Brevet FR2472057A1 — publié le 19810626

La présente invention a pour objet une machine de chan- tier ferroviaire équipée d'une unité mécanique de déplacement de la voie ferrée, articulée tous azimuts et reliée à son ch8ssis par des vérins de levage, de ripage, et de déplacement longitudinal et com- portant pour son guidage sur la voie et la saisie des rails un ga- let de roulement à boudin intérieur de ripage et un crochet extéri- eur de levage montés en opposition de part et d'autre de chacune des deux files de rails ainsi que des organes de réglage de la po- sition en hauteur et en travers de la voie de chaque crochet par rapport au galet qui lui est associé. On connaît déjà des bourreuses-niveleuses-ripeuses équi- pées de dispositifs de déplacement de ce genre pour niveler et dresser la voie ferrée au fur et à mesure de leur avance, aussi bien en pleine voie que dans les zones occupées par des appareils de voie tels que les aiguillages et les croisements. Dans les zones occupées par des appareils de voie, la mo- bilité spatiale des crochets par rapport aux galets qui leur sont associés permet toujours de saisir une prise lorsque l'accès au contour extérieur de l'une ou des deux files de rails de la voie suivie par les deux galets est rendu impossible par la présence d'un obstacle tel que par exemple une aiguille ou un coeur d'ai- guillage. Il est possible en effet à l'arrivée sur l'obstacle de dé- gager le crochet en le remontant au-dessus du rail, de l'écarter suffisamment pour sauter l'obstacle puis de le rabaisser pour soi- sir la prise la mieux appropriée de cet obstacle, à quelque niveau qu'elle se trouve. Il est possible également, dans les limites de la course transversale du crochet,d'aller saisir le rail extérieur de la voie concourante, sur un aiguillage, afin d'augmenter la lar- geur de la saisie de l'appareil de voie pour faciliter son déplace- ment. Sur toutes ces bourreuses connues, les deux galets et les deux crochets du dispositif de déplacement de la voie sont montés sur un support commun auquel sont reliés les vérins de levage et les vérins de ripage. Sur certaines de ces bourreuses, la mobilité de chaque crochet par rapport au galet qui lui est associé est ob- - 2 - 2472057 tenue par une double translation, sur glissières verticale et ho- rizontale, par rapport au support commun, à la manière des chariots porte-outils des machines outils. Sur un autre type de ces bourreu- ses cette mobilité est obtenue par double articulation, sur deux vérins formant avec le support commun et le crochet un quadrilatère déformable. Enfin sur ces bourreuses connues au moins un des deux galets est monté mobile transversalement à la voie sur le support commun afin de pouvoir soit moduler la force de ripage sur les deux files de rails de la voie soit ajuster l'écartement des deux galets aux variations de l'écartement entre les deux files de rails de la voi suivie. Il résulte de ces diverses conceptions du dispositif de déplacement que dans tous les cas cités les actions de levage et de ripoge de la voie passent nécessairement par les organes de ré- glage de la position relative crochet-galet agissant dans la mêue direction que ces actions. Ainsi l'action de levage passe nécessai- rement, entre l'organe moteur constitué par le vérin de levage et l'organe récepteur constitué par le crochet, par l'organe de régla- ge de la position en hauteur du crochet par rapport au support commun, qui est constitué également par un vérin. Le même phénomène régit l'action de ripage. Il est de ce fait nécessaire de disposer sur ces dispositifs de déplacement d'un mq/en de blocage de la po- sition des organes récepteurs par rapport au support commun, une fois cette position établie, avant de lever et riper la voie. Ces moyens sont constitués par des dispositifs de verrouillage, mécani- ques ou hydrauliques selon l'organe immobilisé et selon le type de bourreuse. L'invention a pour but de permettre la transmission direc- te des actions de levage et de ripage des organes moteurs aux orga- nes récepteurs de ces actions dans l'optique d'une simplification des structures de transmission d'efforts et d'une augmentation de la fiabilité. La solution proposée permet d'atteindre ce but par l'in- stallation des galets à positions fixes sur un support à galets re- lié aux vérins de ripage, par l'installation des crochets à posi- tions transversales réglables sur un support à crochets relié aux vérins de levage, et par le départ entre ces deux supports d'au - 3 - 2472057 moins un vérin de réglage de leur écartement en hauteur. D'autres avantages inhérents aux possibilités offertes par l'invention ressortiront de la description qui suit. Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution d'une machine selon l'invention, ainsi que trois va- riantes de détails constructifs. La figure 1 est une vue en élévation simplifiée de la ma- chine en question. La figure 2 est une vue en élévation de son dispositif de déplacement. La figure 3 est une vue de gauche de ce dispositif. La figure 4 est une vue d'ensemble schématique en perspec- tive. La figure 5 est une vue partielle en perspective d'une première variante. La figure 6 est un schéma hydraulique partiel se rappor- tant à une seconde variante. La figure 7 est une vue en élévation schématique et par- tielle de la troisième variante. La machine rperésentée figure 1 est une bourreuse-nive- leuse-ripeuse de voie ferrée comportant entre ses deux essieux 1 et 2 et suspendus à son chassis 3 un dispositif de bourrage 4 du bal- last sous les traverses de la voie 5 et une unité de déplacement 6 de cette dernière. On rappelle ici que les bourreuses de ce genre, déjà lon- guement décrites, permettent de lever et de riper la voie au fur et à mesure de leur avance pour l'amener ou la ramener à la position prescrite, et de consolider la nouvelle position ainsi obtenue par bourrage du ballast sous les traverses. Afin de permettre le travail dans les zones occupées par les appareils de voie, le dispositif de bourrage 4 de ces bourreuses, tout comme le dispositif de déplace- ment 6, comporte des outils 7 appropriés à être déplacés transver- salement à la voie pour éviter les obstacles constitués par ces ap- pareils lorsque ceux-ci sont situés à leur aplomb afin de bourrer les traverses à leur niveau. Le dispositif de déplacement 6 qui caractérise la bour- reuse selon l'invention, représenté en détails figures 2, 3, 4 et 4 2-472057 , se compose d'un support à crochets 8 en forme de Té constitué par une poutre transversale 9 fixée à un timon longitudinal 10 lui- même articulé tous azimuts dans des limites prédéterminées et par son extrémité dans un joint 11 porté par une console 12 fixée au châssis 3 de la bourreuse, et d'un support à galets 13, également en forme de Té, constitué par une poutre transversale 14 parallèle à la poutre 9 du support à crochets fixée à un bras de liaison 15 monté pivotant-dans un plan perpendiculaire aux deux supports sus- dits et sous le timon 10 du support à crochets sur un pivot 16 por- té par ledit timon entre ses deux extrémités. Deux crochets de levage 17 sont montés mobiles et régla- blestransversalement à la voie sur les deux extrémités de la poutre 9 du support à crochets 8 cependant que les deux galets de roule- ment 18 à boudin intérieur 19 sont montés à positions fixes sur la poutre 14 du support à galets 13, la distance entre les faces d'ap- pui des boudins de ces deux galets étant au plus égale à l'écarte- ment minimal des faces intérieures des champignons des deux rails de la voie. Chacune des deux files de rails peut être saisie en- tre un crochet 17 et un galet 18 placés ainsi en opposition de part et d'autre de chacune d'elles. Le support à crochets 8 est déplacé en hauteur par deux vérins de levage 20 sensiblement verticaux reliant les deux extré- mités -de la poutre 9 de ce support au ch8ssis 3 de la bourreuse, cependant que l'ensemble des deux supports ainsi articulés entre eux est déplacé latéralement par deux vérins de ripage 21 reliant la poutre 14 du support à galets au châssis 3 de la borrreuse. Ces deux vérins de ripage 21 sont disposés de manière connue à lignes d'action concourantes en un point P situé sensiblement au niveau du centre d'inertie de la voie, et dans un plan sensiblement ver- tical. Les deux poutres 9 et 14 de ces deux supports 8 et 13 sont reliées par leurs extrémités par deux vérins 22 de réglage de leur écartement en hauteur. Ces deux vérins prennent appui sur des consoles déportées 23 et 24 fixées à ces deux poutres. La translation de l'extrémité du timon 10 dans le joint 11, destinée à permettre l'évitement des traverses pour la saisie de la semelle des rails ou des appareils de voie par les crochets 17, est commandée par un vérin 25 reliant la console 12 fixée au - 5- châssis de la bourreuse au pivot 16 porté par ledit timon 10. Chacun des deux crochets 17 est monté coulissant sur un arbre rond 26, parallèle à la poutre 9 du support à crochets 8, supporté par deux consoles 27. Chacun d'eux est déplacé par un vé- rin 28 à double effet en appui sur la poutre 9 (fig. 4). La rota- tion possible du crochet 17 autour de l'arbre 26 est limitée à une voleur prédéterminée par l'importance du jeu E (figure 2) laissé entre la face supérieure du crochet 17 et la face inférieure de la poutre 9. Cette possibilité de rotation limitée est destinée à com- penser les faibles variations de positions de l'extrémité inférieu- re active du crochet par rapport au galet qui lui est associé et qui se produisent entre la prise du rail avant le déplacement de la voie et l'action de levage et de ripage combinée, lorsque le vérin de déplacement longitudinal de l'unité de déplacement est bloqué pendant ces dernières opérations. Mais cette particularité n'est pas indispensable lorsque l'élasticité de l'ensemble mécanique est capable d'absorber ces variations sans dommages. On remarquera ici, en regard de la géométrie du système d'articulation de l'unité de déplacement, que l'importance de ces variations de position est inversement proportionnelle à l'écart existant entre le crochet 17 et l'articulation du vérin 25 sur la console 12 et est moins influencée par la position en hauteur du pivot 11 dans lequel translate et pivote l'extrémité du timon 10. Il est donc important de disposer cette articulation du vérin 25 aussi loin qu'il est possible de la poutre 9 du support à crochet et aussi bas que possible sur la console 12. Ainsi réalisé, le dispositif de déplacement de la voie é- quipant la bourreuse selon l'invention confère aux crochets de leva- ge 17 une mobilité spatiale comparable à celle des dispositifs con- nus signalés en début d'exposé tout en permettant d'atteindre le but recherché selon l'enseignement de l'invention. En effet, les forces de levage fournies par les vérins de levage 20 sont transmises di- rectement par le support à crochets 8 aux crochets de levage 17, sans passer par les vérins 22 de réglage de la position en hauteur de ces crochets qui agissent dans la même direction. De même les forces de ripage fournies par les vérins 21 sont transmises direc- tement par le support à galets 13 à celui des deux galets 18 dont 6 2472057 le boudin 19 est mis en appui par ces forces contre l'un des deux rails 5 de la voie, sans passer par des organes de réglage de la position transversale de ces galets par rapport à leur support, ces organes étant supprimés dans cette construction qui permet une ré- partition naturelle desdites forces de ripage sur les deux files de rails par l'intermédiaire du support à crochet. Ce dernier ef- fet est obtenu de la manière suivante: après la mise en appui des deux crochets 17 sur les deux files de rails 5 à l'aide des deux vérins 28, pendant que la voie est ripée par l'action des vérins de ripage 21, le crochet 17 associé au galet 18 recevant les forces de ripage est entrainé dans le même sens par le rail 5 recevant l.a poussée de ce galet; comme ce crochet entraîné par le rail est lié par son support 8 à l'autre crochet en appui sur l'autre file da rails, cette dernière est également entraînée à son tour dans le même sens par cet autre crochet. La répartition des forces de ripa- ge entre les deux files de rails est ainsi obtenue en fonction de la capacité de charge latérale de chacune des deux files de rails à l'endroit de l'action. Cette répartition naturelle peut également être obtenue dans une première variante représentée figure 5 dans laquelle sont montés sur la poutre 9 du support à crochet 8 des crochets 170 pi- votant dans un plan vertical transversal à la voie. Dans cette va- riante chaque crochet 170 est articulé sur un pivot 29 fixé aussi haut que possible sur la poutre 9, afin d'obtenir au niveau de la base active du crochet une trajectoire en arc de cercle de flèche réduite. Ce crochet 170 est actionné transversalement par un vérin en appui sur la poutre 9. Cette variante simplifiée est applica- ble lorsque de gros écarts latéraux de position entre la partie ac- tive des crochets et les galets qui leur sont associés ne sont pas demandés. Pour une utilisation à grand rendement en pleine voie les extrémités actives des crochets 17 du dispositif décrit et des cro- chets 170 de la première variante seront avantageusement remplacées par des galets à axes de rotation sensiblement verticaux et compor- tant un boudin de levage applicable sous le champignon des rails, cette adaptation n'entralnant aucune modification des autres élé- ments de la structure de base, de tels galets à boudin faisant é- -7 - 2472057 videmment office de crochets au sens de l'invention. Du fait du décalage entre galets et crochets le long des rails et du jeu initial entre galets et rails, lorsque la voie est déplacée ce jeu, le fléchissement latéral des rails dû à l'onde de ripage et la rotation du dispositif de déplacement autour du joint 11 dans le plan de la voie provoquent des mouvements relatifs transversaux entre les crochets 17 et les galets 18 qui peuvent 8- tre absorbés par la flexibilité de la liaison des deux supports 8 et 13 et la flexibilité propre des deux crochets. Il est possible cependant de libérer cette liaison ainsi que les crochets de ces déformations élastiques. Cette libération est obtenue par le moyen d'un circuit de liaison établi entre deux chambres homologues des deux vérins 28 de commande du déplacement transversal des deux crochets 17. Cette seconde variante est illustrée par le schéma de la figure 6 qui représente la partie du circuit d'alimentation des deux vérins à double effet 28 qui relie ceux-ci à leurs distribu- teurs de commande respectifs 31 qui sont des distributeurs à trois positions à double commande électromagnétique et rappels à ressorts. La chambre extérieure 32 de chacun de ces deux vérins est reliée au distributeur 31 par une conduite 34 comportant un clapet anti-retour piloté 35 cependant que la chambre intérieure 33 de chacun de ces mêmes vérins est reliée au distributeur 31 par une conduite 36. Les deux chambres extérieures 32 des deux vérins 28 sont reliées par une conduite 38 branchée sur les deux conduites 34 aboutissant dans ces chambres, entre celles-ci et le clapet anti- retour 35. Un distributeur 39 à deux positions à commande électro- magnétique et rappel à ressort est interposé entre les deux bran- chements de cette conduite 38 sur les conduites 34. Dans la position représentée du distributeur 39 la con- duite 38 est mise hors circuit et les déplacements du piston 40 des deux vérins 28 peuvent être commandés dans les deux directions par le distributeur 31 afin de mettre en appui les deux crochets 17 sur la prise choisie des deux files de rails de la voie à déplacer. Une fois cette prise réalisée et avant l'opération de déplacement de la voie la conduite 38 est mise en circuit par le distributeur 39 cependant que les deux distributeurs 31 sont mis en position re- présentée de retour à la bâche des deux conduites 36. A ce moment -8 - le volume du fluide contenu dans les deux chambres extérieures 32 des deux vérins 28 est bloqué et peut circuler librement de l'une à l'autre de ces deux chambres et ceci a pour effet de conserver l'écartement entre crochets 17 établi lors de leur mise en appui contre les rails tout en rendant à ces crochets leur mobilité transversale par rapport au support à crochets 8. De la sorte, les crochets 17 peuvent suivre librement les rails dans leurs mouvements relatifs aux galets de ripage 18 tout en les maintenant fermement à l'écartement établi. Cet effet amé- liore encore la répartition des efforts de ripage sur les deux fi- les de rails de la voie mentionnéeprécédemment. D'autres variantes, non représentées, peuvent être appor- tées dans la réalisation du dispositif de déplacement de la voie de la machine selon l'invention. Ainsi l'articulation du support à galets 13 sur le sup- port à crochets 8, réaliséepar déport du pivot 16 de cette articu- lation sur le timon 10, qui présente l'avantage par son éloignement de limiter les mouvements relatifs entre crochets 17 et galets 18 pendant l'opération combinée de levage et de ripage, peut être réa- lisée différemment. Par exemple deux bras de liaison fixés rigide- ment aux deux extrémités de la poutre 14 peuvent être articulés di- rectement sur deux pivots fixés aux extrémités de la poutre 9 du support à crochets 8 et dans ce cas un seul vérin de réglage de 1'- écartement de ces deux poutres peut être installé entre ces deux bras. De même l'articulation tous azimuts du support à crochets, qui présente l'avantage de la simplicité, peut être remplacéepar deux vérins parallèles à l'axe longitudinal de la voie reliant les deux extrémités de la poutre 9 au châssis de la machine. Dans ce cas, le timon 10 est non plus fixé rigidement à la poutre 9 mais articulé à celle-ci sur un pivot vertical, afin seulement d'éviter le basculement de l'ensemble des deux supports. La rotation limitée de chaque crochet 17 autour de son arbre rond 26 de guidage en translation peut être complétée par un moyen élastique de rappel à la position neutre, afin d'éviter les mouvements pendulaires du crochet en périodes hors service. Ce moyen élastique peut être constitué par exemple par deux palonniers latéraux articulés sur la partie haute du crochet 17 et maintenus pressés contre la paroi inférieure de la poutre 9 par deux res- sorts de mame puissance. Dans le cas de très gros efforts de ripage à transmettre d'une file de rails à l'autre, deux vérins peuvent être avanta- geusement interposés entre le bras 15 du support à galets 13 et les crochets 17, de manière à transmettre directement au crochet 17 agissant sur la file de rails opposée à celle ripée par un ga- let 13 une partie déterminée de cet effort afin d'en soulager d'autant la liaison hydraulique des deux vérins 23 de réglage de l'écartement des deux crochets 17 ainsi que le galet 18 recevant l'effort de ripage. Enfin dans une troisième variante représentée figure 7, qui permet également d'atteindre le but recherché, c'est la poutre transversale 140 du support à galets qui comporte un timon 10 articulé tous azimuts dans un joint 11 porté par une console 12 fixée au châssis 3 de la machine et c'est la poutre 90 du support à crochets qui comporte un bras 15 articulé sur un pivot 16 porté par ledit timon. Cette dernière variante, dans laquelle l'articulation du vérin 25 se trouve rehaussée par rapport à la forme d'exécution décrite, est applicable lorsque l'espace disponible sous le châs- sis de la machine permet d'éloigner davantage la console 12. - 10 - 2472057 _ REVENDICATIONS 1. Machine de chantier ferroviaire équipée d'une unité mécanique de déplacement de la voie ferrée, articulée tous azimuts et reliée à son châssis par des vérins de levage, de ripage et de déplacement longitudinal et comportant pour son guidage sur la voie et la saisie des rails un galet de roulement à boudin intérieur de ripage et un crochet extérieur de levage montés en opposition de port et d'autre de chacune des deux files de rails ainsi que des organes de réglage de la position en hauteur et en travers de la voie de chaque crochet de levage par rapport au galet qui lui est associé, caractérisée en ce que l'unité mécanique de déplacement de la voie se compose d'un support à crochets (8) comprenant une pou- tre transversale (9) sur les deux extrémités de laquelle sont mon- tés mobiles et réglables transversalement à la voie les deux cro- chets de levage (17) et d'un support à galets (13) comprenant une poutre transversale (14) parallèle à la poutre du apport à-crochets et sur les deux extrémités de laquelle sont montés à positions fixes les deux galets à boudin de ripage (18), en ce que l'une (9 fig. 2, fig. 7) de ces deux poutres transversales est reliée au châssis (3) de la machine par un dispositif d'articulation tous azimuts (10, 11) comprenant au moins un vérin de déplacement longitudinal (25) et comporte un pivot (16) sur lequel est articulé et monté pi- votant dans un plan perpendiculaire aux deux poutres susdites au moins un bras de liaison (15) auquel est fixée l'autre poutre transversale (14 fig. 2, 90 fig. 7) en ce que les vérins de levage (20) sont reliés au support à crochets de levage, en ce que les vé- rins de ripage (21) sont reliés au support à galets de ripage, et en ce que les deux poutres transversales de ces deux supports sont reliées par au moins un vérin de réglage de leur écartement en hau- teur (22), de sorte que chaque action de levage et de ripage de la voie passe directement des organes moteurs constitués par les vé- rins de levage et de ripage aux organes récepteurs respectifs constitués par les crochets et les galets à boudin. 2. Machine selon la revendication 1, caractérisée en ce que la poutre transversale (9, 140) reliée à son châssis (3) est fixée à un timon longitudinal (10) articulé tous azimuts par son extrémité dans un joint (11) porté par une console (12) fixée audit chassis, et en ce que ce timon (10) estrelié à cette console (12) par un vérin (25) de commande de translation de l'extrémité dudit timon dans ledit joint. 3. Machine selon la revendication 1, caractérisée en ce que chacun des deux crochets de levage (17) est monté mobile et réglable transversalement sur la poutre (9) du support à crochets par translation sur un arbre rond (26) parallèle à ladite poutre, en ce que cette translation est commandée par un vérin (28) à dou- ble effet en appui sur ladite poutre (9), et en ce que la rotation possible du crochet de levage (17) autour de l'arbre rond (26) est limitée à une valeur prédéterminée. 4. Machine selon la revendication 3, caractérisée en ce que les deux vérins (28) de commande de translation des deux cro- chets (17) sont alimentés par un circuit hydraulique comprenant une conduite de liaison (38) reliant deux chambres homologues (32) de ces deux vérins, et en ce que cette conduite de liaison est mise en et hors circuit par un distributeur (39) branché sur cette conduite entre les deux chambres en question. 5. Machine selon les-revendications 1 et 2, caractérisée en ce que le pivot (16) auquel est articulé le bras de liaison (15) est fixé entre les deux extrémités du timon (10) de la poutre reliée à son châssis (3). 6. Machine selon les revendications 1, 2 et 5, caractéri- sée en ce que les poutres transversales des deux supports (8, 13) sont reliées à leurs deux extrémités par deux vérins (22) de régla- ge de leur écartement en hauteur.