CH702964A2 - Pince de nivellement/dressage pour bourreuses-niveleuses-dresseuses de voies ferrées. - Google Patents

Abstract

La présente invention vise à résoudre le problème de la rectification, avec une bourreuse à action continue ou discontinue, d’un aiguillage (43), branchement ou appareil de voie en proposant une pince combinée (3) qui permet le nivellement/dressage simultané de, par ex., l’aiguillage aussi à l’endroit même où la «voie déviée» se sépare de la «voie directe». On obtient ainsi une exécution plus précise et rapide du début à la fin de l’aiguillage, sans aucune reprise ni arrêt.

Description

1. Domaine technique

[0001] La présente invention intéresse le domaine de la maintenance des voies ferroviaires et en particulier celle qui concerne les aiguillages et les croisements, cette maintenance étant indispensable car le trafic et les agents atmosphériques détruisent la géométrie initiale de pose de la voie avec ses aiguillages, et si son état n’est pas rectifié, le matériel subit une usure inadmissible, voire dangereuse pour la sécurité du trafic. Les machines qui rectifient cette géométrie de la voie s’appellent bourreuses-niveleuses-dresseuses, car elles possèdent un système pour lever (niveler) et riper (dresser) la voie en utilisant des valeurs de correction mesurées préalablement, ou des systèmes de mesure solidaires de la machine, ainsi que des outils de bourrage qui ramènent, tout en le compactant, le ballast sous les traverses, comblant ainsi les vides créés par le nivellement du rail. Pour travailler sur les aiguillages il y a, à cause de la forme particulière de ces derniers, soit des bourreuses spécialisées, soit des bourreuses combinées, à savoir capables de travailler aussi bien dans la pleine voie, que dans les aiguillages. Cette invention s’adresse principalement à ce dernier type de machines.

2. Etat de la technique

[0002] Le brevet US 4 825 768 décrit un dispositif pour le nivellement et le dressage d’ aiguillages, lequel peut lever par exemple le rail extérieur de la voie déviée de l’aiguillage en tant qu’appoint de la pince de nivellement-dressage de la machine, de sorte à ne pas trop déséquilibrer l’aiguillage, ceci par le truchement d’une simple pince qui saisit le rail extérieur de la déviée, laquelle pince est tirée verticalement par un câble qui devient horizontal dans sa partie supérieure en passant sur une poulie, ce câble étant tiré par un vérin horizontal qui se trouve sur une poutre télescopique, fixée sur le plan horizontal supérieur du châssis de la bourreuse, le but de la dite poutre télescopique étant celui d’éloigner ou de rapprocher la pince auxiliaire de la machine en fonction de la position du rail de la «voie déviée».

[0003] Tout ce dispositif se trouve devant la pince de nivellement-dressage de la bourreuse, à quelque distance de celle-ci, ce qui a comme conséquence une grande imprécision de travail, puisque la synchronisation entre les mouvements du dispositif et ceux de la pince de nivellement-dressage est très difficile à réaliser, d’autant que le dispositif en question est, de par sa conception très labile. De plus, il nécessite une main d’œuvre additionnelle dédiée à la manœuvre et à la surveillance du dispositif même, ce qui augmente l’insécurité du travail car la zone d’intervention peut être proche du trafic. De tout cela s’en suit une augmentation du temps de travail avec toutes ses conséquences (intervalle plus long et coûts plus importants).

[0004] Par ailleurs, ce dispositif ne travaille pas sur le même plan que celui de la pince laquelle exerce une partie des forces de nivellement et dressage, dont les réactions se répercutent normalement sur le châssis de la bourreuse. L’actionnement du système complémentaire engendre aussi sur le châssis de la machine un couple supplémentaire, mais pas au même endroit, ce qui engendre des contraintes et des déformations additionnelles dans le châssis, lesquelles doivent être prises en compte lors du projet de la machine et qui alourdissent celle-ci à cause des renforcements indispensables à prévoir.

[0005] Le brevet US 5 299 505 va dans la même direction que le précédent et décrit un dispositif de concept similaire, mais amélioré dans sa réalisation, tout en gardant une grande partie des défauts décrits ci-avant de par sa conception. L’engin se trouve aussi à quelque distance de la pince de nivellement-dressage de la machine, dans sa partie antérieure, par rapport au sens de travail. Comme le précédent système, sur le plan horizontal (dressage) et sur le plan vertical (nivellement), l’engin encaisse une grosse partie des efforts de réaction dus à la déformation élastique de l’aiguillage même, additionnées aux forces nécessaires pour niveler et dresser, exercées sur le dit aiguillage pour sa rectification, ce qui imposerait une construction très rigide, donc lourde, de l’engin en question, ce qui n’est pas le cas dans sa réalisation.

[0006] Lorsqu’il y a cette sorte de dispositifs étudiés pour aider la pince de nivellement-dressage de la machine à équilibrer l’aiguillage que l’on est en train de lever pour le nivellement et le dressage, conjointement avec la pince de la bourreuse, il faut suivre à deux endroits ce travail, ce qui est très difficile et crée les deux problèmes suivants: Le premier est celui de devoir réaliser une synchronisation entre le travail de la pince et celui du système complémentaire, laquelle est complexe et coûteuse et dont la précision d’exécution est incertaine, voire impossible par rapport aux exigences des administrations ferroviaires. Le deuxième est que la manipulation d’un tel système étant obligatoirement très lente et imprécise, elle nécessite une main-d’œuvre expérimentée supplémentaire pour la surveillance et la mesure des déplacements de l’aiguillage en ce point de levage et donc un intervalle de travail assez long, ce qui contribue à augmenter les coûts de l’opération.

3. Exposé de l’invention

[0007] La présente invention vise à remédier aux inconvénients et défauts décrits ci-avant et ce faisant à résoudre le problème de la rectification avec une bourreuse à action continue ou discontinue, d’un aiguillage ou appareil de voie, en proposant une pince combinée qui travaille aussi bien dans la pleine voie que dans les aiguillages ou appareils de voies. Travaillant dans ces derniers la dite pince combinée permet le nivellement/dressage simultané de l’aiguillage au moins jusqu’à l’endroit où la «voie déviée» se sépare de la «voie directe», ceci sans dispositifs complémentaires extérieurs, avantage qui permet un travail plus précis qui se fait en suivant, du début à la fin de l’aiguillage sans aucune reprise ni arrêt, donc une exécution plus rapide, plus précise et plus sûre, respectant sans problèmes les prescriptions émanant des administrations ferroviaires.

[0008] La fig. 1a montre l’ensemble 3 de la pince combinée faisant l’objet de l’invention qui équipe une bourreuse 1 (montrée en élévation), en lieu et place d’une des pinces de nivellement-dressage courantes que l’on voit sur les bourreuses actuelles, positionnée devant les unités de bourrage 2, le sens de travail est montré par la flèche X, la machine est en position de travail. Dans la fig. 1b la dite pince 3 est en position de marche-haut-le-pied, soit levée, comme le sont aussi les unités de bourrage 2. L’ensemble 3 de la pince est aussi visible, sans la machine, pour une meilleure compréhension, dans la vue en plan de la fig. 2, à la fin du travail de rectification de l’aiguillage 43, car en effet elle se trouve à la sortie du dit aiguillage 43, soit à l’endroit où la «voie directe» et la «voie déviée» se séparent. Cette vue montre bien l’étendue des possibilités de crochage d’un seul tenant de la dite pince combinée 3 en question, car son crochet auxiliaire 39 saisit le rail extérieur 45 de la «voie déviée». Cette pince est composée de deux demi-châssis 22a et 22b des fig. 3, 4, 5, 7, 8 et 9, reliés par l’axe 36 de la fig. 3 dans l’encadré «C», cet arrangement permettant aux, quatre roues 25 (fig. 5, 6, 7, 8 et 9) sur lesquelles la pince s’appuie, de toujours suivre correctement les gauches existants dans la voie, car les roues ne sont pas reliées par des essieux et que d’autre part les deux demi-châssis 22a et 22b peuvent tourner autour de l’axe 36 l’un par rapport à l’autre. Ces demi-châssis 22a et 22b sont équipés chacun de deux galets de préhension 28 utilisés principalement en ligne, commandés par les vérins 19 qui reposent sur les supports 20 lesquels sont soudés sur les demi-châssis 22a et 22b, ainsi qu’un crochet de préhension 44 des fig. 8et 9, lesquels peuvent se déplacer transversalement à la voie par le truchement des vérins 24 des fig. 3, 4 et 5, de sorte à élargir leur zone de préhension et ils peuvent aussi se déplacer verticalement en trois positions, soit celle de «marche-haut-le-pied», celle de préhension du rail sous son pied et celle de préhension du rail sous son champignon, ceci avec les mécanismes hydrauliques 40 des fig. 3, 4 et 5. Ensuite, il y a les vérins 16 (fig. 4) avec capteur de position incorporé, qui assurent les courses de nivellement, lesquels sont fixés en leur extrémité supérieure aux supports 17 qui sont vissés soit au châssis de la bourreuse dans le cas d’une machine à action discontinue, soit vissés au satellite dans le cas d’une machine à action continue et en leur extrémité inférieure ils sont liés aux supports 15, les deux étant vissés respectivement au demi-châssis 22a et au demi-châssis 22b. Les vérins 18 avec capteurs de position incorporé assurent le travail de dressage et sont liés en leurs extrémités supérieures aussi aux supports 17 alors que leurs extrémités inférieures sont liées au supports 35 eux-mêmes soudés respectivement aux demi-châssis 22a et 22b, les supports 35 faisant aussi la liaison entre les deux demi-châssis 22a et 22b par le truchement du vérin 23 dont les deux extrémités sont fixées aux supports 35, lequel vérin 35 agit en extension provocant une pression sur les deux demi-châssis, donc sur les quatre roues 25 des fig. 5, 6, 7, 8 et 9, dont les boudins vont alors en appui sur le rail, suivant ainsi les variations d’écartement et assurant donc un centrage parfait de la pince en toute situation. Les fig. 3et 4, montrent respectivement les deux poutres complémentaires égales mais symétriques 6a et 6b en position repliée, soit prêtes pour la marche-haut-le-pied, équipées chacune d’un crochet de préhension 39, dont le vérin vertical 13 commande les positions «saisie du rail» ou «marche-haut-le-pied», ainsi que d’un vérin de levage 12 avec capteurs de position incorporés, lequel s’appuie sur le ballast au moyen du pied 10, lorsque la (les) poutre(s) auxiliaire(s) travaillent) complémentairement au système central de nivellement (vérins 16 des fig. 4, 5, 6, 7, 8, 9) le dit pied 10 étant posé généralement en dehors des traverses. Lorsque l’une ou l’autre ou les deux poutres 6a et 6b sont en position travail, les crochets auxiliaires 39 peuvent se déplacer le long des dites poutres 6a et 6b par le moyen de la vis à rouleaux 4 qui fournit en plus la force complémentaire de dressage; laquelle vis à rouleaux 4 entraînée par le moteur hydraulique 5 fixé sur le support 37, déplace l’écrou qui se trouve dans le boitier 27 qui est solidaire du guide 48 du crochet auxiliaire 39, alors que le déplacement des vérins de levage 12 avec leur pied 10 se produit en les accouplant avec l’accouplement 38 au guide 48 du crochet auxiliaire 39 qui les dépose dans la position souhaitée. Ensuite, l’accouplement 38 s’ouvre par le moyen du vérin 41 et le crochet auxiliaire 39 dans son guide 48 peut retourner dans la position nécessaire pour crocher, par exemple, le rail extérieur de la déviée 45 comme il est montré à la fig. 9. Dans les fig. 5, 6 et 9on voit la pince avec la poutre complémentaire 6a en position repliée (que l’on utilise principalement pour la marche-haut-le-pied) et la poutre complémentaire 6b en position de travail, dans une des configurations possibles, avec le pied 10 appuyé sur le ballast, le vérin de levage auxiliaire 12 en appui et solidaire du pied 10 et le crochet auxiliaire 39 dont son guide 48 représenté dans les fig. 4, 5et 9, est accouplé par l’accouplement 38 au guide 49 du vérin 12, le dit crochet auxiliaire 39 ayant saisi le rail extérieur 45 de la voie déviée de l’aiguillage, le levage (nivellement) de tout l’aiguillage étant alors possible par la poussée du vérin 12 qui s’appuie sur le ballast par le moyen du pied 10, ensuite par la traction des vérins de nivellement 16, les capteurs de chemin parcouru qui équipent chaque vérin étant capables de prendre en compte la valeur de relevage et la valeur du dévers préétabli.

[0009] La transition de la position «marche-haut-le-pied» des fig. 3 et 4 à la position «travail» de la fig. 6 et 9, commence par l’actionnement d’un des quatre verrouillages identiques 32 dont deux se trouvent sur les supports 21 et deux sur les supports des vérins de nivellement 15, les dits verrouillages étant commandés par les quatre vérins 14 qui lèvent l’axe de verrouillage 32 choisi, après quoi un des deux vérins choisi 26, respectivement fixés, postérieurement sur les deux demi-châssis 22a et 22b et, antérieurement sur les leviers 46 soudés respectivement aux poutres complémentaires 6a et 6b, fait pivoter d’environ quatre-vingt-dix degrés, autour de l’axe-pivot 47 (fig. 3) la poutre complémentaire qu’il commande (6a ou 6b), laquelle va buter respectivement sur les demi-châssis 22a ou 22b, le contact ayant eu lieu, le siège mâle 33 est rentré dans le siège femelle 31 de sorte que les forces verticales restent à l’intérieur des demi-châssis 22a et 22b et des poutres complémentaires 6a et 6b, puis le levier 30 (fig. 5) étant dans la position «verrouillage», reçoit un des axes de verrou 32, commandés par le vérin 14 concerné, ce qui bloque la poutre complémentaire 6a ou 6b ou les deux, en position «travail», ce processus étant rigoureusement identique mais inverse pour la manœuvre de la position «travail» à la position «marche-haut-le-pied».

[0010] Un inclinomètre 50, monté par exemple sur le plan supérieur du demi-châssis 22b des fig. 3, 4 et 5 copie à chaque pas de la bourreuse, dans le cas où elle est discontinue, ou à chaque pas de son satellite dans le cas où elle est à action continue, les valeurs de l’inclinomètre du système de mesure de la machine ou, dans le cas où la pince est pilotée par les valeurs de corrections locales calculées sur la base d’un enregistrement préalable de la géométrie de la voie, de copier les valeurs de l’inclinomètre de contrôle du système de commande central de la bourreuse, ceci en intervenant sur les capteurs de position incorporés dans les vérins 12, 16, et 18.

[0011] La pince est tractée par la bourreuse ou par le satellite de la bourreuse, ceci par le truchement du timon télescopique 8 des fig. 3, 4 et 5ce qui rend possible les réglages de la distance de la pince par rapport aux unités de bourrage, et ceci grâce au vérin 7, la liaison du timon 8 au dispositif est assuré par le support avec rotule 34 vissé au demi-châssis 22a d’une part, et d’autre part à l’autre extrémité, au support 9 par le truchement de l’accouplement 42, qui est vissé soit au châssis de la machine dans le cas d’une bourreuse à action discontinue, ou bien il est vissé au satellite dans le cas d’une bourreuse à action continue.

4. Liste des dessins

[0012] La fig. 1a est la vue en élévation schématique d’une bourreuse 1 qui pourrait être à avance continue ou discontinue dans laquelle est représentée une tête de bourrage mono-traverse 2 et l’ensemble de la pince 3 qui fait l’objet de l’invention. La dite figure montre la situation générale du système.

[0013] La fig. 2 représente, vu en plan, un aiguillage 43 relativement commun dans les réseaux ferroviaires européens, à la fin duquel on voit l’ensemble de la pince 3, en position déployée sur son côté droit en position «travail», ce qui rend possible le nivellement et le dressage simultané de tout l’aiguillage, même si la «voie déviée» est déjà une voie indépendante.

[0014] La fig. 3 est la vue en plan de la pince faisant l’objet de la demande de brevet, avec, dans l’encadré «C», l’agrandissement de la liaison des deux demi-châssis 22a et 22b par l’arbre 36, constituant la base de la pince faisant l’objet de la demande de brevet. La fig. 4 montre la pince faisant l’objet de la demande de brevet dans sa configuration pour la marche-haut-le-pied, en vue isométrique prise du coté où les poutres complémentaires 6a et 6b sont repliées et où l’on voit le timon télescopique 8 dans son entier.

[0015] La fig. 5 montre la pince faisant l’objet de la demande de brevet dans une configuration qui permet de niveler et dresser l’aiguillage complet simultanément lorsque la «voie déviée» est devenue une voie indépendante de la «voie directe» comme on le voit d’ailleurs aussi dans la fig. 2; la représentation étant en vue isométrique du côté opposé au timon 8.

[0016] La fig. 6 est la vue du côté «D» indiqué dans la fig. 5et permet de voir certains détails de la pince faisant l’objet de la demande de brevet.

[0017] La fig. 7 est la vue de face du côté du timon télescopique 8, où l’on voit que la pince faisant l’objet de la demande de brevet peut travailler avantageusement en ligne (niveler et dresser) avec les quatre galets 28 et garantir donc un haut rendement.

[0018]

[0019] La fig. 8 est la vue de face du côté du timon télescopique 8 où l’on voit la pince faisant l’objet de la demande de brevet travailler avec ses crochets 44, configuration utilisée lorsque la bourreuse travaille au début de l’aiguillage.

[0020] La fig. 9 est la vue de face du côté du timon télescopique 8 où l’on voit la pince faisant l’objet de la demande de brevet dans la configuration nécessaire pour travailler jusqu’au moment où le rail extérieur 45 de la «voie déviée» est sorti de la «voie directe» et ceci jusqu’au bout de l’aiguillage lorsque la «voie déviée» se sépare de la «voie directe».

Claims (5)

1. Pince de nivellement et dressage combinée, pour équiper les bourreuses existantes ou en cours de développement, qui sont à action continue ou discontinue, et qui travaillent soit en ligne que dans les aiguillages, en lieu et place des pinces de nivellement et dressage actuelles, la dite pince combinée étant montrée dans les fig. 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8et 9 et est caractérisée en ce qu’elle est composée d’un corps central partagé en deux demi-châssis 22a et 22b reposant chacun sur deux roues 25, lesquels demi-châssis sont reliés par un axe 36 selon la fig. 3, encadré «C», ce qui permet aux deux demi-châssis nommés ci-avant un mouvement de rotation autour du dit axe 36 de sorte que les roues 25, qui ne sont pas reliées par des essieux, peuvent suivre les gauches de la voie, ce qui fait que la pince est toujours correctement positionnée et ensuite sur les deux demi-châssis nommés 22a et 22b sont montés dans chacun deux galets 28 (fig. 3, 4, 5, 6, 7, 8 et 9) pour le nivellement et dressage en pleine voie, lesquels galets 28 sont actionnés par le vérins 19 montés sur les supports 20 qui sont soudés sur les demi-châssis 22a et 22b dans lesquels se trouvent aussi, à raison de un par demi-châssis, deux crochets de préhension des rails 44 pour le travail de nivellement et dressage dans les aiguillages et les appareils de voies, les dits crochets 44 sur guides transversales (non représentées) se trouvant dans les deux demi-châssis 22a et 22b, peuvent se déplacer donc transversalement à la voie par les vérins 24 et verticalement pour saisir le rail 29 soit sous le champignon, soit sous le pied par le truchement des mécanismes 40, le travail de nivellement étant assuré par deux, trois ou quatre vérins dans le cas où les poutres auxiliaires 6a et, ou 6b sont utilisées seules ou ensembles, soit les vérins 12, équipant les dites poutres auxiliaires 6a et, ou 6b, en action de poussée appuyée sur le ballast par le moyen du pied 10, ensuite les deux vérins 16 attachés dans leur partie inférieure au support 15 et dans leur partie supérieure au support 17, lequel est fixé soit au châssis de la bourreuse si elle est discontinue, soit au satellite dans le cas d’une machine à action continue, alors que le travail de dressage est accompli, d’une part par les deux vérins 18 en traction et compression, lesquels sont liés dans leur partie supérieure comme les vérins de nivellement au même support 17, alors que dans leur partie inférieure ils sont attachés aux supports 35 où se trouve aussi le vérin 23 dont la tâche est de maintenir constamment une pression sur les boudins des roues, de sorte que la pince puisse suivre les variations de l’écartement et être donc toujours parfaitement centrée, et d’autre part, toujours en ce qui concerne le dressage, par une (ou deux des vis à rouleaux 4 situées sur les poutres 6a et 6b des fig. 3, 4, 5, 7, 8 et 9.

2. Pince selon la revendication 1, caractérisée par le fait qu’elle possède deux poutres auxiliaires 6a et 6b selon fig. 3, 4, 5, 7, 8 et 9, dont le but, une fois que l’une ou l’autre ou les deux sont dépliées pour le travail, donc colinéaires à l’axe transversal du corps de la pince, est de permettre aux crochets auxiliaires 39 de pouvoir saisir, par exemple, le rail extérieur des «voies déviées» des branchements, le plus loin possible par rapport à l’axe de la «voie directe», de sorte que le nivellement et le dressage d’un aiguillage complet se fasse avec la même méthode utilisée pour la pleine voie soit sans interruptions dans le tronçon considéré, en gardant toujours le dit aiguillage en parfait équilibre grâce aux crochets utilisés à savoir les crochets auxiliaires 39 et les crochets 44 de la pince comme le montre la fig. 9, lesquels crochets auxiliaires 39 peuvent se mouvoir verticalement dans leurs guides 48 par les vérins 13 qui leur donnent au moins deux positions, soit crochage ou marche-haut-le-pied, et ils peuvent aussi se déplacer longitudinalement le long de la poutre auxiliaire 6a ou 6b, chacun par le truchement d’une vis à rouleaux 4, laquelle assure aussi le dressage avec les vérins 18, vis 4 qui est entraînée par le moteur hydraulique 5 fixé au support 37, ce qui fait que les dits crochets 39 peuvent se positionner n’importe où le long des poutres auxiliaires 6a et 6b.

3. Pince selon la revendication 2, caractérisée par le fait que les deux poutres auxiliaires 6a et 6b possèdent chacune un vérin auxiliaire de levage 12 avec un pied d’appuis sur le ballast 10, qui est positionné derrière le crochet auxiliaire 39 et est fixé dans son guide 49 lequel peut coulisser le long des poutres auxiliaires 6a et 6b, le mouvement de translation étant piloté par l’ensemble guide 48/crochet 39, par le truchement de l’accouplement 38 qui est ouvert ou fermé par le vérin 41, ce qui fait que le vérin auxiliaire de levage 12 peut être positionné n’importe où le long de la poutre auxiliaire 6a ou 6b, tout en gardant son indépendance par rapport au crochet auxiliaire 39 grâce à l’accouplement 38.

4. Pince selon la revendication 3, caractérisée par le fait qu’il y a un inclinomètre 50 sur un plan préférablement horizontal de la pince en question qui est, par exemple, celui du demi-châssis 22b montré aux fig. 3, 4 et 5, dont le but est de piloter les vérins 16, 18 et 12 en copiant, à chaque pas de la bourreuse dans le cas d’une machine à action discontinue, ou bien à chaque pas du satellite dans le cas d’une machine à action continue, les valeurs de l’inclinomètre du système de mesure de la machine ou, dans le cas où il n’y a pas de système de mesure c.à.d. que la pince est pilotée par les valeurs de corrections locales calculées sur la base d’un enregistrement de la géométrie de la voie préalable, de copier les valeurs de l’inclinomètre de contrôle du système de commande central de la bourreuse, si bien que la pince a toujours les valeurs de dévers initia lise.

5. Pince selon la revendication 4, caractérisée par le fait que les crochets auxiliaires 39 peuvent avantageusement être remplacés par des galets roulants.