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Machine pour amener automatiquement et damer le ballast entre et sous les traverses des voies ferrées.
Cette invention a pour objet une machine pour amener automatiquement le ballast depuis les côtés extérieurs des rails et dans le voisinage des extrémités externes des. traverses des voies ferrées jusque dans les espaces compris entre les traverses en vue de l'y tasser et damer au niveau requis.
Cette machine a été spécialement conçue pour assurer cette amenée automatique du ballast dans des conditions telles que le travail de damage soit rendu plus rapide en même temps qu'on économise la main d'oeuvre nécessaire jus- qu'à présent pour niveler à la pelle le ballast ainsi répandu.
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Une particularité de cette machine perfectionnée réside dans ce fait qu'elle assure le nivellement requis du ballast depuis les extrémités externes des traverses jusque dans les espaces séparant les traverses après que le ballast amené dans ces espaces a été tassé autour des traverses, afin de fournir la quantité de ballast supplémentaire qui est nécessaire pour remplir comme il faut lesdits espaces.
Cette machine à appareil d'amenée automatique du ballast est de construction simple et de fonctionnement efficace.
'Elle comprend un bâti transportable, une tête formant mouton, des organes dameurs et un mécanisme supporté par ce bâti pour commander ces organes de façon à tasser le ballast dans les intervalles des traverses, cette machine étant caractérisée par des pelles montées sur le bâti pour agir transversalement à la voie ferrée1afin d'amener le ballast depuis la partie du lit de ballast qui.longe la voie ferrée du côté extérieur jusqu'à une position permettant au ballast d'être tassé dans l'intervalle des traverses par les organes dameurs, et par un dispositif commandé par ledit mécanisme pour actionner les pelles par intermittence.
Dans les dessins annexés
La fige 1 est une vue en coupe transversale faite par la ligne 1-1 de la fig. 3 d'une machine à damer le ballast conforme à l'invention, certaines parties étant représentées en élévation.
La fig. 2 est une vue en coupe faite par la ligne 2-2 de la fig. 1.
La fig. 3 est une vue en coupe longitudinale faite par la ligne 3-3 de la fig. 1.
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La f ig. 4 'est une vue en coupe transversale montrant l'appareil de pelletage du ballast ainsi qu'une partie de là tête formant mouton..
La fige 5 est une vue en élévation latérale d'un des dis-p ositif s commandant le fonctionne ment pneumatique des pelles amenant le ballast dans les espaces entre les tra- verses, les flasques faisant partie du bâti sur lesquelles sont montés ces dispositifs étant dessinées en coupe.
La fig. 6 est une vue en coupe faite par la ligne 6-6 de la fig. 5 ,. certaines parties étant dessinées en élévation.
La f ig. 7 est une vue de détail du levier formant came servant à déplacer la vanne pneumatique qui commande le fonctionnement des pelles.
La fig. 8 est une vue en élévation latérale montrant les dispositifs de pelletage placés d'un côté de la machine.
La fig. 9 est une vue de détail montrant une paire de pelles et son mécanisme déplaceur, certaines parties étant dessinées en coupe.
Dans la machine représentée, le bâti 10 d'un chariot ou wagonnet est supporté par des roues de traction 11 , de façon à se déplacer sur les rails a de la voie ferrée. Ce chariot est équipé d'un moteur à combustion interne, d'une trans- mission qui actionne les roues (non représentées) de ce chariot et d'un engrenage par lequel est commandée la tête formant mouton sur laquelle sont montés les organes dameurs.
Les organes dameurs sont partes, comme il vient d'être dit, par une tête 16 formant mouton s'étendant transversale- ment au chariot et montée pour pouvoir coulisser verticalement
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dans des gouttières 18 fixées contre les flasques latérales 13 du bâti 10. La tête 16 commande les organes dameurs pour tasser le ballast au-dessous des traverses b sur lesquelles sont posés les rails a . Le bâti 10 comprend des poutrelles supérieures 22, des poutrelles latérales longitudinales et des poutrelles transversales 17 espacées pour permettre à la tête 16 et aux organes dameurs de se déplacer entre elles.
La tête 16 est soulevée par intermittence par l'énergie fournie par un moteur monté sur le chariot par l'intermédiaire d'un mécanisme de levage qui la libère en vue de lui permettre de tomber et d'asséner un coup à la manière d'un marteau. Un arbre transversal 24 est entraîné continuellement à pa.rtir du moteur par un engrenage appro- prié (non représenté) et tourillonne dans des consoles 26 supportées par une traverse 28 du bâti. Deux roues dentées 50 fixées à l'arbre 24, une paire de roues dentées 36 tournant folles et des galets 38 montés sur des chaînes 33 passant sur ces roues dentées impriment des courses ascendantes intermittentes à là tête 16 grâce à l'impulsion empruntée à l'arbre 24.
Les galets 38 attaquent par inter- mittence des butées 39 fixées d'un côté de la tête 16 for- mant mouton. Chaque roue dentée 36. tourne folle sur un levier coudé fourchu 37 prenant appui en 31 sur le bâti du chari ot. Un ressort 42 exerce son action sur le bras relevé du levier 37, de façon à maintenir la chaîne 33 tendue. Les galets 38 montés sur les chaînes 33 attaquent les butées 39 au cours de leur parcours ascendant et soulèvent la tête 16 jusqu' à ce que ces galets s'échappent des butées à la fin d'une course ascendante, puis libèrent, la tête 16 et lui permettent de retomber et d'agir sur
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les organes dameurs.
Une série d'organes dameurs est prévue de chaque côté de la tête 16. Deux des organes de chaque série agissent entre les rails a de la voie ferrée, tandis que les deux autres agissent à l'extérieur des rails. Ces organes com- prennent des têtes 46 munies de dents pendantes 50. Les organes appartenant à chaque série se faisant vis à vis prennent appui sur des axes 47 dent chacun est porté par une paire d'oreilles montées sur l'extrémité externe d'une plaque 49 faisant corps avec l'extrémité inférieure de la tête 16. Les organes dameurs montés de part et d'autre de la tête sont opposés l'un à l'autre et descendent sur les côtés opposés de la traverse b de façon à pivoter l'un vers l'autre afin de tasser le ballast au-dessous des traverses.
Chaque organe dameur est pourvu d'un bras 57 faisant corps avec lui et se dressant au-dessus de son axe d'appui 47. Les bras 57 de chaque paire d'organes dameurs sont disposés transversalement à la partie centrale transversale de la voie ferrée et réunis par un arbre 53.
Les mouvements de pivotement de chaque série d'organes dameurs sont commandés pendant l'intégralité de la chute et de la remontée du mouton par une seule glissière et par des galets 64. Chacun de ces galets est monté sur un arbre 55 supporté par l'extrémité inférieure de deux biellettes 58 dont les extrémités supérieures pivotent en 59 sur des pattes 60 faisant corps avec la tête 16. Chaque arbre porte-galet 56 est relié par des biellettes 68 aux extrémités internes des arbres 53 d'une série d'organes dameurs. L'extrémité interne de chaque biellette 68 est articulée à un arbre
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porte-galet 55 et son extrémité externe à l'un des arbres 53.
La glissière 66 le long de laquelle se déplacent les galets 64 est disposée dans la partie centrale transversale de la tête 16 et assure un guidage positif de chaque galet pendant toute la course de cette tête. La glissière 66 comprend pour chaque galet 64 des cornières interne et ex- terne du côté opposé de la tête 16, un montant central 70 dont les faces opposées forment les cornières internes de guidage des galets 64, enfin des cornières externes 73.
Chaque galet 64 est encagé entre une cornière interne 71 et une cornière externe 72 pour commander positivement les mouvements angulaires des organes dameurs. Les parties supé- rieures des cornières interne 71 et externe 72 sont sensi- blement verticales et parallèles pour guider en ligne droite les galets 64 pendant la partie supérieure de chaque course de la tête 16 formant mouton;
leurs parties inférieures sont incurvées comme figuré en 7 la et 72a pour former des cames qui écartent les galets 64 de chaque côté de la tête 16 pendant la partie inférieure de chaque course de la tête et qui commandent les biellettes et les arbres 53, de façon à faire pivoter simultanément les bras 52 et à dé- placer angulaire ment les pointes des organes dameurs vers l'intérieur au moment où la tête 16 s'approche de l'extré- mité inférieure de sa course descendante et à faire pivoter @ les organes dameurs en sens opposé pendant la partie initiale. de chaque course de remontée de cette tête.
Une vis 80 implantée dans un pontet 81 supporte la glissière avec possibilité de réglage vertical en vue de permettre aux organes dameurs de fonctionner sur des voies ferrées dont ,
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les rails ont des hauteurs différentes. Les extrémités de la. glissière sont supportées de façon réglable par le bâti
10 par l'intermédiaire de tiges verticales 76 dont les extrémités inférieures sent soudées à la glissière.
Des écrous 78 sont vissés sur les extrémités supérieures de ces tiges 76 et viennent attaquer des barres 79 en forme de gouttières soudées sur la glissière, et des manchons 79a soudés à des traverses du bâti du chari ot. Il suffit de déplacer les écrous 78 et les vis 80 pour régler vertica- lement l'ensemble de la glissière.
Le chariot ou wagonnet étant immobilisé sur la voie ferrée, de façon que les séries d'organes dameurs occupent des 'positions à cheval par rapport à la traverse, -on met en marche le moteur, ce qui a pour effet de s oulever par intermittence la tête 16 , puis de la lâcher pour lui permettre de retomber. Les galets 64 et les biellettes qui assurent leurs liaisons articulées avec les arbres 53 commandent les mouvements de pivotement des organes dameurs.
Ces mouvements de pivotement obligent les dents 50 de ces organes à tasser le ballast vers et sous les traverses b et dans les espaces compris entre elles. Le trajet des dents est indiqué par les traits mixtes x dans la fig. 3.
Le ballast est tassé progressivement dans l'intervalle des traverses jusqu'à ce qu'une quantité suffisante de ballast ait été tassée sous et entre les traverses pour remplir l'espace qui les sépare.
Le mécanisme de pelletage du ballast qui l'amène dans le trajet de mouvement des organes dameurs 50 pendant le tassement progressif du ballast dans les intervalles des
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traverses b comprend deux pelles placées de chaque côté du bâti du chariot pour pouvoir pelleter simultanément le ballast qui est déposé près des deux extrémités d'une tra- verse transversalement dans les intervalles en question.
Chaque pelle 80 comprend un sabot courbe 81 et un bras 82 fixé à un arbre 83.tournant dans une paire de pendarts 84 et 85 fixés à l'une des poutrelles principales du bâti. Les pelles placées de chaque côté de la machine sont fixées à un arbre 83 pour pouvoir exécuter des mouvements de pivo- tement c onj oints.
Le mécanisme qui commande chaque paire de sabots 81 comprend un bras 86 fixé à l'une des extrémités de l'arbre 83 et un dispositif commandé par un fluide sous pression tel que de l'air comprimé qui comprend un cylindre 87 support té à pivotement en 88, et un piston pouvant coulisser dans le cylindre 87 et dont la tige 89 est articulée par un axe 90 sur l'extrémité opposée du bras 86. Quand l'air comprimé pénètre dans le cylindre 87, le piston qui s'y trouve dé- place la tige 89 et fait pivoter le bras 86, l'arbre 83 , les bras 82 et les sabots 81 pour pelleter une certaine masse de ballast à partir des tas qui se trouvent aux ex- trémités des traverses et amener ainsi le ballast dans les intervalles situés sur les côtés opposés de chaque tra- verse.
Un ressort 91 bandé entre la tige 89 et le bâti ramène en arrière le piston dans le cylindre 87 ainsi que les pelles commandées par lui. Un tampon élastique 92 est encastré dans une console 93 solidaire du pendart 85 pour arrêter la tige 89 quand elle arrive au bout de sa course vers l'extérieur.
Chaque sabot 81 est articulé grâce à un
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axe 94 sur son. bras 82, et un ressort 95 est tendu entre ce sabot et le bras 82, afin de maintenir ce sabot avec une certaine flexibilité contre une butée 96 du. bras 82 pendant les mouvements des pelles vers l'intérieur et de permettre aux sabots de pivoter dans le même sens pendant les mou- vements de chaque sabot vers l'extérieur. Ces dispositifs commandés par un fluide sous pression actionnent les pelles pour garnir de ballast les intervalles entre les traverses, après quoi le ballast est tassé par les organes dameurs 50.
Celle des pelles 80 de chaque paire qui se trouve le plus en avant mesure un rayon effectif un peu plus court que la pelle qui vient derrière. Il en résulte que la pre- mière pelle déplace une certaine quantité de ballast depuis le tas qui se trouve d'un côté du lit de ballast supportant la voie pour l'amener dans l'intervalle des traverses qui se trouve vers l'avant par rapport à la traverse considérée, tandis que la pelle placée en arrière déplace le reste du ballast du tas pour l'amener dans l'espace situé en arrière de la traverse en question.
L'actionne ment des pelles 80 est assuré automatique- ment pour leur imprimer une course dirigée vers l'intérieur pendant la remontée de la tête 16 formant mouton et des organes dameurs 50. Le dispositif commandé par un fluide sous: pression qui actionne chaque paire de pelles placées d'un côté de la machine communique avec un réservoir d'air comprimé 98 monté sur le bâti du chari ot. Chaque paire de pelles est commandée par une vanne 99 montée sur le bâti et actionnée périodiquement par un dispositif prévu sur la tête 16 formant mouton, de façon à commander l'écoulement d'air comprimé vers chaque cylindre et à partir de chaque
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cylindre 87.
Chaque vanne 99 comprend un organe obturateur 100 logé dans un boîtier 101, une tige 102 reliée à cet organe 100, un levier 103 prenant appui en 104 sur le boîtier 101 et pourvu d'une came 105 déplaçant la tige 102, enfin un bras 106. Deux ressorts opp osés 107 sont reliés à l'une des extrémités de chaque levier 103 ainsi qu'au bâti, de façon à maintenir normalement ce levier dans sa position centrée et à permettre à l'organe obturateur 100 d'interrom- pre l'arrivée d'air comprimé au cylindre 87. Un tuyau 98' amène l'air comprimé du réservoir 98 à la chambre intérieure du boîtier 101 qui est normalement fermée par l'organe 100.
Un autre tuyau 108 assure la communication entre la capacité du caisson 101 et le cylindre 87 . Un deuxième organe ob- turateur 100a normalement ouvert qui est prévu sur la tige 102 commande l'écoulement de l'air à partir du tuyau 108 et du cylindre 87 à travers un orifice 108 vers l'atmosphère.
Le bras 106 du levier 103 est commandé par un bouton 110 relié avec possibilité de réglage à une barre 111 fixée à l'une des faces de la tête 16 formant mouton. Une fente 112 pratiquée dans la barre 111 permet un réglage vertical du bouton 110. Pendant la course descendante de la tête 16, le bouton 110 attaque le bras 106 et fait pivoter le levier 103 dans le sens correspondant à l'éloignement de la came 105 de la tige 102 de la vanne, de sorte que le ressort 113 maintient fermé l'organe obturateur 100. Après que le bouton 110 est passé au-dessous du bras 106, le levier 103 est ramené à sa position centrée par un des ressorts 107. Pendant la remontée de la tête 16, le bouton 110 attaque le bras 1C6
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et fait pivoter le levier 103 qui est ramené de la sorte à sa position centrée par un des ressorts 107.
Pendant la remontée de la tête 16, le bouton 110 attaque le bras 106 et fait pivoter 'le levier 103 pour ouvrir l'organe 100 et fermer l'organe 100a. Ceci permet à l'air comprimé provenant du réservoir 98 de s'écouler dans le tuyau 98', de franchir l'organe 100 et d'arriver par le tuyau 108 dans le cylindre 87 tout en fermant l'organe obturateur 100a c'est-à-dire tout en isolant l'orifice d'échappement 109. L'air comprimé qui se trouve dans le cylindre 87 acti onne la tige 89 pour imprimer aux pelles 80 reliées à elle un mouvement vers' l'intérieur.
Quand le bou.- ton 110 s'écarte du bras 106 pendant la course ascendante de la tête 16 formant mouton, un des ressorts 107 ramène le levier 103 à sa position normale, ce qui a pour effet de déplacer la came 105 pour libérer la tige 102 de la, vanne et fermer l'organe obturateur 100 tout en coupant le passage de l'air vers le tuyau 108 et ouvrir simultanément l'organe obturateur 100a pour permettre à l'aircoomprimé de s'échapper hors du cylindre 87 vers l'atmosphère en passant par le tuyau 108 et l'orifice 109. Ces dispositifs commandent au- tomatiquement le système de distribution d'air comprimé qui imprime aux pelles 80 leurs courses de travail.
Quand on dame le ballast 'entre et sous les traverses de la voie ferrée, une quantité suffisante de ballast en vrac est amenée dans les intervalles de traverses pour les remplir approximativement. Lorsque les organes dameurs descendent, le ballast est tassé dans les intervalles des traverses,ce qui fait baisser son niveau. On ajoute alors du
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ballast pour remplir les intervalles des traverses pendant les courses successives des organes dameurs. Pendant les courses initiales de ces organes c'est-à-dire lorsque le ballast amené dans les intervalles entre les traverses subit le tassement, les pelles 80 demeurent au rep.os.
Les boutons 110 solidaires de la tête 16 formant mouton se trouvent au-dessous des leviers 103 jusqu'au moment où les organes dameurs 50 s'abaissent jusqu'au dessous d'un niveau prédéterminé et où le ballast se trouve tassé à un niveau tel qu'il permette à la tête 16 de tomber suffisamment pour venir tasser au-dessous du bras 106 du levier 103. Quand ceci - se produit, les boutons 110 actionnent, pendant la remontée suivante de la tête, les leviers 103 c'est-à-dire qu'ils commandent les vannes 99 pour actionner les pelles 80 et déplacer la quantité de ballast supplémentaire qui est nécessaire pour achever le remplissage des intervalles entre les traverses. Ce mécanisme est commandé par la profondeur de mouvement de la tête 16 et des organes dameurs.
Les pelles 80-restent au repos jusqu'à ce que lé ballast qui se trouve dans les intervalles entre les traverses b ait été suffisam- ment tassé pour nécessiter une quantité supplémentaire de ballast et pour le damer dans les intervalles des traverses jusqu'à ce que ces derniers soient remplis au niveau désiré.
Pour faire fonctionner la machine, on l'amène sur la voie ferrée à l'endroit où les organes dameurs doivent tra- vailler sur les côtés opposés de la traverse b . Les. inter- valles entre les traverses sont chargés de ballast en vrac qui est généralement accumulé sous forme de tas entre les rails des voies ferrées. Des piles ou tas de ballast sont déposés
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sur la voie aux extrémités externes des traverses. Pendant les courses initiales de la tête 16 formant mouton, le ballast en vrac qui se trouve dans 'les intervalles des traverses y est tassé, et les courses descendantes des organes dameurs sont, retardées par le ballast, de sorte que les boutons 110 ne passent pas au-dessous des bras 105 des leviers 103 et que les pelles 80 demeurent au repos.
A mesure que le ballast dépose en vrac dans les intervalles entre les tra- verses se trouve progressivement tassé par les organes dameurs, les courses descendantes de la tête 16 et de ces organes sont allongées suffisamment pour permettre aux vannes 99 d'envoyer de l'air comprimé dans les cylindres 87, afin d'imprimer aux pelles 80 des mouvements vers l'intérieur et de puiser le ballast provenant des tas situés sur les côtés de la voie ferrée pour l'amener dans les intervalles des traverses où il est tassé par les courses successives des organes dameurs jusqu'à ce que les intervalles en question' soient remplis de ballast tassé.
Pendant chaque course de travail des pelles 80, la pelle placée en avant qui est un peu plus courte que l'autre déplace une partie du tas de ballast d'un côté de la voie dans un des intervalles entre les-traverses, tandis que la pelle qui suit déplace le reste du ballast de ce tas pour l'amener dans l'intervalle suivant. Normalement les vannes 89 coupent l'arrivée de l'air comprimé aux cylindres 87 et en épuisent l'air.
Pendant chaque course descendante d'am- plitude suffisante de la tête 16 pour obliger les boutons 110 à passer au-dessous des bras 106,. les boutons font pivoter les leviers 103 pendant la course de remontée qui y fait suite, de sorte que les cames 105 déplacent les tiges 102 et ouvrent
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les organes obturateurs 100, ce qui permet l'arrivée de l'air comprimé dans les cylindres 87. Tandis que la tête 16 continue son mouvement ascendant jusqu'au bout de sa course, les boutons 110 libèrent les leviers 103 et per- mettent aux ressorts 107 de ramener ces leviers à leur position centrée normale, ce qui coupe l'arrivée de l'air comprimé aux cylindres 87 et en permet l'épuisement.
Les pelles ne sont donc commandées que quand une quantité supplémentaire de ballast provenant des tas situés sur les côtés de la voie est nécessaire pour remplir les in- tervalles entre les traverses. Après que ces intervalles sont remplis de ballast tassé , les pelles restent au repos.
Pendant le fonctionnement des pelles 80, celle de ces pelles qui se trouve en avant de chaque côté de la voie et qui mesure dans le sens .radial une longueur plus faible n'étale qu'une partie du ballast qui est déposé en tas dans le voisinage des extrémités des traverses, tandis que la pelle qui suit et qui mesure une plus grande longueur déplace le reste de ce ballast et l'amène dans l'intervalle entre les traverses.
On voit par ce qui précède que cette machine à damer le ballast comportant un appareil de pelletage du ballast déposé le long des extrémités des traverses pour l'amener dans leurs intervalles rend superflue la main-d'oeuvre manuelle en vue de ce résultat. Cet appareil de pelletage accélère l'opération de damage du ballast du fait qu'il fait arriver celui-ci dans les intervalles des traverses en vue de son tassement mécanique pendant le fonctionnement
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des organesdameurs.
L'amenée du ballast par pelletage dans les espaces en question est commandée par l1 intermédiaire de la tête 16 formant mouton. par le niveau du ballast qui est tassé dans les intervalles entre les traverses et qui. demeure au repos jusqu'au moment où ce ballast est complété par une quantité supplémentaire de ballast destinée à les remplir. Les dispositifs actionnés par un fluide sous pression impriment aux pelles des mouvements rapides qui leur permettent de projeter le ballast dans les intervalles entre les traverses en vue de sa répartition entre leurs parties centrales transversales et leurs extrémités.
REVENDICATIONS
1. Machine pour damer le ballast des voies ferrées compre- nant un bâti transportable, une tête formant mouton, des organes dameurs et un mécanisme supporté par ce bâti pour commander ces organes afin de tasser le ballast dans les intervalles entre les traverses, et caractérisée par des pelles montées sur le bâti pour agir transversalement à la voie ferrée afin de déplacer le ballast qui se trouve le long du côté extérieur de la voie et de l'amener jusqu'à une position dans laquelle il soit tassé par les organes dameurs, et par un dispositif commandé par ledit mécanisme pour actionner par intermittence les pelles.