Dispositivo de medición para determinar la condición real de juegos de ruedas.

Dispositivo de medición, situado en el tramo de vía de una vía férrea,

para determinar la condición real de juegosde ruedas y ruedas de un vehículo ferroviario pasante con ayuda de diversos dispositivos de haz óptico,presentando el dispositivo de medición una primera sección para rodar en un juego de ruedas bajo la guía lateral deljuego de ruedas, una sección de medición con un riel auxiliar para soportar el juego de ruedas sobre los bordesexteriores de sus dos ruedas y una tercera sección para rodar fuera del juego de ruedas en la vía férrea, con laprimera y tercera secciones del dispositivo de medición diseñadas también como tramos de vías e integradasflexiblemente en el balasto (6) de la superestructura de la vía férrea (3) y en el que los dispositivos de haz ópticoestán situados debajo de la sección de medición y montados sin vibraciones sobre una placa base en la plataforma(7) de la vía férrea (3) en una posición predeterminada en relación con la sección de medición (10) del dispositivo demedición (1) sin contacto con las otras partes del dispositivo de medición (1), estando la placa de base diseñadacomo primera artesa (20), circunferencialmente rodeada por paredes laterales, que presenta varios revestimientos(27) que tienen cada uno un rebaje en el área de la trayectoria del haz y que pueden abrirse durante una medición,caracterizado porque la primera artesa (20) está situada dentro de una segunda artesa (17) a distanciasaproximadamente uniformes con respecto a todas las paredes de su alrededor.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/EP2007/054969.

Solicitante: HEGENSCHEIDT-MFD GMBH & CO. KG.

Nacionalidad solicitante: Alemania.

Dirección: HEGENSCHEIDT PLATZ 41812 ERKELENZ ALEMANIA.

Inventor/es: ROSENLAND,DIETER, NIJSSEN,THEO, DE LA RIVA,CAMILO, BRAUN,NORBERT.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • B61K9/12 SECCION B — TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES.B61 FERROCARRILES.B61K OTROS EQUIPOS AUXILIARES PARA FERROCARRILES (frenos acumuladores de la energía B61H; protección de la vía contra los agentes atmosféricos E01B; limpieza de raíles, quitanieves E01H). › B61K 9/00 Gálibos de perfiles de vehículos ferroviarios; Detección o indicación de calentamiento excesivo de órganos; Dispositivos sobre las locomotoras o los vagones que indican las secciones defectuosas de la vía; Características generales de vehículos de auscultación de la vía. › Medida o vigilancia de llantas de ruedas (técnicas de medida G01).
  • G01B11/24 SECCION G — FISICA.G01 METROLOGIA; ENSAYOS.G01B MEDIDA DE LA LONGITUD, ESPESOR O DIMENSIONES LINEALES ANALOGAS; MEDIDA DE ANGULOS; MEDIDA DE AREAS; MEDIDA DE IRREGULARIDADES DE SUPERFICIES O CONTORNOS.G01B 11/00 Disposiciones de medida caracterizadas por la utilización de medios ópticos (instrumentos de los tipos cubiertos por el grupo G01B 9/00 en sí G01B 9/00). › para la medida de contornos o curvaturas.
  • G01B21/20 G01B […] › G01B 21/00 Disposiciones de medida o sus detalles en caso de no adaptarse a los tipos particulares de medios de medida de los otros grupos de esta subclase. › para la medida de contornos o curvaturas, p. ej. determinación de perfiles.

PDF original: ES-2424653_T3.pdf

 


Fragmento de la descripción:

Dispositivo de medición para determinar la condición real de juegos de ruedas La invención se refiere a un dispositivo de medición, situado en el tramo de vía de una vía férrea, para determinar la condición real de juegos de ruedas y de las ruedas de un vehículo ferroviario que pasa sobre él, mediante el uso de diversos dispositivos de haz óptico. El dispositivo de medición tiene una primera sección para rodar en un juego de ruedas bajo la guía lateral del juego de ruedas, una sección de medición con un raíl auxiliar para soportar el juego de ruedas sobre los bordes exteriores de sus dos ruedas y una tercera sección para rodar fuera del juego de ruedas en la vía férrea. La primera y la tercera secciones del dispositivo de medición se diseñan también como tramos de vía y los dispositivos de haz óptico del sistema se sitúan bajo la sección de medición.

Se conocen sistemas de medición de este tipo, por ejemplo, a partir de:

1. Hoffmann, Dieter: "Prueba de Desgaste del Perfil Rueda en Vehículos Ferroviarios Pasantes".

2. El documento EP 0 228 500 B2

3. Hauschild G. /Neumann P.: "Diagnóstico Automático de la Condición de las Ruedas del Ferrocarril con el Sistema ARGUS" en ZEV + DET Glas. Ann. 124 (2000) , 12 de diciembre.

4. El documento WO 2004/085957 A1 D1: El documento US-A-5 793 492 D2: El documento WO 2004/008067 A D3: El documento US 2003/072001A1 D4: El documento US -A-5 636 026

En este contexto, el 4º documento WO 2004/085957 A1 se refiere a un cuerpo sólido (1) sobre el que se sitúa el dispositivo de medición. El documento D4: US 5.636.026 estipula una "placa de acero sólida (12) " que se utiliza para conectar los dispositivos de medición firmemente a través de la vía, con la vía pasante diseñada también como el tramo de vía.

El estándar conocido de la tecnología requiere de soportes de gran peso para evitar los movimientos relativos entre los dispositivos de medición y evitar que la vía de artesa se doble bajo el peso del vehículo ferroviario que pasa sobre la misma. El dispositivo de medición y la vía de artesa se sitúan generalmente sobre un cimiento de hormigón pesado. Los costes de un cimiento de hormigón de este tipo son elevados y, a veces, igual al valor medio de la totalidad del sistema de medición.

Con otras soluciones conocidas para este estándar de tecnología, los dispositivos de medición se conectan a la sección de medición de la vía para evitar cimientos pesados. Debido a una conexión de este tipo, el dispositivo de medición sigue la curvatura de la vía bajo la carga del vehículo ferroviario que rueda sobre la misma. No hay movimiento relativo entre la vía y el dispositivo de medición durante el proceso.

Por ejemplo, el documento D2: WO 2004/008067 A estipula que los dispositivos de medición deben situarse en una artesa y la artesa sujetada debajo de la vía con placas. Los dispositivos de medición individuales del dispositivo de medición se montan en amortiguadores flexibles en la artesa. Una placa de cubierta con aberturas para fuentes de luz y cámaras evita que cualquier cosa caiga en la artesa desde arriba, mientras que una cortina de aire protege las ventanas ópticas o lentes del polvo, de objetos pequeños y hojas.

Otro documento D3: US 2003/072001 A1 estipula la disposición de los dispositivos de haz óptico en las placas, cada uno asignado a un riel de la vía y firmemente conectado al mismo. Los dispositivos de haz óptico se alinean cada uno a una corta distancia vertical al objeto de medición, rueda de ferrocarril. Sin embargo, la distancia vertical insuficiente provoca inexactitudes durante las mediciones, en particular, al medir el diámetro y el perfil.

La desventaja de una distancia vertical insuficiente entre los dispositivos de medición y el objeto de medición es aplicable también a una solución que se conoce a partir del documento D1: US-A-5 793 492. En este caso, los dispositivos de haz óptico se alojan cada uno en carcasas montadas sobre placas de acero gruesas. Las placas de acero (tres en concreto) descansan sobre amortiguadores, independientemente de la vía, es decir, los carriles y umbrales. Como resultado, los dispositivos de medición no se ven afectados por la flexión de la vía, sin embargo su fijación a diversas placas de acero gruesas y la corta distancia notable entre los dispositivos de medición y el objeto de medición aumenta el volumen de cálculo, lo que es un factor distintivo del documento D1.

El objetivo de la invención es evitar costosos cimientos o dispositivos de fijación para simplificar el sistema de medición y reducir su precio.

Basándose en el hecho de que los movimientos relativos entre los dispositivos de medición y la vía de artesa de hasta 25 mm se pueden manejar por dispositivos de haz óptico, la invención se diseña para desacoplar los dispositivos de medición de la vía de artesa. Como resultado, la primera y tercera secciones del dispositivo de medición se integran flexiblemente en el balasto de la superestructura de vía férrea, mientras que los dispositivos de haz óptico se utilizan para determinar la condición real del juego de ruedas o de las ruedas del vehículo ferroviario se montan libre de vibraciones en la plataforma de la vía férrea en una posición predeterminada en relación con la sección de medición del dispositivo de medición sin ningún contacto con las otras partes del dispositivo de medición. Por lo tanto, ya no es necesaria la fabricación de costosos cimientos u otros dispositivos sólidos necesarios para conectar los dispositivos a la vía de artesa.

En una variante preferida, los dispositivos de haz óptico se montan sobre una capa de hormigón de peso ligero que es más delgada que la capa restante del balasto de la superestructura de vía férrea. Otra ventaja se consigue mediante el montaje de los dispositivos de haz óptico en una placa base. Una placa de base de este tipo se puede diseñar después en la forma de una artesa, circunferencialmente rodeada de paredes laterales. Esta artesa se extiende a través de toda la anchura de la vía férrea, en función del ancho de vía respectivo. La artesa se diseña para alojar a todos los dispositivos de haz óptico del dispositivo de medición. Dos de estos dispositivos de haz óptico están destinados a la determinación de la dimensión WD de una rueda de ferrocarril (WD = distancia entre las ruedas) . Dos dispositivos de haz óptico adicionales están destinados a la determinación de cada uno de los perfiles de la sección transversal de las dos ruedas de un juego de ruedas de un vehículo ferroviario. Dos dispositivos de haz óptico adicionales se utilizan para determinar cada uno de los diámetros de las dos ruedas de un juego de ruedas a lo largo de la sección de una primera línea de circunferencia especificada de las ruedas. Dos dispositivos de haz óptico adicionales se utilizan para determinar los diámetros de las dos ruedas de un juego de ruedas a lo largo de la sección de una segunda línea de circunferencia especificada de las ruedas, con la segunda línea de circunferencia a una distancia lateral especificada con respecto a la primera línea de circunferencia. El dispositivo de haz óptico consiste en una fuente de haz para la generación de un haz de luz o láser y para la proyección del haz generado en un punto del juego de ruedas o de sus ruedas a medirse y en un sistema de lentes para la intercepción del haz reflejado por la superficie de rueda irradiada y para la transformación del haz reflejado en una señal eléctrica que se puede enviar a un sistema de evaluación. Se prefiere una trayectoria del haz en forma de abanico, cuya proyección representa una línea en la vía férrea. Los dispositivos y tecnologías pertinentes a este respecto se describen en detalle en el documento EP 0 228 500 B2 y también en el documento WO 2004/085957 A1.

La artesa tiene también una cubierta con un rebaje en el área de la trayectoria del haz. El rebaje tiene, a su vez, una cubierta que se puede abrir durante las mediciones. La artesa se conecta también a una fuente de medio gaseoso, en particular aire, que genera una sobrepresión dentro de la artesa. Esto evita que la humedad o la suciedad entren al interior de la artesa y menoscaben la eficacia de los dispositivos de haz óptico.

Al menos la primera sección para rodar en el juego de ruedas en la sección de medición consiste en un segmento de vía en la forma de un tramo de vía y, a este respecto, no varía considerablemente del tramo de vía de una vía férrea normal. Los dos segmentos de riel de la primera sección están flanqueados por tiras en sus lados exteriores que se proyectan unos pocos milímetros por encima de los respectivos cabezales de riel en una ligera... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Dispositivo de medición, situado en el tramo de vía de una vía férrea, para determinar la condición real de juegos de ruedas y ruedas de un vehículo ferroviario pasante con ayuda de diversos dispositivos de haz óptico, presentando el dispositivo de medición una primera sección para rodar en un juego de ruedas bajo la guía lateral del juego de ruedas, una sección de medición con un riel auxiliar para soportar el juego de ruedas sobre los bordes exteriores de sus dos ruedas y una tercera sección para rodar fuera del juego de ruedas en la vía férrea, con la primera y tercera secciones del dispositivo de medición diseñadas también como tramos de vías e integradas flexiblemente en el balasto (6) de la superestructura de la vía férrea (3) y en el que los dispositivos de haz óptico están situados debajo de la sección de medición y montados sin vibraciones sobre una placa base en la plataforma

(7) de la vía férrea (3) en una posición predeterminada en relación con la sección de medición (10) del dispositivo de medición (1) sin contacto con las otras partes del dispositivo de medición (1) , estando la placa de base diseñada como primera artesa (20) , circunferencialmente rodeada por paredes laterales, que presenta varios revestimientos

(27) que tienen cada uno un rebaje en el área de la trayectoria del haz y que pueden abrirse durante una medición, caracterizado porque la primera artesa (20) está situada dentro de una segunda artesa (17) a distancias aproximadamente uniformes con respecto a todas las paredes de su alrededor.

2. Dispositivo de medición de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque las paredes de la segunda artesa (17) presentan rebajes (25) a lo largo de su parte inferior

(24) para drenar el agua y la suciedad.

3. Dispositivo de medición de acuerdo con la reivindicación 2, caracterizado porque la segunda artesa (17) se encuentra en una placa plana (18) montada directamente en la plataforma (7) de la vía férrea (3) o sobre una capa fina de hormigón de peso ligero.

4. Dispositivo de medición acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque la primera artesa (20) descansa sobre al menos tres soportes flexibles (21) dentro de la segunda artesa (17) .

5. Dispositivo de medición de acuerdo con las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque la primera artesa (20) está conectada a una fuente (29) de aire comprimido.

6. Dispositivo de medición de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque al menos la primera sección (8) utilizada para rodar el juego de ruedas (31) en la sección de medición (10) consiste en un segmento de vía en el que ambos segmentos de riel (12) están flanqueados en su respectivo lado exterior por tiras (30) que, en el área de la sección de medición (10) , se proyectan más allá del respectivo cabezal del riel varios milímetros con un pequeño aumento constante y pasan al riel auxiliar que tiende un puente sobre la sección de medición (10) .

7. Dispositivo de medición de acuerdo con la reivindicación 6, caracterizado porque la tercera sección (11) para rodar fuera del juego de ruedas (31) tiene el mismo diseño que la primera sección (8) para rodar en el juego de ruedas.

8. Dispositivo de medición de acuerdo con la reivindicación 7, caracterizado porque la primera (8) y la tercera (11) secciones tienen cada una de ellas una longitud de entre 2, 5 m y 5 m.

9. Dispositivo de medición de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque la sección de medición (10) tiene una longitud de entre 0, 25 m y 0, 5 m.

10. Dispositivo de medición de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque sobre el dispositivo de medición (1) pueden circular vehículos ferroviarios con una velocidad de entre 5 km/h y 50 km/h.

11. Dispositivo de medición de acuerdo con la reivindicación 10, caracterizado porque sobre el dispositivo de medición (1) se puede circular en ambas direcciones (9) de la vía férrea (3) .


 

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