invention, dans le contexte d’une voie ferroviaire,

La est une vue schématique en perspective d’un détail du détecteur de la ,

La est une vue schématique du détecteur de la , avec une séquence de mouvements aller et retour du bras du détecteur,

La est une vue schématique en perspective d’un détecteur selon un autre mode de réalisation particulier de l’invention, dans le contexte d’une voie ferroviaire,

La est une vue de côté du détecteur de la ,

La est une vue de côté du détecteur de la , avec une séquence de mouvements aller et retour du bras du détecteur,

La est une vue de dessus du détecteur de la , avec une séquence de mouvements aller et retour du bras du détecteur,

Le détecteur selon l’invention, illustré aux à 7, est apte à détecter la circulation d’un véhicule ferroviaire. Il comporte un bras 1 mobile selon un mouvement aller. Ce mouvement aller peut être déclenché par le passage d’une roue d’un véhicule ferroviaire, notamment par un contact entre la roue et le bras 1.

Le détecteur comporte encore un moyen de rappel de bras 2, positionné de sorte à produire un mouvement retour du bras 1. En effet après le mouvement aller, il est souhaitable que le bras 1 revienne automatiquement dans sa position initiale, afin de pouvoir être déclenché à nouveau par une autre roue d’un véhicule ferroviaire. A l’issue du mouvement retour, le bras 1 est dans la position qu’il occupait avant le mouvement aller.

Le détecteur comporte encore un moyen de freinage 3, qui permet de freiner tout ou partie du mouvement retour du bras 1, afin qu’il ne revienne pas immédiatement dans sa position initiale après le mouvement aller. Ceci peut par exemple permettre que les roues consécutives d’un véhicule ferroviaire ne déclenchent pas systématiquement un mouvement aller du bras 1, certaines roues passant au niveau du bras 1 alors que celui-ci n’est pas encore revenu dans sa position initiale.

Le moyen de freinage 3 comporte un frein magnétique 4 et un élément d’entrainement 5. L’élément d’entrainement permet au moyen de freinage 3 d’être mis en relation d’entrainement avec le bras 1.

Dans le cadre de la présente invention, un frein magnétique est un frein pour lequel l’effet de freinage est obtenu par des forces de Laplace, créées par le déplacement d’un conducteur dans un champ magnétique, et s’opposant à ce déplacement.

Un frein magnétique se distingue des freins hydrauliques, dans lequel l’effet de freinage est obtenu par les pertes de charge dues à la circulation d’un liquide, généralement de l’huile, et des freins à friction, dans lequel l’effet de freinage est obtenu par frottement d’une pièce sur une autre.

Dans la catégorie des freins magnétiques, on trouve notamment des freins à poudre magnétique, dans lesquels de la poudre est disposée entre le rotor et le stator, pour optimiser le champ magnétique disposé entre le stator et le rotor et transmettre le couple de freinage obtenu par les forces de Laplace liées à l’apparition d’un courant dans le rotor.

On trouve aussi des générateurs de courant, pouvant être constitués d’un moteur ou d’un motoréducteur montés pour fonctionner en générateur électrique : contrairement à un moteur alimenté en électricité et qui, sous l’effet d’un champ magnétique produit un mouvement, dans ce cas, le générateur électrique est alimenté par un mouvement, et sous l’effet d’un champ magnétique produit un courant, qui a pour effet de freiner le mouvement ; ce courant peut être utilisé pour d’autres applications, comme par exemple le rechargement de la batterie d’un véhicule électrique équipé de freins magnétiques.

Le détecteur comporte encore un moyen d’embrayage et de débrayage 6. Le moyen d’embrayage et de débrayage 6 permet de mettre en relation d’entrainement le bras 1 et le moyen de freinage 3, c’est-à-dire d’effectuer un embrayage d’une part, et de mettre hors de relation d’entrainement le bras 1 et le moyen de freinage 3, c’est-à-dire d’effectuer un débrayage d’autre part. Ceci permet que sur certaines parties des mouvements aller et retour du bras 1 le moyen de freinage 3 soit actif, et que sur certaines parties des mouvements aller et retour du bras 1, le moyen de freinage 3 soit inactif. Il n’est par exemple pas souhaitable que le moyen de freinage soit actif lors du début du mouvement aller du bras 1, alors qu’il est habituellement souhaitable que le moyen de freinage soit actif lors du début du mouvement retour du bras 1.

Le détecteur comprend enfin un moyen de détection du mouvement du bras. Ce moyen de détection, comportant notamment un capteur de mouvement mécanique, n’est pas détaillé dans la présente demande, il est connu de l’homme du métier spécialiste des détecteurs de circulation ferroviaire. Le détecteur selon l’invention comporte de préférence un module de conditionnement et/ou un module de traitement du signal issu de ce capteur, et un module de communication permettant d’envoyer les données collectées vers un centre distant.

Le moyen de freinage 3 peut être configuré de sorte qu’il ne soit pas actif jusqu’à la fin du mouvement retour du bras 1. Ceci permet, lorsque le moyen de détection comporte des détecteurs électriques chargées de détecter la fin du mouvement retour du bras 1, d’obtenir un contact franc au niveau de ces détecteurs électriques.

Dans un premier mode de réalisation de l’invention, le bras 1 est mobile selon deux mouvements aller, symétriques l’un de l’autre. Cette symétrie est de préférence selon un plan perpendiculaire à la circulation ferroviaire. Ainsi lorsqu’un véhicule ferroviaire passe dans un premier sens de circulation, le bras 1 est mis en mouvement selon un premier mouvement aller, et lorsqu’un véhicule ferroviaire passe dans un deuxième sens de circulation, le bras 1 est mis en mouvement selon un deuxième mouvement aller symétrique du premier mouvement aller. Le bras 1 est alors mobile également selon deux mouvements retours symétriques, qui peuvent être produits par un moyen de rappel de bras 2 unique.

Le dispositif d’embrayage et de débrayage 6 peut comporter un mécanisme à cliquet. Le bras 1 et le moyen de freinage 3 sont alors mis hors relation d’entrainement pendant au moins le début du mouvement aller du bras 1, ce qui permet au bras 1 de peu résister au passage d’une roue d’un véhicule ferroviaire, de limiter les contraintes subies par le bras du fait du passage de la roue, et de détecter le passage de la roue avec fiabilité. Le bras 1 et le moyen de freinage 3 sont mis en relation d’entrainement pendant au moins le début du mouvement retour du bras 1, ce qui permet d’avoir un mouvement retour plus lent et d’éviter au bras d’être heurté par toutes les roues du véhicule ferroviaire. Selon le réglage de l’intensité du moyen de freinage 3, on peut alors détecter au choix, chaque essieu, ou chaque boggie, ou encore chaque train. Le mécanisme à cliquet offre une possibilité simple et robuste de permettre une relation d’entraînement dans un sens d’un mouvement, et une absence de relation d’entraînement dans le sens opposé.

Comme illustré aux et 2, le bras 1 peut consister en une manivelle mobile en rotation autour d’un axe horizontal de manivelle 7 et comporter une partie d’attaque 8 décalée par rapport à l’axe horizontal de manivelle 7. L’axe horizontal de manivelle 7 est de préférence perpendiculaire à la circulation ferroviaire, ce qui permet au bras 1 d’être en position optimale pour partir en mouvement aller au moment d’être heurté par une roue d’un véhicule ferroviaire. Le mouvement aller du bras 1 est donc dans ce cas une rotation du bras 1 autour de l’axe horizontal de manivelle 7.

Dans un mode de réalisation particulier illustré aux à 3, le mécanisme à cliquet comporte un cliquet 9 mobile en rotation autour d’un axe de cliquet 10 solidaire du bras 1. Le bras 1 est une manivelle telle que décrite ci-dessus. Le cliquet 9 est muni d’une pointe de droite 11a et d’une pointe de gauche 11b, configurées pour coopérer avec l’élément d’entraînement 5 du moyen de freinage 3, qui est dans ce mode de réalisation une route dentée 5. Les pointes de droite 11a et de gauche 11b sont symétriques par rapport à un plan solidaire du cliquet 9, ce plan de symétrie étant de préférence parallèle à l’axe horizontal de manivelle 7. Ainsi, la pointe de droite 11a peut être active et mettre en œuvre le mécanisme à cliquet en coopérant avec la roue dentée 5 lors du passage d’une roue d’un véhicule ferroviaire dans un premier sens de circulation, et la pointe de gauche 11b être active et mettre en œuvre le mécanisme à cliquet en coopérant avec la roue dentée 5 lors du passage d’une roue d’un véhicule ferroviaire dans un deuxième sens de circulation. Dans ce mode de réalisation, le mécanisme à cliquet comporte encore une butée 12 et un moyen de rappel de cliquet 13. Le moyen de rappel de cliquet 13 exerce un effort de rappel entre un point d’attache 14 du cliquet 9 légèrement décalé de l’axe de cliquet 10, comme illustré à l’étape C de la , et la butée 12. Le décalage du point d’attache 14 permet que le moyen de rappel 13 exerce, en plus de l’effort de rappel, un couple de rotation sur le cliquet par rapport à l’axe de cliquet, en sens contraire de la rotation du bras, de sorte que quand le bras 1 se trouve vers la fin du mouvement aller vers la droite ( étapes C et D), la pointe de gauche 11b est maintenue au contact de la roue dentée 5. De même lorsque le bras 1 se trouve vers la fin du mouvement aller vers la gauche, la pointe de droite 11a est maintenue au contact de la roue dentée 5.

La forme de la butée 12 est configurée pour que les pointes 11a, 11b soient engagées ou non avec la roue dentée 5 selon les cas suivants :

En l’absence d’une déclenchement du détecteur, le bras 1 est au repos dans sa position initiale, comme illustré à l’étape A de la . Le moyen de rappel de cliquet 13 maintient les pointes de droite 11a et de gauche 11b éloignées de la roue dentée 5, sans relation d’entraînement entre la pointe 11a, 11b et la roue dentée 5,
Lorsque le bras 1 est heurté par une roue d’un véhicule ferroviaire, le bras 1 initie son mouvement aller en tournant autour de l’axe horizontal de manivelle 7. Ceci provoque la rotation de l’axe de cliquet 10, et donc du cliquet 9, autour de l’axe horizontal de manivelle 7. Lors d’au moins le début des mouvements allers du bras 1, le moyen de rappel de cliquet 13 maintient les pointes de droite 11a et de gauche 11b éloignées de la roue dentée 5, sans relation d’entraînement entre la pointe 11a, 11b et la roue dentée 5, comme illustré à l’étape B de la ,
En poursuivant les mouvements allers du bras 1 vers la droite comme illustré à la , respectivement vers la gauche, la pointe de gauche 11b, respectivement de droite 11a, peut entrer en contact avec la roue dentée 5, en mode « roue libre », c’est-à-dire sans relation d’entraînement entre la pointe de gauche 11b, respectivement de droite 11a, et la roue dentée 5, comme illustré aux étapes C et D de la avec le cliquet se déplaçant vers la droite ; la forme de la pointe de gauche 11b, respectivement de droite 11a, et notamment l’angle que forme le côté droit de la pointe de gauche 11b, respectivement le côté gauche de la pointe de droite 11a, avec les dents qu’elle rencontre sur la roue dentée 5 est configuré pour qu’il n’y ait pas de relation d’entrainement de la roue dentée 5 par la pointe de gauche 11b, respectivement de droite 11a, pendant cette phase du mouvement aller.
A la fin du mouvement aller, le mouvement retour est initié par l’action du moyen de rappel de bras 2. Lors d’au moins le début des mouvements retours du bras 1, la pointe de gauche 11b, respectivement de droite 11a est en contact avec la roue dentée 5, avec une relation d’entraînement entre la pointe 11a, respectivement la pointe 11b et la roue dentée 5. Le moyen de freinage est alors actif, et le mouvement du bras 1 est freiné, comme illustré aux étapes C et D de la avec le cliquet se déplaçant vers la gauche. La forme de la pointe de gauche 11b, respectivement de droite 11a, et notamment l’angle que forme le côté gauche de la pointe de gauche 11b, respectivement le côté droit de la pointe de droite 11a avec les dents qu’elle rencontre sur la roue dentée 5 est configuré pour qu’il y ait relation d’entrainement de la roue dentée 5 par la pointe de gauche 11b, respectivement de droite 11a, pendant cette phase du mouvement retour.
A la fin des mouvements retours du bras 1, le moyen de rappel de cliquet 13 peut maintenir les pointes de droite 11a et de gauche 11b éloignées de la roue dentée 5, sans relation d’entraînement entre la pointe 11a, 11b et la roue dentée 5, comme illustré à l’étape B de la avec le cliquet se déplaçant vers la gauche par un mouvement retour.

La butée 12 est de préférence concave du côté où vient se plaquer le cliquet 9, pour faciliter le maintien du cliquet 9 dans sa zone d’action, et éviter qu’il ne s’échappe lors des mouvements aller et retour du bras 1. Comme illustré en , cette forme concave peut être arrondie, pour faciliter le décalage du cliquet 9 d’un côté à l’autre de la butée 12.

Le cliquet 9 est de préférence symétrique. Le côté droit de la pointe de gauche 11b présente de préférence un angle plus important avec l’axe de symétrie du cliquet 9, dans le but de favoriser le glissement sur la roue dentée 5 au mouvement aller ; alors que le côté gauche de la pointe de gauche 11b présente de préférence un angle plus petit avec l’axe de symétrie du cliquet, dans le but de favoriser l’engrènement avec la roue dentée 5 au mouvement retour. Le choix des angles est à la portée de l’homme du métier, et dépend notamment des dimensions relatives de la roue dentée 5 et du cliquet 9.

Il est décrit ci-dessus et illustré en un cliquet 9 dans lequel la pointe de gauche 11b, respectivement de droite 11a, est apte à faire tourner la roue dentée 5 vers la droite, respectivement la gauche. Dans d’autres modes de réalisation, la pointe de droite 11a, respectivement de gauche 11b, est apte à faire tourner la roue dentée 5 vers la droite, respectivement la gauche. De légères modifications sont à faire par rapport à ce qui est décrit ci-dessus, notamment en ce qui concerne la position du point d’attache 14.

Dans un deuxième mode de réalisation, le détecteur comporte un arbre mobile en rotation autour d’un axe vertical d’arbre, et le bras 1 est un levier pivotant autour d’un axe horizontal de levier solidaire dudit arbre. Le cliquet 9, les pointes de droite 11a et de gauche 11b, ainsi que la butée 12 et le moyen de rappel de cliquet 13 peuvent être identiques ou similaires à ceux décrits ci-dessus relativement au mode de réalisation des à 3. Ce qui diffère est que l’axe de cliquet 10 est solidaire de l’arbre et non pas directement du bras 1. Ainsi lorsque le bras 1 est heurté par une roue d’un véhicule ferroviaire, le bras 1 initie son mouvement aller, guidé par exemple par une fente inclinée vers le bas dans le sens de circulation du véhicule ferroviaire, comme décrit dans le document EP0 770 534 A1. L’extrémité du bras 1, en plus de descendre pour échapper à la roue, se déplace donc dans la direction de déplacement de la roue du fait du guidage par la fente. Le bras est alors entraîné en rotation autour de l’axe vertical d’arbre, et l’arbre, solidaire de l’axe horizontal de levier, est emporté dans cette rotation autour de l’axe vertical d’arbre. Ceci provoque la rotation de l’axe de cliquet 10, qui est solidaire de l’arbre, et donc du cliquet 9, autour de l’axe vertical d’arbre. Le fonctionnement du cliquet 9 est alors similaire à celui décrit ci-dessus pour le premier mode de réalisation.

Dans un troisième mode de réalisation, illustré aux à 7, le détecteur comporte un coulisseau 15 mobile en translation le long d’un axe vertical de coulisseau 16, et en rotation autour de ce même axe vertical de coulisseau 16. Ces deux mouvements sont provoqués par les mouvements du bras 1, en particulier lors des mouvements aller et retour du bras 1. Le bras 1 est un levier pivotant autour d’un axe horizontal de levier 17 disposé entre l’extrémité libre du bras 1 et le coulisseau, perpendiculaire au bras 1, et solidaire en rotation avec le coulisseau 15. Ainsi le passage d’une roue d’un véhicule ferroviaire produit la descente de l’extrémité libre du bras 1, et la montée du coulisseau. Le bras 1 est par exemple guidé par une première fente inclinée vers le bas dans la direction de circulation du véhicule ferroviaire, comme décrit dans le document EP0 770 534 A1, ce qui fait que la descente du bras 1 produit en même temps sa rotation autour de l’axe vertical de coulisseau 16, entrainant le coulisseau 15 dans cette rotation. Lors du passage d’une roue d’un véhicule ferroviaire circulant dans l’autre sens le bras 1 est par exemple guidé par une deuxième fente, symétrique à la première fente, inclinée vers le bas dans l’autre sens pour guider son mouvement aller.

L’élément d’entraînement 5 du moyen de freinage 3 est dans ce mode de réalisation une route dentée 5. Le détecteur comporte également un pignon denté 18 solidaire du coulisseau 15, et le dispositif d’embrayage et de débrayage 6 comprend le coulisseau 15 et le pignon denté 18. Le coulisseau 15, de par son mouvement de translation, est apte dans une première position à mettre le pignon denté 18 à un niveau différent de la roue dentée 5, mettant donc ces deux éléments hors de relation d’entraînement, ou, dans une deuxième position à les mettre au même niveau, mettant le pignon denté 18 et la roue dentée 5 en relation d’entrainement. Dans ce mode de réalisation, les mouvements aller et retour se déroulent selon le procédé suivant :

en l’absence d’un déclenchement du détecteur, le bras 1 est au repos dans sa position initiale. Le coulisseau 15 est à un niveau tel que le pignon denté 18 et la roue dentée 5 sont hors de relation d’entraînement, comme illustré à l’étape A des et 7,
lorsqu’une roue d’un véhicule ferroviaire heurte le bras 1, celui-ci est mis en mouvement aller, ce qui déclenche la translation du coulisseau 15 le long de l’axe vertical de coulisseau 16, et sa rotation autour de ce même axe. Au moins au début du mouvement aller, le pignon denté 18 et la roue dentée 5 ne sont pas au même niveau, et donc toujours hors de relation d’entraînement, comme illustré à l’étape B des et 7,
au cours du mouvement aller, le coulisseau 15 arrive à un niveau tel que le pignon denté 18 et la roue dentée 5 commencent à engrener, et à entrer dans une relation d’entraînement. De par la rotation du coulisseau 15 et donc du pignon denté 18, la roue dentée commence également à tourner, ce qui active le moyen de freinage 3, comme illustré à l’étape C des et 7,
à la fin du mouvement aller, le mouvement retour est initié par l’action du moyen de rappel de bras 2. Au début du mouvement retour, le coulisseau 15 est toujours à un niveau mettant le pignon denté 18 et la roue dentée 5 dans une relation d’entraînement, le moyen de freinage 3 est donc toujours actif, comme illustré à l’étape D des et 7,
au cours du mouvement retour, le coulisseau 15 arrive à un niveau tel que le pignon denté 18 et la roue dentée 5 ne sont plus au même niveau et sortent de leur relation d’entraînement, comme illustré à l’étape B des et 7. Le moyen de freinage 3 est alors désactivé, jusqu’au retour du bras dans sa position initiale.

Le détecteur selon l’invention peut comporter un moyen de réglage du freinage.

Le frein magnétique peut être un frein à poudre tel que par exemple ceux de la marque Merobel (marque déposée), permettant un réglage facile et efficace du couple de glissement. Ce type de frein ne fait pas intervenir d’huile, ce qui règle le problème des fuites d’huile.

Selon un autre mode de réalisation, le frein magnétique comporte un générateur électrique, permettant de générer du courant lorsque le moyen de freinage 3 est activé, et au moins une résistance électrique. Le générateur électrique peut être un moteur électrique, ou un motoréducteur, fonctionnant en générateur électrique.

Le réglage du moyen de freinage peut se faire très facilement et efficacement par le réglage d’au moins une des résistances électriques placées sur les phases du générateur électrique.

Là encore le problème des fuites d’huile est réglé par la solution de freinage radicalement différente.

Le détecteur selon l’invention peut être utilisé dans un procédé de détection d’une circulation ferroviaire comportant les étapes suivantes :

mouvement aller du bras 1 sous l’effet d’une roue d’un véhicule ferroviaire,
détection du mouvement aller par le moyen de détection,
mise en mouvement retour du bras 1 sous l’effet du moyen de rappel 2,
mise en relation d’entrainement du bras 1 avec le moyen de freinage 3,
freinage du mouvement retour du bras 1 sur au moins le début dudit mouvement retour.

Dans un mode de réalisation préféré, le procédé ci-dessus met en œuvre un détecteur dont le frein magnétique comporte un générateur électrique. Le procédé peut alors comporter une étape d’utilisation du courant produit par le générateur électrique pour alimenter au moins un capteur dudit moyen de détection. Alternativement ou en combinaison, ce courant peut alimenter un module de conditionnement et/ou de traitement du signal issu d’au moins un capteur dudit moyen de détection, et/ou un module de communication des données collectées par ledit moyen de détection.

Bien que la description ci-dessus se base sur des modes de réalisation particuliers, elle n’est nullement limitative de la portée de l’invention, et des modifications peuvent être apportées, notamment par substitution d’équivalents techniques ou par combinaison différente de tout ou partie des caractéristiques développées ci-dessus.

Claims

Détecteur de circulation ferroviaire comportant :
un bras (1) mobile selon au moins un mouvement aller, en particulier destiné à être mis en mouvement aller sous l’effet du passage d’une roue de véhicule ferroviaire,

un moyen de rappel de bras (2) apte à produire au moins un mouvement retour dudit bras (1),

un moyen de freinage (3),

un dispositif d’embrayage et de débrayage (6) apte à mettre en relation d’entrainement le bras (1) et le moyen de freinage (3), et à les mettre hors relation d’entrainement,

un moyen de détection du mouvement du bras,
caractérisé en ce que le moyen de freinage (3) comporte un frein magnétique (4) et un élément d’entrainement (5).
Détecteur selon la revendication précédente, dans lequel le bras (1) est mobile selon deux mouvements allers symétriques l’un de l’autre, en particulier symétriques selon un plan perpendiculaire à la circulation ferroviaire, ledit bras (1) étant de préférence destiné à être mis en mouvement en un premier mouvement aller lors du passage d’une roue de véhicule ferroviaire dans un premier sens de circulation, et en un deuxième mouvement aller lors du passage d’une roue de véhicule ferroviaire dans un deuxième sens de circulation opposé au premier.
Détecteur selon l’une des revendications précédentes, dans lequel ledit dispositif d’embrayage et de débrayage (6) comporte un mécanisme à cliquet configuré pour que le bras (1) et le moyen de freinage (3) soient hors relation d’entrainement pendant au moins le début du au moins un mouvement aller du bras (1), et en relation d’entrainement pendant au moins le début du au moins un mouvement retour du bras (1).
Détecteur selon l’une des revendications précédentes dans lequel ledit bras (1) est une manivelle mobile en rotation autour d’un axe horizontal de manivelle (7), ledit axe horizontal de manivelle (7) étant en particulier perpendiculaire à la circulation ferroviaire, ladite manivelle comportant une partie d’attaque (8) décalée par rapport audit axe horizontal de manivelle (7).
Détecteur selon la combinaison des revendications 2 à 4, dans lequel l’élément d’entrainement (5) est une roue dentée, et le mécanisme à cliquet comporte :
un cliquet (9) fixé mobile en rotation autour d’un axe de cliquet (10), de préférence solidaire du bras (1), ledit cliquet (9) étant muni d’une pointe de droite (11a), en particulier destinée à être active lors du passage d’une roue de véhicule ferroviaire dans un premier sens de circulation, et d’une pointe de gauche (11b), en particulier destinée à être active lors du passage d’une roue de véhicule ferroviaire dans un deuxième sens de circulation opposé au premier, lesdites pointes (11a, 11b) étant symétriques l’une par rapport à l’autre selon un plan solidaire dudit cliquet (9),

une butée (12),

et un moyen de rappel de cliquet (13) exerçant un effort de rappel entre un point d’attache (14) du cliquet (9) décalé par rapport à l’axe de cliquet (10), de sorte à obtenir un couple exercé sur le cliquet (9) par rapport à l’axe de cliquet (10), en sens contraire de la rotation du bras (1), et un point solidaire de ladite butée (12),
la position du cliquet (9) par rapport à la roue dentée (5) et à la butée (12) étant configurée pour désengager les deux pointes (11a, 11b) des dents de la roue dentée (5) pendant au moins le début de chacun des deux mouvements allers du bras (1), et les angles des pointes (11a, 11b) étant configurées pour glisser sur les dents de la roue dentée (5) pendant le mouvement aller, et pour engager les dents de la roue dentée (5) pour au moins le début des mouvements retours.
Détecteur selon les revendications 2 et 3, comportant en outre un arbre mobile en rotation autour d’un axe vertical d’arbre, dans lequel ledit bras (1) est un levier pivotant autour d’un axe horizontal de levier solidaire dudit arbre, l’élément d’entrainement est une roue dentée (5), et le mécanisme à cliquet comporte :
un cliquet (9) fixé mobile en rotation autour d’un axe de cliquet (10) solidaire de l’arbre, ledit cliquet (9) étant muni d’une pointe de droite (11a), en particulier destinée à être active lors du passage d’une roue de véhicule ferroviaire dans un premier sens de circulation, et d’une pointe de gauche (11b), en particulier destinée à être active lors du passage d’une roue de véhicule ferroviaire dans un deuxième sens de circulation opposé au premier, lesdites dents étant symétriques l’une par rapport à l’autre selon un plan solidaire dudit cliquet (9),

une butée (12),

et un moyen de rappel de cliquet (13) exerçant un effort de rappel entre un point d’attache (14) du cliquet (9) décalé par rapport à l’axe de cliquet (10), de sorte à obtenir un couple exercé sur le cliquet (9) par rapport à l’axe de cliquet (10), en sens contraire de la rotation du bras (1), et un point solidaire de ladite butée (12),
la position du cliquet (9) par rapport à la roue dentée (5) et à la butée (12) étant configurée pour désengager les deux pointes (11a, 11b) des dents de la roue dentée (5) pendant au moins le début de chacun des deux mouvements allers du bras (1), et les angles des pointes (11a, 11b) étant configurées pour glisser sur les dents de la roue dentée (5) pendant le mouvement aller, et pour engager les dents de la roue dentée (5) pour au moins le début des mouvements retours.
Détecteur selon l’une des revendications 1 ou 2, comportant en outre un coulisseau (15) mobile, en particulier sous l’effet de l’action d’une roue de véhicule ferroviaire sur le bras (1), en translation le long d’un axe vertical de coulisseau, et en rotation autour dudit axe vertical de coulisseau (16), dans lequel ledit bras (1) est un levier pivotant autour d’un axe horizontal de levier (17) solidaire en rotation avec ledit coulisseau (15), ledit élément d’entrainement est une roue dentée (5), ledit coulisseau (15) est solidaire d’un pignon denté (18), et ledit dispositif d’embrayage et de débrayage (6) comprend ledit coulisseau (15) et ledit pignon denté (18), ledit coulisseau (15) étant apte, par sa translation, à mettre au même niveau le pignon denté (18) et l’élément d’entrainement (5) pour les mettre en relation d’entrainement, et à les décaler pour les mettre hors relation d’entrainement.
Détecteur selon l’une des revendications précédentes, dans lequel ledit frein magnétique (4) comporte un générateur électrique et au moins une résistance électrique.
Détecteur selon l’une des revendications précédentes, comportant un moyen de réglage du freinage.
Détecteur selon les revendications 8 et 9, dans lequel le moyen de réglage du freinage comporte un moyen de réglage d’au moins une desdites au moins une résistance électrique, lesdites au moins une résistance électrique étant placées sur les phases dudit générateur électrique.
Procédé de détection d’une circulation ferroviaire par le moyen d’un détecteur selon l’une des revendications précédentes, et comportant les étapes suivantes :
mouvement aller du bras (1) sous l’effet d’une roue d’un véhicule ferroviaire,

détection du mouvement aller par le moyen de détection,

mise en mouvement retour du bras (1) sous l’effet du moyen de rappel de bras (2),

mise en relation d’entrainement du bras (1) avec le moyen de freinage (3),

freinage du mouvement retour du bras (1) sur au moins le début dudit mouvement retour.
Procédé de détection selon la revendication précédente, par le moyen d’un détecteur selon la revendication 8, et comportant en outre une étape d’utilisation du courant produit par le générateur électrique pour alimenter au moins un capteur dudit moyen de détection et/ou un module de conditionnement et/ou de traitement du signal issu d’au moins un capteur dudit moyen de détection, et/ou un module de communication des données collectées par ledit moyen de détection.