Brevet FR2450655A1 — publié le 19801003

D E I A N D E D E B R E V E T D 'I N V E N T I O N te d'entratnement et de guidage pour machines a reprofiler le rail de chemin de fer. La présente invention se rapporte à un système d'entraînement et de guidage destine aux machines à reprofiler le rail de chemin de fer en continu, améliorant les performances d'usinage et facilitant la mise en oeuvre et l'utilisation desdites machines. La forme de la section transversale d'un rail a été déterminée dans le but d'assurer la portance et la stabilité dynamique des vehicules. ainsi, la face horizontale du champignon est essentiellement une surface portante, alors que la face verticale, coté intérieur de la voie, avec la face de raccordement,forment les surfaces de stabilité. La vie du rail est limitée par le phéno- mène d'usure desdites surfaces (v.fig.i). L'usure verticale diminue la rigidité du rail, tandis que l'usure horizontale combinée avec la déformation de la face arrondie de raccordement, mettent en péril la stabilité dynamique des véhicules, augmentant le risque de déraillement. Ce risque croît avec la vitesse ma-;imale autorisée. Par ailleurs, comme l'usure horizontale devient plus rapidement critique par rapport à l'usure verticale, les services d'entretien de la voie procèdent à une inversion de la position des deux rails afin que la face verticale non-usagée se trouvant coté extérieur, devienne la face active placée coté interieur. Ainsi, la vie du rail pourrait etre doublée. Malheureusement, assez souvent il est constaté que la face arrondie de raccordement non## est trop déformée pour que l'on puisse procéder de la sorte et il est indespensable de rénover l'arrondi de raccordement par une opération d'usinage de la bavure déformante. Pour rénover entièrement le rail il faut refaire également la surface horizontale par une opération de reprofilage (v.fig.l). Dans la fig.i sont présentés les profils d'un rail neuf et usagé, ainsi que la déformation de l'arrondi par l'apparition d'une bavure. Afin que cette opération de rénovation soit réalisée, plusieures machines ont été construites et utilisées jusqu'à ce jour. Certaines fonctionnent avec le rail îixe (~ la machine, d'autre fonctionnent avec le rail en mouvement continu a travers la rzachi- ne. Ces dernières sont de plus en plus pre'fér#es aux achines du prer,lier type, car elles permettent de rénover des rails de différentes longueurs et surtout les rails sondés en barres longues (100 à 400 m). Les machines de cette dernière catégorie, qui réalisent l'usinage du rail indiféremment par rabotage ou fraisage, sont constituées essentiellement d'un bati auquel sont fixés les dispositifs d'entraînement, de guidage et d'usinage du rail. Un système commun d'entraînement et guidage du rail à l'aide de deux chaînes articulées et opposées a été mis en oeuvre. Ce système est caractérisé par le fait que la position du rail par rapport à l'arrête tranchante de l'outil est déterminée par le plan de circulation des maillons des deux chaînes et par le fait que le "serrage" du rail est réalisé par des griffes commandées par cames.Les griffes, qui ont une position horizontale, sont opposées par paires, une étant rigide par rapport à l'autre, qui est élastique. Ce système présente les inconvénients suivants: - l'inexistance d'un vrai plan de référence pour réaliser l'usi- nage précis des rails; - la complexité de réalisation; - l'entretien dispendieux du type de channe adopté. La présente invention a comme but un nouveaux système d'entratne- ment et de guidage, qui se distingue par un usinage précis, une mise en oeuvre, utilisation et entretien simplifiés. L'invention pourra être mieux comprise à l'aide de la description qui suit et des figures 2a, 2b, 3 et 4. La figure 2a représente un mode préféré d'application de l'invention à une machine à reprofiler le rail utilisant l'usinage par rabotage. Un autre mode préféré d'application est l'usinage par fraisage, pour lequel le système objet de l'invention est très avantageux. L'invention est également profitable pour le reprofilage du rail. La figure 2b est une section transversale du rail, des surfaces de référence et des points d'application de poussée. La figure 3 représente un pas de la chaîne de guidage. La figure 4 est une section transversale du maillon porteur du taquet élastique. Il doit être bien entendu, toutefois, que ces dessins et la description qui suivent sont donnés à titre d'exemple et ils ne constituent en aucune manière une limitation. Le système d'entratnement et de guidage est constitué essentiellement de quatre ensembles disposés convenablement dans l'espace afin qu'il soit réalisé: a) Deux surfaces de référence parallèles ou quasi-parallèles,#i-F#1t# dont une en amont et l'autre en aval de l'outil d'usinagef?#. Lesdites surfaces sont matérialisées par les plans tangents à deux séries de galets à axe horizontal. Des moyens mécani ques appropriés , tels que, par exemple, vis sans fin et écrous, concourent à réaliser un réglage en hauteur de la surface en aval, par rapport à la surface en amont. b) Deux séries de points d'application de poussée assurant l'effet de guidage. Lesdits points sont matérialisés par des taquets élastiques attachés aux maillons de deux channes sans fin, qui entraînent le rail dans le mouvement de coupe géné rateur du profil de rénovation.Lesdites chaînes sont munies de galets, qui assurent un mouvement à faible ,frottementt4) Les poussées exercées par les taquets élastiques sont appli quées sur l'arrondi inférieur du champignon du rail, suivant deux directions inclinées et symétriques par rapport au plan vertical médian du rail. Le rail se trouve, ainsi, appuyé de bas en haut contre les deux surfaces de référence et maintenu latéralement. Les deux chaRnes sont entraînées par des galopins (5) à la vitesse d'avancement du rail dans la machine. Les taquets élastiques (v.fig. 2b), un par maillon, sont munis d'un empilage de rondelles élastiques. Le nombre élevé de points d'appui ainsi formés assure au rail une grande rigidité et en meme temps une bonne prise pour son entrainement par friction, sans risque de vibrations longitudidinales , ou d'avancement par à coups. Ces deux caractéristiques sont obtenues sans une concentration des contraintes aux points de contact du système d'entraînement et de guidage avec le rail. Dans la fig.2a la machine représentée est une raboteuse, mais on peut adopter indifféremment, comme procédé d'usina--c, le rabo tage ou le fraisage. Les deux procédés sont compatibles avec le système de guidage et entraînements objet de la présente invention. Le choix qui a été fait pour prendre appui contre le rail sur la surface du coin inférieur du champignon, tel qu'il est présenté dans la fig.2b, est motivé par le fait que cette surface reste intacte dans le temps, à savoir non-déforrnée et sans usure. également, le choix comme surface de référence tour l'usinage de la face horizontale du rail (ou la surface de roulement) est justifié par la nécessité d'usiner le rail soudé en barres longues. Par conséquent, la seule coincidence du profil de deux rails soudés est réalisée sur le contour de la surface de roulement et de la surface de guidage. Pour une meilleure compréhension des termes employés dans le texte, sur la figure 1 il a été répéré avec: - 1, l'usure de la surface portante (surface horizontale); - 2, l'usure des surfaces de stabilité (surface verticale et surface de raccordement); - 3, la déformation plastique de la surface de raccordement; - 4, le contour du rail neuf; - 5, le contour du rail reprofilé. REVENDICATIONS 1. Système d'entratnement et guidage pour machines à reprofiler le rail de chemin de fer, qui consiste en quatre ensembles disposés convenablement dans l'espace, afin qu'il soit réalisé: a) Deux surfaces de référence parallèles ou quasi-paralleles, dont une en amont et l'autre en aval: de l'outil d'usinage. Lesdites surfaces sont matérialisées par les plans tangents à deux séries de galets à axe horizontal. Des moyens mécani ques appropriés, tels que, par example, vis sans fin et écrous, concourent à réaliser un réglage en hauteur de la surface en aval, par rapport à la surface en amont. b) Deux séries de points d'application de poussée assurant l'effet de guidage. Lesdits points sont matérialisés par des taquets élastiques attachés aux maillots de deux channes sans fin, qui entrassent le rail dans le mouvement de coupe géné rateur du profil de rénovation.Lesdites chaînes sont munies de galets, qui assurent un mouvement a faible frottement. Les poussées exercées par les taquets élastiques sont appli quées sur l'arrondi inférieur du champignon du rail, suivant deux directions inclinées et symétriques par rapport au plan vertical médian du rail. Le rail se trouve, ainsi, appuyé de bas en haut contre les deux surfaces de référence et maintenu latéralement. 2. Système d1entra#nement et guidage du rail selon la revendication 1.,caractérisé en ce qu'il impose des faibles concentrations de contraintes au rail , aux points de contact avec ce dernier. a. Système d'entratnement et guidage du rail selon les revendications 1. et 2.,caractérisé en ce qu'il est applicable indifféremment aux procédés d'usinage par fraisage ou rabotage. 4. Système d'entraRnement et guidage du rail selon les revendications 1. à 31, caractérisé en ce qu'il prend appui sur la face non-déformée et non-usagée du rail, permettant ainsi d'obtenir une rénovation de précision du rail. 5. Système d'entraînement et guidage du rail selon l'une quelconque. des rêvendications l.à4., caractérisé en ce qué les deux channes sont identiques comme construction. 6. Système d'entratnement et guidage du rail selon les revendications 1. à 5., caractérisé en ce que les channes comportent des taquets élastiques qui absorbent les irrégularités géometri