Bourreuse pour voie ferrée Les bourreuses pour voie ferrée compor tent très souvent des porte-outils disposés par paires de part et d'autre de la traverse à bour rer, et qui peuvent être alternativement rapprochés et éloignés l'un de l'autre par divers moyens tels que vis et écrous, cylindres de pression, etc., tout en étant actionnés en vi brations (durant le travail de bourrage) par l'effet d'au moins un élément excentré, par exemple un excentrique, un balourd, etc., en tretenu par un dispositif moteur approprié.
Dans certaines constructions connues, le moteur est solidaire du véhicule, dit châssis fixe, et une transmission mécanique utilisant par exemple des chaînes, des cardans, des cour roies, etc., entraîne l'arbre portant l'élément excentré qui est monté sur le châssis dit mobile portant les porte-outils, qui peuvent être ainsi enfoncés et retirés du ballast pour passer d'une traverse à la suivante. Ces dispositifs à transmis sion mécanique sont de construction compli quée, relativement chère, délicate pour les durs services exigés sur un chantier ; ils nécessitent de nombreuses pièces de rechange pour com penser l'usure des organes, etc., en sorte que l'on a cherché à installer directement un mo teur auxiliaire sur chaque châssis mobile pour obtenir la rotation désirée.
Ceci peut présenter de grosses difficultés, en particulier, lorsqu'il s'agit d'un moteur électrique, car l'emploi d'un tel moteur présente de multiples inconvénients dont les principaux sont le volume et le poids, trop élevés pour permettre une construction satisfaisante du châssis mobile, sans compter la nécessité de disposer d'un groupe électro gène important.
La présente invention vise à remédier à ces inconvénients et a pour objet une bourreuse pour voie ferrée, du type comprenant au moins une paire de porte-outils, et des moyens pour imprimer à ces derniers un mouvement de vi bration, les porte-outils étant portés par un châssis qui est mobile en hauteur par rapport au bâti de la bourreuse et dont le mouvement provoque l'enfoncement des outils dans le bal last et leur retrait de celui-ci.
La bourreuse selon l'invention est carac térisée en ce que lesdits moyens pour imprimer un mouvement de vibration aux porte-outils comprennent au moins un moteur à fluide (compressible ou incompressible) entraînant en rotation un élément excentré qui peut être, par exemple, un balourd ou un excentrique.
Le dessin annexé représente, schématique ment et à titre d'exemple, six formes d'exécu tion de la bourreuse selon l'invention. Les fig. 1 à h se rapportent chacune à l'une de ces formes d'exécution. La bourreuse représentée sur la fig. 1 com prend un châssis fixe non représenté, portant un châssis mobile 1, illustré simplement par deux plaques. Sur ce châssis mobile est montée une vis 2, axialement fixe et présentant deux filets de sens opposé.
Sur chacun de ces filets est monté un écrou 3 sur lequel pivote un bras porte-outil 4. La partie médiane de la vis 2 est solidaire d'une roue 5 dont la rotation dans un sens ou dans l'autre permet de rapprocher ou d'écarter symétriquement les outils (pioches) 6 des porte-outils 4.
A leur extrémité supérieure, les bras porte- outils 4 sont mis en vibration, pendant le tra vail de bourrage, grâce à leur articulation, en 7, sur une paire de leviers 8 portés et actionnés chacun par un élément excentré 9 constitué par un excentrique. Les deux excentriques 9 sont so lidaires d'un arbre commun 10 entraîné en rota tion par un moteur à fluide 11 qui, dans le cas de l'exemple, est un moteur hydraulique. Ce dernier est relié, par un conduit d'alimen tation, 12, et un conduit d'échappement, 13, respectivement, à une pompe 14 d'alimenta tion et à un réservoir 15, montés tous deux sur le châssis fixe.
Une soupape de sécurité 16 est disposée à la sortie de la pompe 14, pour décharger du liquide dans le réservoir en cas de surpression dangereuse. L'entrée de la pompe est reliée, par un conduit 17, au ré servoir 15.
Il est clair que la pompe 14 et le moteur 11 sont placés en série et que les conduits 12 et 13 doivent être de nature à permettre les déplacements du châssis mobile ; ils peuvent être souples ou formés de tronçons articulés ou coulissants.
On comprend que l'abaissement du châssis mobile 1 produit l'enfoncement des outils 6 dans le ballast à bourrer, que le rapproche ment de ces outils pendant qu'ils sont mis et maintenus en vibration par le moteur 11 et les excentriques 9, produit ce bourrage. La montée du chassis mobile 1 correspond au dégagement des outils du ballast.
Dans les exemples suivants, on a désigné par les mêmes numéros de référence les parties identiques ou homologues à certaines parties d'une forme d'exécution précédemment dé crite. .
Sur la fi-. 2, on voit que le châssis mobile 1 porte le moteur hydraulique 11 relié, par des conduits 12 et 13, à la pompe 14 et au réservoir 15 portés par le châssis fixe non représenté. On voit en 18 un dispositif d'ac- tionnement hydraulique d'un porte-outils non représenté, qui est muni d'un distributeur 19 de commande qui est relié aux conduits 12 et 13. Le moteur 11 et le dispositif 18 peuvent ainsi être mis en parallèle sur les conduits 12 et 13 (c'est-à-dire sur la pompe) par l'action du distributeur 19.
Sur la fi-. 3, reproduisant les mêmes or ganes essentiels, le raccordement est fait en sorte que le moteur hydraulique 11 puisse être branché en série avec le dispositif 18 actionnant le porte-outils par l'intermédiaire du distributeur 19. L'ordre des organes 11 et 19 peut être inversé.
Dans ce montage en série, et suivant les besoins de l'installation, une partie plus ou moins grande du flux en provenance de la pompe 14, peut être dérivée du circuit du mo teur 11, avant ou après celui-ci, pour ali menter directement le dispositif 19, par exem ple, comme cela est figuré en traits mixtes par le conduit 20, un régulateur 21 de débit ré glant la puissance fournie au moteur. Il est clair que le moteur peut être également prévu sur la conduite 13 d'échappement.
Une disposition particulière de ce mon tage en série consiste à utiliser une partie plus ou moins grande, pouvant aller jusqu'à la to talité, du fluide qui traverse le moteur, pour actionner l'un des mouvements du dispositif 18, par exemple l'ouverture, une deuxième pompe assurant alors la fermeture du porte outils. La fig. 4 montre schématiquement un cas de ce genre, avec un type de distributeur approprié.
Sur le châssis mobile 1 est fixé un dispo sitif 18 d'actionnement d'un porte-outils (non représenté), en forme de levier dont l'articula tion médiane est fixée en 22 sur le piston 23 mobile dans le cylindre 24, et dont l'arti culation supérieure (non représentée) est actionnée en vibrations par l'effet d'une pièce excentrée, non représentée, entretenue en ro tation par le moteur hydraulique 11,à palettes par exemple, alimenté par une pompe à engre nages 25 dite d'ouverture, munie d'une soupape de sécurité 26, réglable, et qui aspire à tra vers un filtre 27 l'huile d'un réservoir 15.
Une deuxième pompe 28, dite de fermeture, comportant aussi une valve réglable 29 de sé curité et un filtre d'aspiration 30, peut aussi alimenter à certains moments le dispositif 18 par l'intermédiaire du distributeur 19 com mandant la fermeture, l'ouverture ou le blo cage des porte-outils suivant la position de son tiroir 31 actionnable à l'aide du levier 32 supposé monté sur le châssis fixe non repré senté.
Le fonctionnement est alors le suivant Quand le levier de commande 32 se trouve, tel que représenté en traits pleins, en position moyenne dite d'arrêt, la pompe 25 d'ouverture entraîne en rotation le moteur hydraulique 11 dont la sortie 33 se trouve être à l'échappe ment par le distributeur 19 et le conduit 34 qui décharge également dans ce cas la sortie 35 de la pompe 28 de fermeture, alors que le liquide contenu dans l'une ou l'autre des chambres 36 et 37 du cylindre de pression 24, ne peut pas s'échapper à travers les con duits 38, respectivement 39, obturés par le tiroir 31 de distribution, pour cette position de celui-ci. L'articulation 22 du porte-outils se trouve ainsi bloquée dans une position in termédiaire quelconque.
Ainsi durant toutes les périodes d'arrêt des mouvements des porte-outils, la pleine pres sion de la pompe 25 d'ouverture, qui est réglée par sa valve 26, peut pratiquement s'exercer sur le moteur hydraulique 11, qui donne alors sa pleine puissance, ce qui est particulièrement utile au moment du démarrage initial pour vaincre les efforts d'inertie et les frottements.
Quand le levier 32 est amené dans la po sition d'ouverture représentée en traits mixtes, la pompe 25 d'ouverture continue à alimenter le moteur 11 dont l'échappement ne peut plus se faire librement par le conduit 34 sous l'effet de la saillie 40 du tiroir 31, mais se produit alors, sous une certaine contre-pression, par le conduit 38 dans la chambre 36, l'autre chambre 37 étant mise à l'échappement libre par les conduits 39 et 41 mis en communica tion par le tiroir 31 avec le conduit 34 qui con tinue à laisser échapper librement le liquide (huile) provenant de la pompe 28 de ferme ture.
Le piston 23 se déplace alors dans le sens de la flèche, provoquant ainsi l'ouverture du porte-outils. Ce mouvement se poursuit, pour autant que le levier 32 de commande ne soit pas ramené en position moyenne, dite d'arrêt, jusqu'à ce que le piston 23 soit bloqué en fin de course ou, le cas échéant, par une résistance parasite anormale en un point quelconque de la course. L'huile de 1a pompe 25 d'ouverture se trouve alors détournée par la soupape 42 de décharge qui permet de régler la valeur de la contre-pression maximum, la soupape 26 de sécurité n'intervenant qu'en cas de surcharge du moteur 11.
Ainsi, durant la période d'ouverture du porte-outils, le dispositif 18 qui l'actionne et le moteur 11 sont branchés en série sur la pompe 25 d'ouverture alors que la pompe 28 de fermeture débite à vide. Normalement la contrepression est faible puisque les outils ne sont pas freinés par le ballast pendant l'ou verture.
Quand le levier 32 est amené dans la po sition de fermeture, représentée en pointillé, la pompe 25 d'ouverture alimente encore le mo teur 11 dont l'échappement libre continue à se faire par le distributeur 19 et les conduits 33 et 34, alors que la pompe 28 de fermeture allimente, par les conduits 35, 41, 38 et 39 mis en communication par le tiroir 31, simul tanément les chambres 36 et 37 où la pression commune s'élève progressivement et détermine alors, en raison des sections différentes du piston 23 sur lesquelles elle agit, le mouve ment de fermeture du porte-outils jusqu'à ce que la force de compression dans le ballast, la butée en fin de course ou, le cas échéant,
une résistance anormale quelconque sur le mécanisme, atteigne une valeur limite, ré- glable par la pression maximum de fermeture à l'aide de la valve 29 de décharge qui assure l'échappement de l'huile excédentaire.
Ainsi durant la période de bourrage, le moteur 11 peut encore fournir sa pleine puis sance pour entretenir les vibrations qui tendent à s'amortir surtout durant cette période, alors que la pompe 28 suffit à elle seule pour assurer la fermeture relativement lente du porte-outils.
Suivant les caractéristiques du moteur et des pompes employées, il peut être intéressant de réaliser un couplage série-parallèle tempo raire de ces organes. Le schéma fi-.<B>5</B> en montre une application particulière qui, pour simplifier l'exposé, est reprise du schéma fig. 4 précédent avec ses désignations, et qui présente alors les particularités suivantes A l'arrêt, la chambre 37 se trouve isolée, la chambre 36 étant mise à l'échappement libre par les conduits 38 et 34, le piston 23 reste donc bloqué.
Si le levier 32 est amené en position d'ou verture (traits mixtes), ce sont alors les deux pompes 25 d'ouverture et 28 de fermeture qui sont mises en parallèle par leur conduit 33 et 35 en communication à travers le distributeur 19 avec le conduit 38 de la chambre 36, la chambre 37 étant à l'échappement libre par les conduits 39, 43 et 34. La pompe 28 dite de fermeture participe ainsi à l'ouverture et l'accélère, alors que le moteur hydraulique 11 continue à travailler en série avec le piston 23.
Quant celui-ci s'immobilise sous l'effort limite, c'est la valve 29 de décharge qui assure l'échappement commun des deux pompes 25 et 28 à la contre-pression maximum d'ouver ture, la soupape 42 (fig. 4) pouvant alors "être supprimée.
L'actionnement en fermeture est identique au cas précédent, le conduit 39 toutefois de meurant à l'air libre. Dans ce cas les deux pompes débitent en 36 et 37.
Pour actionner une paire de porte-outils se faisant face, il suffit de monter un deuxième dispositif 18a symétriquement au dispositif 18 précédent, comme représenté en traits mixtes sur la fi-. 5 et d'alimenter en parallèle les chambres correspondantes, par exemple en raccordant directement le conduit 38a au con duit 38, et le conduit 39a au conduit 39.
De même, si comme cela est généralement le cas, un châssis mobile comporte plusieurs porte-outils, il est aussi avantageux d'alimenter en parallèle les chambres homologues par un raccordement analogue au précédent et facile à imaginer. Ainsi tous les outils d'un même châssis seront actionnés simultanément.
Pour l'application de ces principes d'em ploi, l'emplacement des organes de commande sur le châssis mobile ou sur le châssis fixe, ne joue aucun rôle, pas plus d'ailleurs que le genre de construction des pompes alimentaires qui peuvent, en particulier, être réunies en groupes de pompage, ou le mode de réalisation du dis tributeur qui peut être fractionné en plusieurs parties, actionné à distance par télécommande mécanique, par un fluide sous pression, par un dispositif électrique, etc., ou tout autre moyen connu.
Dans la forme d'exécution selon fig. 6, le moteur hydraulique 11 est monté sur la con duite de retour commune aux deux pompes 25 et 28 (fi-. 5), en sorte que pour autant que leur soupape 26 ou 29 de sécurité, réglée à une pression limite suffisante, ne fonctionne pas et que les fuites soient négligeables, la to talité des deux flux réunis alimente en perma nence le moteur hydraulique 11 dont le fonc tionnement impose alors une certaine contre- pression dans le conduit central du distributeur.
Il en résulte par exemple que quels que soient les mouvements du piston 23 actionnant le porte-outils, la vitesse de rotation du moteur 11 sera constante si celle de chacune des pompes (volumétriques) 25 et 28 l'est aussi et que le fluide utilisé est un liquide ; l'arbre des excen triques se trouve ainsi pratiquement lié en ro tation à l'arbre entraînant les deux pompes par exemple, c'est-à-dire au moteur monté sur le châssis fixe, et cela même dans les régimes transitoires provoqués par le déplacement du tiroir 31 de distribution.
Quand le levier 32 se trouve en position moyenne (traits pleins), tel que représenté, les deux pompes 25 et 28 débitent donc à tra vers le distributeur 19, puis par son conduit de retour commun 44 à travers le moteur hy draulique<B>11,</B> les deux valves de décharge 45, 46 n'interviennent pas. En cas d'avarie (grip page) au moteur, par exemple, l'une des valves de sécurité 26 ou 29, ou les deux, évitent toute surcharge des pompes.
L'huile contenue dans la chambre 37 ne peut s'échapper et bloque le piston dans une position intermédiaire quelconque.
Quand le levier 32 est amené en position d'ouverture (traits mixtes), la pompe d'ouver ture 25 alimente seule la chambre 36 par le conduit 38 alors que la chambre 37 est mise, par le conduit 39, en communication - comme aussi la pompe 28 - avec la conduite de re tour 44, sous la contre-pression exercée par le moteur 11. La chambre 37 est alors mise en parallèle avec la pompe 28. Dès que la pres sion produite par la pompe 25 est suffisante, le piston 23 se déplace vers la gauche, provo quant ainsi l'ouverture du porte-outils. Quand le piston 23 est immobilisé pour une raison quelconque, la valve de décharge 46 dérive le flux de la pompe 25 directement sur le moteur 11.
Quand le levier est 'amené en position de fermeture (traits pointillés), le mouvement du piston 23 peut se produire en sens inverse du précédent, sous l'effet de la pompe de fer meture 28 alimentant seule la chambre 37 alors que la chambre 36 est mise en parallèle avec la pompe d'ouverture 25, leur flux com mun s'échappant sous une certaine contre- pression par le conduit 44 à travers le moteur 11. Quand le piston s'immobilise, la pompe 28 décharge par sa valve 45 directement sur le moteur 11.
Les pressions d'ouverture et de fermeture dans les chambres 36 et 37 dépendent non seu lement des sections de ces chambres, mais aussi des résistances rencontrées par le piston 23 actionnant le porte-outils. En ouverture, cette résistance est faible car seuls les frotte ments organiques interviennent, alors qu'en fermeture, c'est-à-dire en travail de bourrage, les outils sont freinés par le ballast à compri mer. Le moteur à fluide peut être absolument quelconque, par exemple du type volumétrique tel que moteur à palettes, à engrenages, ro tatif à pistons, etc., ou bien du genre turbo- machine telle qu'hélice, turbine à action ou réaction, etc.
Son mode de liaison à l'arbre à entraîner ne joue également aucun rôle. Le fluide utilisé, tel que huile, eau, air, etc., peut aussi être quelconque et fourni par une source de tout type connu, telle que pompe, compres seur, etc., qui peut être monté par exemple sur le châssis fixe et est alors reliée au moteur à fluide par un conduit souple, articulé ou cou lissant. Bien entendu, ce groupe de transmission doit être équipé des organes auxiliaires con nus, indispensables à son bon fonctionnement.
A ce sujet, on notera qu'il est avantageux pour le bourrage de conserver une fréquence de vibrations sensiblement constante, et, le cas échéant, réglable à une valeur de consigne déterminée. La transmission hydraulique se prête particulièrement bien à cet effet.
C'est ainsi que, quand le moteur et l'élé ment de pompape sont du type volumétrique et que le fluide employé est un liquide, la fré quence de vibrations peut alors être imposée par la vitesse d'entraînement de la pompe; et le groupe offre l'avantage d'être un réducteur ou un multiplicateur constant de vitesses, qui peut en outre fonctionner en limiteur d'efforts de surcharge accidentelle si l'on branche en dérivation une simple valve réglable de dé charge sur le conduit d'alimentation du mo teur.
Quand par contre, le moteur ou sa pompe, ou les deux à la fois, sont du type turbo- machine, on encore quand le fluide employé est élastique, par exemple de l'air, le maintien de la fréquence de vibrations à une valeur constante peut être assuré par un dispositif régulateur de vitesse, d'un genre quelconque, influencé par l'arbre à entraîner et agissant sur le fluide utilisé, par exemple sur son débit, ou encore sur la vitesse de l'élément de pom page.
La transmission hydraulique offre alors l'avantage de pouvoir réaliser un variateur de vitesses à réglage continue ou progressif, qui permet d'utiliser la meilleure fréquence de vibrations adaptée aux conditions de bourrage, avec éventuellement une limitation des efforts transmis.
Dans une variante, les moyens pour im primer aux porte-outils un mouvement vibra toire, pourraient agir non pas directement sur ces porte-outils mais sur le châssis mobile qui les porte ; les vibrations seraient donc trans mises aux porte-outils par l'intermédiaire de ce châssis, qui serait alors un châssis vibrant.