Machine à bourrer le ballast des voies ferrées. La présente invention se rapporte à une machine à bourrer le ballast des voies ferrées et plus spécialement à une machine actionnant des outils de bourrage et comportant notam ment des niovens pouvant relier un moteur à ces outils pour leur imprimer, d'une part, un mouvement vibratoire et, d'autre part., un mouvement de translation réversible parallèle à la voie, ainsi que des organes aptes à limiter automatiquement la puissance transmise aux outils de bourrage dans l'un au moins des deux sens de translation.
Dans de telles machines, les degrés de tasse ment du ballast peuvent ainsi être prédéter minés par le réglage desdits organes limiteurs.
On eonnaît de telles machines dans les quelles la puissance du moteur est appliquée directement par lesdits organes limiteurs au système mécanique d'un groupe d'outils, tan dis que le second groupe d'outils n'est pas re lié directement au moteur, mais ban au pre mier groupe d'outils auquel il est. donc subor donné.
La présente invention a pour objet. une iuacliiiie à bourrer le ballast des voies ferrées comprenant, pour chaque rail, un châssis à mobilité essentiellement verticale, et munie d*au moins un moteur actionnant des paires d'outils de bourrage disposées de. part.
et d'au tre de chaque rail, outils qui sont montés sur ce châssis et auquels ce moteur imprime no tamment un mouvement vibratoire et, en outre, un mouvement de translation réver sible parallèle à la voie, rapprochant et éloi- gnant l'un de L'autre les outils d'une même paire, ainsi que d'au moins un organe de fric tion limitant automatiquement la puissance transmise aux outils de bourrage pour ledit. mouvement de translation durant. la période de travail.
Cette machine est caractérisée en ce que, pour chaque châssis, le train de transmission partant. du moteur et comprenant, un disposi tif de couplage à friction aboutit à un organe central de répartition qui est solidaire de deux organes de transmission rigides et sem blables engrenant. respectivement avec l'un et l'autre de deux organes dentés rigides et sem blables cinématiquement reliés aux paires d'outils situées de part. et d'autre du rail.
Le dessin ci-annexé représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution de la ma chine à laquelle l'invention se rapporte.
La fig. 1 est une vue générale schémati que, en élévation latérale, de cette machine montée sur une voie ferrée; la fig. \? est une vue en plan par le haut de la fi-. 1, la toiture étant. supposée enlevée.
La. fi-. 3 est une vue en perspective par tiellement en coupe et à plus grande échelle de parties dont plusieurs sont invisibles dans les fig. 1 et. 2.
La fig. -1 est une coupe en perspective de certaines de ces parties avec des détails non représentés en fig. 3. La fig. 5 est un détail agrandi de la fig. 4.
La machine représentée comprend un châs sis 2 supporté par des roues 3 sur une voie ferrée dont les rails sont désignés par 4 et les traverses par 5. Sur le châssis est installé uii moteur 6. Un double train de transmission à chaînes 7 dont certaines roues sont montées sur les axes d'une genouillère 8 relie ce mo teur 6 à des arbres 15 et 15' montés dans deux bâtis 9 et. 9' mobiles verticalement sur des guides 10. Plus exactement, le double train des chaînes 7 aboutit à des roues 13 dont les axes 13n sont parallèles aux axes 15, 15' et portent des roues 1.3U engrenant avec des roues 13c de ces arbres 15 et 15' des deux bâtis.
On voit que tous ces axes sont disposés horizontalement dans des plans perpendieu- laires à la direction de la voie. Le moteur est également relié à un com presseur d'air 11 dont le réservoir alimente les cylindres de pistons 12 pour l'élévation des bâtis 9, 9' sous la commande d'organes de ma- noeuvre non représentés, ces pistons étant re liés aux bâtis par des leviers 14 et des biel- lettes 14a. et. articulés sur le châssis 2 en 1413. On comprend que des moyens non représenté commandent.
l'admission de l'air aux cylindres et son échappement pour déterminer l'éléva tion et l'abaissement des bâtis mobiles. Ces bâtis contiennent. chacun un rnéca- nisrne qui est représenté aux fig. 3 à 5. L'ar bre 15, monté dans le haut du bâti 9, porte, vers chacune de ses extrémités, une paire d'excentriques 16, 16', engagés respectivement dans.les colliers de bielles 17.
Ces bielles sont articulées, d'autre part, sur des leviers L1, L2, L3 et L4 dont. les deux premiers forment une paire située de l'un des côtés du rail et dont les deux autres forment une paire située de l'autre côté du rail. Les leviers de chaque paire sont symétriquement disposés par rap port à l'arbre 15 et sont destinés à embrasser une traverse 5 lors du bourrage. Ils sont cons titués chacun par l'assemblage de pièces rigi des désignées par 18 et 19 pour le levier L1, IBa et 19a pour le levier L3. Ces pièces sont assemblées à. leurs extrémités supérieures par des arbres 20 serrés entre elles par des bou lons formant les tourillons des bielles.
Au dessous de leurs axes d'articulation 21 qui vont être décrits, elles sont assemblées par de.; entretoises non représentées, à partir desquelles les bras inférieurs des leviers se présentent sous la forme de fourches dirigées vers le bas et dont- les branches portent chacune, à leur extrémité, une palette de bourrage 22.
Les axes 21 sont nécessairement dirigés pa rallèlement à l'arbre 15, car c'est autour d'eux que les bielles font. osciller les leviers bour- reurs. Ils sont déplacables parallèlement à la voie par mouvement de translation, étant. dé terminés par ceux de tourillons 23 portés laté ralement par des écrous 24 qui sont engagés sur des parties filetées que présentent deux arbres rotatifs 25 et 26 parallèles à. la voie et qui sont guidés parallèlement à ces arbres par des tiges ? 7 solidaires du bâti 9 sur lequel ces arbres sont montés.
Les filets 20 et 28' d'un même arbre ?.5 ou 26 sont d'inclinaisons inverses , de sorte que les axes de chaque paire se rapprochent ou s'éloignent. l'un de l'autre selon les arbres 25 et 26 tournent dans un sens ou dans l'autre en propulsant les écrous.
Le fonctionnement de la partie du méca nisme décrite jusqu'ici est le suivant Un embrayage du moteur sur les train, de chaînes 7 fait tourner les arbres 15 et 15' à excentriques; les bielles 1 7 font donc osciller les leviers, porteurs des outils que sont les palettes ??, autour de leurs aies 21, à une fré quence de vingt-einq à trente périodes par seconde.
Cette vibration ayant pour effet de tasser le ballast dès que les bâtis 9 et 9' sont abaissés et que les outils 22 pénètrent jusqu'à une profondeur déterminée par des butées arrêtant les bâtis dans leur abaissement, il est possible de donner aux arbres 25 et 26 des ro tations telles que les leviers des deux paires de chaque bâti se rapprochent l'un de l'autre et de la traverse embrassée.
Pour cela, les arbres 25 et 26 portent respectivement dans leurs milieux des roues à vis sans fin ?9 et 30 clavetées sur eux. L n arbre 31 est monté dans le bâti 9 parallèlement à, l'arbre 15 et supporte divers organes qui sont représentés plus en détail aux fig. 4 et 5 qu'à. la fig. 3. Sur trois parties (r,, b et c de sa longueur. cet arbre est cannelé. D'autres parties sont cylindriques et les extrémités sont filetées pour recevoir des écrous 32 et 33.
Cet arbre 31 tourne dans quatre paliers à billes et. à rou leaux 34 dont les anneaux intérieurs et exté rieurs peuvent coulisser axialement lors de leur montage, les premiers sur les parties ey- lindriques de l'arbre et les seconds dans des alésages du bâti où ils sont exactement ajustés. Axialement, l'arbre a son jeu limité dans les deux sens par le dispositif représenté en fig. 5. Une pièce annulaire 9ct est rapportée sur le bâti 9 et est fermée par son assemblage avec un couvercle 96.
L'anneau intérieur du palier ù billes 34 de cette fig. 5, une bague d'espacement 36, l'an neau médian 31a d'un double palier de butée axiale à. billes 37 et une autre bague d'espace ment 38 sont serrés par l'écrou 32 contre la face d'extrémité des nervures de la partie can nelée a, ce qui rend toutes ces pièces solidaires de l'arbre 31. Les anneaux latéraux 39 du pa lier de butée axiale sont engagés dans la pièce 9a du bâti où ils sont maintenus entre deux portées annulaires perpendiculaires à l'axe que présentent cette pièce 9a. et son cou vercle 96, ce qui détermine la position de l'ar bre 31 le long de l'axe par rapport au bâti ainsi que son jeu.
Avant de placer sur l'arbre les pièces de la fig. 5, on a glissé sur lui, à droite de sa par tie b, une roue dentée 40 avec une douille- coussinet 4-1 ajustée dans son moyeu, un pa lier de butée à billes 35, l'un des paliers à rouleaux 3.1, une bague d'espacement .12 et une vis sans fin 43. A ].'exception de cette vis, qui est disposée sur la partie cannelée a, ces pièces sont. ajustées librement sur la. partie cylindrique de l'arbre.
La roue 40 présente un évidement annu laire dont la paroi périphérique est dentée; ses dents -10(r constituent des organes d'entrai- nenient oit clavettes pour clés disques annu laires 4-1 qui présentent une denture exté rieure dont les dents sont engagées librement entre ces clavettes.
Ces disques ont un dia- mètre intérieur plus grand que le diamètre extérieur d'une denture -16 taillée dans le bout d'un manchon 45 dont la partie de gauche pré sente intérieurement une denture de clavettes et est. glissée librement. sur la partie b de l'ar bre, tandis que sa partie de droite est ajustée, par son alésage intérieur, sur le noyau réservé au centre de l'évidement de la roue -10, évide ment dans lequel pénètre le bout taillé de cette partie et. clans lequel sont, en outre, dis posés, alternativement avec les disques 4.1, d'autres disques annulaires 47 dont. le dia mètre extérieur est. plus petit.
que le diamètre intérieur de la couronne 40a et dont des dents intérieures sont. engagées librement entre les dents de la denture 46 du manchon.
Sur le manchon 45 coulisse Lin manchon 48 poussé par un ressort 49 qui s'appuie con tre une roue dentée 50 montée librement sur les cannelures de la partie b de l'arbre et en gagée sur elles par des cannelures internes.
Des bagues d'espacement glissées sur l'arbre séparent les unes clés autres cette roue 50 et les autres pièces montées à sa gauche qui sont trois manchons d'espacement 36a, un palier à rouleaux 34, une vis sans fin 54 dont des ean- nelures internes sont libres axialement entre celles de la partie c de l'arbre et un roule ment à billes 34 contre lequel agit.
l'écrou 33 pour comprimer le ressort 49 de la quantité désirée. Cette quantité détermine donc, avec les coefficients de frottement existant, aux vitesses prévues, entre les surfaces graissées alternativement solidaires de la roue 40 et de l'arbre pour la rotation, la valeur maximum du couple de forces avec lequel la roue 40 peut entraîner l'arbre en rotation, valeur qui limite donc la force tangentielle avec laquelle les vis sans fin 43 et 54 peuvent agir sur les roues '39 et 30 des arbres filetés 25 et 26.
Pour la transmission mécanique entre le moteur et les roues -10 et 50, la. roue 13b, en même temps qu'elle engrène avec la roue 1.3c, engrène avec une roue 55 calée sur un arbre qui porte un double mécanisme d'einbra.y age. L'organe balladeur à double cône 56 de ce mécanisme, qui coulisse sur cet arbre, est rendu solidaire de lui pour la rotation par un montage sur elavettes et présente une rai nure dans laquelle est engagé son levier de commande 57 d'axe 58.
Deux roues 59 et 60, respectivement solidaires de l'un et de l'autre des deux cônes creux de l'embrayage, sont montées librement sur des parties lisses de l'arbre et engrènent, la première avec un ren voi 63 interposé entre elle et la roue 50, la seconde directement avec la roue 40 du dis positif à friction décrit. On voit donc que, se lon le sens de manoûuvre du levier 57, l'arbre 31 reçoit son mouvement soit de la roue 40, soit de la roue 50 et que, grâce au renvoi 63, ces deux mouvements possibles sont de sens inverses.
En outre, les vitesses de ces mouve ments diffèrent l'une de l'autre quant à leur rapport. à celle du moteur, et, par le fait que la roue 40 est plus grande que la roue 50, elle communique à l'arbre 31 sa vitesse la. plus faible.
Les sens d'inclinaison des filetages 28 sont tels que les leviers de chaque paire se rappro chent l'un de l'autre quand c'est la roue 40 qui est embrayée, le dispositif d'entraînement par friction ayant pour but de limiter le degré de tassement du ballast résultant de la vibra tion des leviers et de leur rapprochement.
La. suite du fonctionnement déjà décrit consiste donc en ce que, lorsque c'est la roue 40 qui est embrayée, les leviers de chaque paire se rapprochent l'un de l'autre à faible vitesse aussi longtemps que le degré de tasse ment du ballast n'a pas atteint 11n degré tel qu'il oppose au rapprochement des leviers une résistance égale à la force de propulsion des arbres 25 et 26 sur les écrous 24. Lorsque cette égalité est atteinte, la roue 40 tourne sur l'ar bre 31 sans l'entraîner, les vis sans fin étant immobilisées par un moment. supérieur au cou ple d'entraînement par friction de la roue 40 sur le manchon 45.
A ce moment, l'opérateur commande l'élé vation du bâti, puis agit sur le levier 57 pour embrayer le cône de la roue 61. C'est alors la roue 59 qui transmet à la roue 50, par l'inter- i:iédiaire du renvoi inverseur 63, une vitesse telle que les leviers sont rapidement éloignés l'un de l'autre, alors qu'ils sont hors du bal- last. L'opérateur peut recommencer les opéra tions de bourrage à, la même place, soit pour l'un des bâtis, soit pour les deux ou, si le tasse ment est suffisant. pour les deux rails, dépla cer la machine le long de la voie jusqu'à la traverse suivante en embrayant le moteur sur le train locomoteur du châssis.
Un avantage de la construction décrite est qu'elle permet de loger dans le bâti mobile tous les organes de transmission aboutissant aux uns et aux autres des outils situés de part et. d'autre du rail, ce qui les met à l'abri des poussières et des éclats de pierre résultant du travail de bourrage.
Un autre avantage est qu'elle néces site moins d'arbres rotatifs et moins d'or ganes dentés que des constructions anté rieures dans lesquelles les outils des deux côtés étaient déjà. subordonnés en commun à. un mécanisme limitant la force de translation d'un sens, mais où les deux arbres filetés étaient, réunis l'un à l'autre, par l'extérieur du bâti, au moyen d'engrenages à chaînes,
an lieu d'être comme ici reliés tous deux a11 mo teur par des organes dentés de même espèce et semblablement disposés par rapport à l'un et à l'autre de ces arbres ainsi que par rapport aux organes de transmission qui précèdent ces or-anes dentés dans l'un et l'autre des trains les reliant au moteur selon le sens de leurs rotations.
Ces organes dentées des fig. 3 à 5, qui sont de même espèce pour les deux côtés du rail comprennent des vis sans fin permettant un grand rapport réducteur de tri nsmission. Ces vis et leurs roues ?9 et 30 pourraient sans doute être remplacées par d'autres groupes de roues dentées droites ou coniques, mais au prix d'un plus grand nombre d'arbres rotatifs et d'organes dentés et d'une construction plus difficile et plus encombrante.
D'une manière générale, on peut. dire (lue les avantages susmentionnés sont dus à. ce que, pour chaque châssis, l'énergie du moteur est transmise par lui accouplement à friction à lui organe central de répartition qui est ici l'ar bre 31, lequel la répartit ensuite par (les moyens mécaniques rigides et semblables, que sont les vis 43 et 54 avec leurs roues<B>29</B> et 30, entre des paires d'outils situées de part. et d'autre du rail.