EP2105533B1 - Dispositif de convoyage de ballast de voie ferrée - Google Patents

Dispositif de convoyage de ballast de voie ferrée Download PDF

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EP2105533B1
EP2105533B1 EP20090290225 EP09290225A EP2105533B1 EP 2105533 B1 EP2105533 B1 EP 2105533B1 EP 20090290225 EP20090290225 EP 20090290225 EP 09290225 A EP09290225 A EP 09290225A EP 2105533 B1 EP2105533 B1 EP 2105533B1
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ballast
fact
conveyor belt
wagon
ejection means
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EP2105533A1 (fr
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Jacques Zecchinetti
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Ficap
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01B—PERMANENT WAY; PERMANENT-WAY TOOLS; MACHINES FOR MAKING RAILWAYS OF ALL KINDS
    • E01B27/00—Placing, renewing, working, cleaning, or taking-up the ballast, with or without concurrent work on the track; Devices therefor; Packing sleepers

Definitions

  • the invention relates to a railway ballast conveying device, especially for the evacuation of used ballast, according to the preamble of claim 1.
  • convoys are usually used for specific tasks, each convoy being generally planned and specialized for a particular task.
  • ballast evacuation train When replacing the used ballast with a new ballast, it is planned to evacuate the used ballast using a specialized convoy called by specialists "ballast evacuation train".
  • a ballast evacuation conveyance generally comprises a plurality of cars for the reception and transport of used ballast preceded by a loading wagon (see FIG. EP 1 384 815 A1 ).
  • the order of filling of the reception and transport wagons of used ballast is carried out by filling first of all the last wagon of convoy, then the penultimate wagon of the convoy, and so on until the first wagon of the convoy .
  • Each ballast receiving and transport car is equipped with a conveyor belt that cooperates with the conveyor belts of the adjacent cars, to ensure continuous transport of the ballast to a desired location or car.
  • each conveyor belt cooperates with at least one ballast ejection means in the wagon.
  • Ballast ejection means in the receiving and transport wagon are generally referred to as "plow" by specialists and railways.
  • each used ballast transport receiving wagon is equipped with four ejection means or “plows” with fixed position.
  • Each ejection means or plow must be manually activated by an operator to progressively fill each wagon uniformly, starting from the tail of the wagon to fill the car to the head of the car.
  • the plows currently used are in the form of a fixed obstacle whose vertical descent can be controlled by an operator acting on a control handle and a control pedal to be activated simultaneously.
  • each plow or ballast ejection device deflects the ballast flowing on the conveyor belt to eject it into the wagon under the conveyor belt.
  • each ejection plow In the raised state, or passive state, each ejection plow is maintained at a predetermined height above the ballast conveyed by the conveyor belt, so that this ballast circulates freely towards the rear of the wagon of the convoy.
  • each ballast ejection means or plow the operator must move to the corresponding location to perform physical efforts corresponding to the lowering or elevation of the plow.
  • the operator must perform twenty-four times significant physical efforts corresponding to the lowering and when the car is partially filled at the place of operation.
  • the ejection means or plow are fixed permanently with respect to the conveyor belt and the transport receiving wagon prevents a uniform and continuous distribution of the level of ballast in the transport receiving wagons: indeed , the fixed locations of each plow corresponds to raised heaps of ballast, while the intermediate zones will be less filled with used ballast than the zones corresponding to the ejection of the ballast by the corresponding means.
  • the current ballast ejection system used in the reception and transport wagons poses a filling problem when the convoy is traveling on inclined curves.
  • the carriage of the used ballast and its ejection in the wagon is not effected in a uniform manner.
  • the ballast is poured into the car unequally and inwardly of the curve or the turn, so that the level of used ballast in the car is not horizontal but inclined. This results in insufficient and unequal filling which reduces the productivity of the evacuation of used ballast.
  • a first object of the invention is to overcome the disadvantages of the known state of the art, by proposing a new ergonomic device and easy to implement to ensure the evacuation of the used ballast.
  • a second object of the invention is to provide a new ballast conveying device ensuring a uniform filling of used ballast transport receiving wagons.
  • a third object of the invention is to ensure uniformity of loading of used ballast transport wagon, even in continuous curve or inclined turn.
  • the subject of the invention is a device for conveying railway ballast, in particular for the evacuation of used ballast, of the type comprising at least one ballast transport wagon equipped with a conveyor belt cooperating with a means of ejection of the ballast.
  • ballast in the wagon characterized in that the ballast ejection means is a means movable along at least a portion of the conveyor belt and operable between an open position corresponding to the passage of the ballast on the conveyor belt and a closed position corresponding to the ejection of the ballast of the conveyor belt in the wagon.
  • the used ballast transport car 1 comprises a conveyor belt 2 surmounted by a means 3 for ejecting used ballast conveyed by the conveyor belt 2 into the interior of the wagon 1.
  • the conveyor belt 2 extends from the front end of the car 1 and protrudes from the rear end of the car 2 to possibly dump used ballast on a next conveyor belt mounted on the next car of the convoy.
  • a used ballast ejection means 3 comprises a frame 3a carrying two lateral deflectors 3b mounted on a carriage movable along the conveyor belt 2.
  • the circulation of the carriage of the device 3 is limited by two end frames 4 and 5 forming a stop integral with the frame of the conveyor belt 2.
  • the frame 3a carries one end 3c for mounting two electrohydraulic cylinders 6 and 7 for actuating doors 8 and 9 between an open position ( figure 2 ) corresponding to the free passage of used ballast and a closed position ( figure 3 ) corresponding to the deflection of the used ballast to the deflectors 3b and the fall of the used ballast in the wagon 1.
  • linear actuators 6 and 7 can be chosen from all known linear actuators, without departing from the scope of the invention.
  • the displaceable ejection means 3 replaces the four fixed ejection means of the prior art provided on the conveyor belts of the prior art and avoids significant efforts to the operator of the convoy.
  • the displacement of the "moving plow" or ejection means 3 can be performed by a gear and chain mechanism actuated by a geared motor controllable by means of a housing held by the operator.
  • the ejection means 3 can be stopped at any desired location between the stops 4 and 5 of the conveyor belt 2, which improves the filling of the carriage 1 receiving transport.
  • the even distribution of the used ballast in the filled car 1 also makes it possible to increase the discharge efficiency of the used ballast, because of the increase in the filling rate of each wagon of the convoy.
  • the operator-controlled displacement control box also preferably carries the controls of the electro-hydraulic cylinders 6 and 7, so as to optimize the filling of the wagon.
  • the frame 2a of the conveyor belt is mounted on a cradle 2b attached to the wagon 1 not shown in detail.
  • the cradle 2b attached to the wagon 1 has an arcuate conformation adapted to allow the rolling of two rollers 2c on which the frame 2a of the conveyor belt.
  • Stops 2d are provided on either side of the rolling track of the cradle 2b.
  • the cradle 2b In the horizontal circulation position of the figure 4 , the cradle 2b is horizontal and the frame 2a which rests on it by means of the rollers 2c is also horizontal, so that the conveyor belt 2 is horizontal and transports the used ballast over its entire useful width.
  • the cradle 2b secured to the car 1 is also inclined, while the conveyor belt 2 is disposed horizontally, thanks to the rolling of the rollers 2c on the track of the cradle 2b.
  • the conveyor belt 2 conveys the used ballast uniformly, over its entire effective width and horizontally, even on a slope or in a bend.
  • a preferred embodiment of the invention comprises a linear actuator 10 attached to the frame of the conveyor belt 2 on the one hand and secured to the car 1 on the other hand.
  • the linear actuator 10 is preferably an electric actuator operating at all times and acting as the attitude control of the conveyor belt: thus for each convoy car entering a curve having a predetermined superelevation, the conveyor belt 2 fixed on the car is rolled rollers 2c on the raceway of the cradle 2b of the opposite angle, so that the conveyor belt 2 is horizontal.
  • This cant correction can be performed automatically, with a lateral inclination sensor of each wagon of the convoy, to deliver a control signal to the linear actuator 10 tilt correction.

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Description

  • L'invention est relative à un dispositif de convoyage de ballast de voie ferrée, notamment pour l'évacuation de ballast usagé, selon le préambule de la revendication 1.
  • Pour assurer la maintenance des voies ferrées, on utilise généralement des convois destinés à des tâches spécifiques, chaque convoi étant généralement prévu et spécialisé pour une tâche particulière.
  • Lors de la maintenance de la voie ferrée, on remplace le ballast servant à stabiliser les rails, lorsque ce ballast est usagé, en le remplaçant par un ballast neuf conforme aux spécifications des chemins de fer.
  • Lors du remplacement du ballast usagé par un ballast neuf, on prévoit d'évacuer le ballast usagé en utilisant un convoi spécialisé appelé par les spécialistes « convoi d'évacuation de ballast ».
  • A cet effet, un convoi d'évacuation de ballast comporte généralement une pluralité de wagons de réception et de transport de ballast usagé précédé par un wagon de chargement (voir EP 1 384 815 A1 ).
  • L'ordre de remplissage des wagons de réception et de transport de ballast usagé s'effectue en remplissant tout d'abord le dernier wagon de convoi, puis l'avant dernier wagon du convoi, et ainsi de suite jusqu'au premier wagon du convoi.
  • Chaque wagon de réception et de transport de ballast est équipé d'une bande transporteuse qui coopère avec les bandes transporteuses des wagons voisins, pour assurer un transport continu du ballast jusqu'à un emplacement ou un wagon désiré.
  • Pour effectuer le remplissage de chaque wagon de réception et de transport de ballast usagé, chaque bande transporteuse coopère avec au moins un moyen d'éjection de ballast dans le wagon. Les moyens d'éjection de ballast dans le wagon de réception et de transport sont généralement appelés « charrue » par les spécialistes et chemins de fer.
  • Dans la technique connue, chaque wagon de réception de transport de ballast usagé est équipé de quatre moyens d'éjection ou « charrues » à position fixe. Chaque moyen d'éjection ou charrue doit être activé manuellement par un opérateur pour remplir progressivement chaque wagon uniformément, en partant de la queue du wagon pour effectuer le remplissage du wagon jusqu'à la tête du wagon.
  • Les charrues actuellement utilisées se présentent sous forme d'obstacle fixe dont la descente verticale peut être commandée par un opérateur agissant sur une poignée de commande et une pédale de commande devant être activées simultanément.
  • Dans l'état abaissé ou état actif, chaque charrue ou moyen d'éjection de ballast dévie le ballast circulant sur la bande de transport pour l'éjecter dans le wagon situé sous la bande transporteuse.
  • Dans l'état surélevé, ou état passif, chaque charrue au moyen d'éjection est maintenue à une hauteur prédéterminée au dessus du ballast transporté par la bande transporteuse, de sorte que ce ballast circule librement vers l'arrière du wagon du convoi.
  • Cette technique connue donne généralement satisfaction et présente plusieurs inconvénients d'ordre ergonomique ou pratique.
  • En effet, pour actionner chaque moyen d'éjection de ballast ou charrue, l'opérateur doit se déplacer à l'emplacement correspondant pour effectuer des efforts physiques correspondants à l'abaissement ou à l'élévation de la charrue. A titre d'exemple, pour un convoi de six wagons de réception de transport, dont chaque wagon est équipé de quatre moyens d'éjection de charrue, l'opérateur doit effectuer vingt-quatre fois des efforts physiques importants correspondants à l'abaissement et à l'élévation de la charrue lorsque le wagon est partiellement rempli à l'endroit de l'opération.
  • Le fait que les moyens d'éjection ou charrue sont fixés à demeure par rapport à la bande transporteuse et au wagon de réception de transport empêche d'obtenir une répartition uniforme et continue du niveau de ballast dans les wagons de réception de transport : en effet, les emplacements fixes de chaque charrue correspondent à des tas surélevés de ballast, tandis que les zones intermédiaires seront moins remplies de ballast usagé que les zones correspondants à l'éjection du ballast par les moyens correspondants.
  • En outre, le système actuel d'éjection de ballast usagé dans les wagons de réception et de transport pose un problème de remplissage lorsque le convoi circule sur des courbes inclinées. Dans le cas où la bande transporteuse fixe par rapport au wagon est inclinée jusqu'à des angles d'environ 6° par rapport à l'horizontale, le transport du ballast usagé et son éjection dans le wagon ne s'effectue pas de manière uniforme. En effet, le ballast se déverse dans le wagon de manière inégale et vers l'intérieur de la courbe ou du virage, de sorte que le niveau de ballast usagé dans le wagon n'est pas horizontal mais incliné. Il en résulte une insuffisance et une inégalité de remplissage qui réduit la productivité de l'évacuation du ballast usagé.
  • Un premier but de l'invention est de remédier aux inconvénients de l'état de la technique connue, en proposant un nouveau dispositif ergonomique et facile à mettre en oeuvre pour assurer l'évacuation du ballast usagé.
  • Un deuxième but de l'invention est de fournir un nouveau dispositif de convoyage de ballast assurant un remplissage uniforme des wagons de réception de transport de ballast usagé.
  • Un troisième but de l'invention est d'assurer une uniformité de chargement de wagon de transport de ballast usagé, même en courbe continue ou en virage incliné.
  • L'invention a pour objet un dispositif de convoyage de ballast de voie ferrée, notamment pour l'évacuation de ballast usagé, du type comportant au moins un wagon de transport de ballast équipé d'une bande transporteuse coopérant avec un moyen d'éjection du ballast dans le wagon, caractérisé par le fait que le moyen d'éjection de ballast est un moyen déplaçable le long d'au moins une partie de la bande transporteuse et actionnable entre une position ouverte correspondant au passage du ballast sur la bande transporteuse et une position fermée correspondant à l'éjection du ballast de la bande transporteuse dans le wagon.
  • Selon d'autres caractéristiques alternatives de l'invention :
    • le moyen d'éjection de ballast est déplaçable entre deux limites ou butées par un mécanisme à commande électrique, par exemple un mécanisme à pignons et chaîne actionné par un motoréducteur à commande électrique.
    • le moyen d'éjection de ballast comporte au moins un volet ou vantail actionné entre ladite position ouverte et ladite position fermée par un actionneur linéaire.
    • le moyen d'éjection de ballast comporte un bâti déplaçable portant deux déflecteurs coopérant chacun avec un volet ou vantail.
    • chaque actionneur linéaire est un vérin électrohydraulique.
    • le wagon porte un berceau destiné à coopérer avec deux galets de roulement, pour corriger le dévers de la bande transporteuse lors de la circulation du wagon.
    • le berceau est muni de deux butées de limitation du mouvement desdits galets de roulement.
    • le dispositif comporte un actionneur de correction du dévers de la bande transporteuse.
    • ledit actionneur de correction de dévers est un actionneur linéaire à commande électrique.
    • le dispositif comporte un boîtier électrique de commande des mouvements de déplacement linéaire, d'ouverture, de fermeture et/ou de correction de position du dispositif.
  • L'invention sera mieux comprise grâce à la description qui va suivre donnée à titre d'exemple non limitatif en référence aux dessins annexés dans lesquels :
    • La figure 1 représente schématiquement une vue en perspective d'un wagon de réception et de transport de ballast usagé incorporant un dispositif selon l'invention.
    • La figure 2 représente schématiquement une vue en perspective d'un dispositif selon l'invention, en position ouverte.
    • La figure 3 représente schématiquement une vue en perspective d'un dispositif selon l'invention, en position fermée.
    • La figure 4 représente schématiquement une vue partielle en perspective d'un dispositif selon l'invention, correspondant à une circulation sur une voie horizontale.
    • La figure 5 représente schématiquement une vue en perspective d'un dispositif selon l'invention, correspondant à une circulation sur une courbe inclinée ou un virage en dévers.
    • La figure 6 représente schématiquement une vue en perspective d'un dispositif selon l'invention.
  • En référence aux figures 1 à 6, les éléments identiques ou fonctionnellement équivalents sont repérés par des chiffres de référence identiques.
  • Sur la figure 1, le wagon 1 de transport de ballast usagé comporte une bande transporteuse 2 surmonté d'un moyen 3 d'éjection de ballast usagé transporté par la bande transporteuse 2 dans l'intérieur du wagon 1.
  • La bande transporteuse 2 s'étend à partir de l'extrémité avant du wagon 1 et dépasse de l'extrémité arrière du wagon 2 pour déverser éventuellement du ballast usagé sur une bande transporteuse suivante montée sur le wagon suivant du convoi.
  • En référence à la figure 1 et 2, un moyen 3 d'éjection de ballast usagé comporte un bâti 3a portant deux déflecteurs latéraux 3b montés sur un chariot déplaçable le long de la bande transporteuse 2. La circulation du chariot du dispositif 3 est limitée par deux bâtis d'extrémité 4 et 5 formant butée solidaire du bâti de la bande transporteuse 2.
  • Le châssis 3a porte une extrémité 3c servant au montage de deux vérins électrohydrauliques 6 et 7 destinés à actionner des portes 8 et 9 entre une position ouverte (figure 2) correspondant au libre passage du ballast usagé et une position fermée (figure 3) correspondant à la déviation du ballast usagé vers les déflecteurs 3b et à la chute du ballast usagé dans le wagon 1.
  • Bien que décrits en référence aux figures 2 et 3 comme constitués par des vérins électrohydrauliques 6 et 7, les actionneurs linéaires 6 et 7 peuvent être choisis dans l'ensemble des actionneurs linéaires de type connu, sans sortir du cadre de l'invention.
  • Grâce à l'invention, le moyen d'éjection déplaçable 3 selon l'invention remplace les quatre moyens d'éjections fixes de l'art antérieur prévus sur les bandes transporteuses de l'art antérieur et évite des efforts importants à l'opérateur du convoi.
  • Le déplacement de la « charrue mobile » ou moyen d'éjection 3 peut être effectué par un mécanisme de pignons et de chaînes actionné par un motoréducteur commandable au moyen d'un boîtier tenu par l'opérateur.
  • Ainsi, le moyen d'éjection 3 peut être arrêté à tout endroit désiré situé entre les butées 4 et 5 de la bande transporteuse 2, ce qui améliore le remplissage du wagon 1 de réception de transport.
  • La répartition uniforme du ballast usagé dans le wagon 1 rempli permet également d'augmenter la productivité d'évacuation du ballast usagé, en raison de l'augmentation du taux de remplissage de chaque wagon du convoi.
  • Le boîtier de commande de déplacement tenu par l'opérateur porte également de préférence les commandes des vérins électrohydrauliques 6 et 7, de manière à optimiser le remplissage du wagon.
  • Sur les figures 4 et 5, le bâti 2a de la bande transporteuse est monté sur un berceau 2b fixé au wagon 1 non représenté en détail.
  • Le berceau 2b fixé au wagon 1 présente une conformation en arc de cercle apte à permettre le roulage de deux galets 2c sur lesquels repose le bâti 2a de la bande transporteuse.
  • Des butées 2d sont prévues de part et d'autre de la piste de roulement du berceau 2b.
  • Dans la position horizontale de circulation de la figure 4, le berceau 2b est horizontal et le bâti 2a qui repose sur lui par l'intermédiaire des galets 2c est également horizontal, de sorte que la bande transporteuse 2 est horizontale et transporte le ballast usagé sur toute sa largeur utile.
  • Dans la position inclinée représentée à la figure 5, le berceau 2b solidaire du wagon 1 est également incliné, tandis que la bande transporteuse 2 est disposée à l'horizontale, grâce au roulement des galets 2c sur la piste du berceau 2b.
  • Ainsi, grâce à l'invention, la bande transporteuse 2 transporte de manière uniforme, sur toute sa largeur utile et à l'horizontale, le ballast usagé, même en dévers ou en virage.
  • Sur la figure 6, un mode préféré de réalisation de l'invention comporte un actionneur linéaire 10 fixé au bâti de la bande transporteuse 2 d'une part et solidaire du wagon 1 d'autre part.
  • L'actionneur linéaire 10 est de préférence un actionneur électrique fonctionnant en permanence et faisant office de correcteur d'assiette de la bande transporteuse : ainsi pour chaque wagon de convoi entrant dans une courbe présentant un dévers prédéterminé, la bande transporteuse 2 fixée sur le wagon est déplacée par roulement des galets 2c sur le chemin de roulement du berceau 2b de l'angle opposé, de sorte que la bande transporteuse 2 se trouve à l'horizontale.
  • Cette correction de dévers peut être réalisé de manière automatique, avec un capteur d'inclinaison latérale de chaque wagon du convoi, pour délivrer un signal de commande à l'actionneur linéaire 10 de correction de dévers.

Claims (10)

  1. Dispositif de convoyage de ballast de voie ferrée, notamment pour l'évacuation de ballast usagé, du type comportant au moins un wagon (1) de transport de ballast équipé d'une bande (2) transporteuse coopérant avec un moyen (3) d'éjection du ballast dans le wagon, caractérisé par le fait que le moyen (3) d'éjection de ballast est un moyen déplaçable le long d'au moins une partie de la bande (2) transporteuse et actionnable entre une position ouverte correspondant au passage du ballast sur la bande (2) transporteuse et une position fermée correspondant à l'éjection du ballast de la bande transporteuse (2) dans le wagon (1).
  2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le moyen (3) d'éjection de ballast est déplaçable entre deux limites ou butées (4, 5) par un mécanisme à commande électrique, par exemple un mécanisme à pignons et chaîne actionné par un motoréducteur à commande électrique.
  3. Dispositif selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé par le fait que le moyen (3) d'éjection de ballast comporte au moins un volet ou vantail (8 ou 9) actionné entre ladite position ouverte et ladite position fermée par un actionneur (6 ou 7) linéaire.
  4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé par le fait que le moyen (3) d'éjection de ballast comporte un bâti (3a) déplaçable portant deux déflecteurs (3b) coopérant chacun avec un volet ou vantail (8 ou 9).
  5. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé par le fait que chaque actionneur linéaire (6 ou 7) est un vérin électrohydraulique.
  6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que le wagon (1) porte un berceau (2b) destiné à coopérer avec deux galets (2c) de roulement, pour corriger le dévers de la bande (2) transporteuse lors de la circulation du wagon (1).
  7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé par le fait que le berceau (2b) est muni de deux butées (2d) de limitation du mouvement desdits galets (2c) de roulement.
  8. Dispositif selon la revendication 6 ou la revendication 7, caractérisé par le fait que le dispositif comporte un actionneur (10) de correction du dévers de la bande (2) transporteuse.
  9. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé par le fait que ledit actionneur (10) de correction de dévers est un actionneur (10) linéaire à commande électrique.
  10. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que le dispositif comporte un boîtier électrique de commande des mouvements de déplacement linéaire, d'ouverture, de fermeture et/ou de correction de position du dispositif.
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