Brevet FR2480815A1 — publié le 19811023

La présente invention se rapporte à une machine de construction des voies ferrées comprenant un châssis mobile déplacé sur des mécanismes de déplacement ainsi qu'un dispositif de déblaiement et d'aplanissement du ballast monté réglable en hauteur sur ledit châssis et comprenant une chaîne sans fin de déblaiement, ce disposi- tif de déblaiement et d'aplanissement étant essentiellement prévu pour traiter les tas de pierraille restant après soulèvement des traverses dans les cases entre ces dernières au-dessus du plan d'appui desdites traverses. Une autre machine de contruction des voies ferrées de ce type servant au renouvellement des voies ferrées est par exemple connue par la publication de la demande de brevet de français nO 2 339 707. Dans ce cas, au niveau de l'emplacement laissé vide après démontage de la voie ferrée, on a prévu une chaîne de déblaiement connue utilisée dans les machines de nettoyage du ballast. Cette chaîne est formée d'un chaîne sans fin comprenant des organes d'entraînement en forme de pelles qui, en entourant un système de déplacement à chenille servant d'appui au châssis mobile,est guidée transversalement au niveau d'un dispositif de transport des traverses neuves. Au point le plus élevé, cette chaîne qui est renvoyée cinq fois, est entraînée en rotation par une commande. La chaîne est entourée d'un corps formant conteneur entourant les organes d'enlèvement précités au moins dans la partie inférieure, si bien que lorsque la chaîne est abaissée sur la couche de ballast et entraînée en rotation, les organes d'enlèvement et d'entratnementcontiroent à enlever la pierraille pour la transporter dans2es conteneurs précités jusqu'au point de renvoi le plus élevé. A partir de là, la pierraille est transportée sur des convoyeurs à bande puis déversée entre les traverses nouvellement posées par l'intermédiaire de goulottes. Cette chaîne sert essentiellement à déblayer et aplanir puis à transporter vers le haut la pierraille. D'autre part, par le brevet autrichien nO 210 458, on connaît une machine de compactage de la structure d'appui des voies ferrées qui comprend respectivement deux chaînes de déblaiement et d'aplanissement montées pivotantes à l'extérieur des rails, sur le bâti de la machine dont le plan de passage respectif s'étend parallèlementau plan de la voie ferrée. En aval de chaque extrémité de chaînes de déblaiement extérieure aux rails,on a prévu une chaîne de transport menant à un tamis qui est formé d'auges. Derrière les deux chaînes de déblaiment sont d'autre part prévus des organes de compactage montés pivotants et formés de moteurs à balourd qui servent à tasser au cours de la même opération le plan de la voie ferrée dans lequel la pierraille a été enlevée. Cette constructionde machine tour voies ferrées comprend par conséquent des chaînes d'aplanissement et de déblaiement dont les plans de renvoi s'étendent parallèlement au plan de la voie ferrée pour obtenir le rendement le plus élevé dans l'enlèvement de la pierraille du ballast et sur toute l'épaisseur de ce dernier. D' autre part, par la publication de la demande de brevet français 2 141 681, on connaît une machine de cons- truction des voies ferrées dont les dispositifs de déblaiement sont montés sur le châssis de la machine de telle manière que l'on puisse réaliser non seulement dans le sens longitudinal des rails mais également trans- versalement à cette direction, une légère déviation du plan de passage de la chaîne de déblaiement qui est parallèle au plan d'appui des traverses. L'importance de cette déviation dépend du degré d'encrassement et de la granulométrie de la pierraille et doit réduire les moments de rotation élevés appliqués aux chaînes de déblaiement qui ne sont articulées que sur un côté. Pour réduire les forces efficaces, on a réduit sensiblement la hauteur de la chaîne de déblaiment dans ce mode de réalisation. Ce type de chaîne de déblaiement et d'aplanissement sert essentiellement à éliminer la couche de ballast s'étendant jusqu'au point d'appui de lavoie ferrée et qui est très souvent encrassée c'est-à-dire qui oppose une forte résistance à son enlèvement, les chaînes de déblaiement qui sont disposées par leur plan de passage sensiblement parallèlement au plan de la voie ferrée*étant équipées de pelles d'enlèvement pénétrant dans la couche de ballast directement dans le sens du travail et s'étendant sensible- ment perpendiculairement au plan de la voie ferrée pour permettre l'arrachement efficace des agglomérations de pierraille hors du ballast. La présente invention a donc pour but de créer une machine de construction des voies ferrées du type précité à l'aide de laquelle, dans le cadre d'une construction simple, légère et robuste, on peut réaliser un déblaiement rapide et rentable des accumulations de pierraille en laissant subsister un appui de pierraille pour les traverses qui est sensiblement plan. Conformément à l'invention, ce but est obtenu par le fait que le dispositif de déblaiement et d'aplanissement comprend au moins une chaîne sans fin de déblaiement comprenant une commande d'entraîne- ment, équipée d'une pluralité d'éléments de chaîne 'et passant sur au moins deux pointsde renvoi en étant réver- sible. Cette chaîne est disposée par son plan de passage dans un plan de travail perpendiculaire au plan de la voie ferrée' c'est-à-dire que ses éléments et axes d'entraînement, lors de l'exécution des travaux s'étendent sensiblement parallèlementau plan de la voie ferrée ou que le brin inférieur transversal de cette chaîne opposée au châssis mobile dépasse, dans le sens du travail, du bras transversal supérieur de cette dernière. Cette configuration offre de manière surprenante pour la première fois la possibilité de supprimer à grand rendement des accumulations de pierraille, la partie restante de la pierraille étant ensuite traitée par aplanissement et compactage partiel. Par la position légèrement inclinée de la chaîne de déblaie- ment, on offre une plus grande résistance contre tout déplacement en translation de la pierraille pendant -son enlèvement par les éléments de la chaîne. Etant donné que le sens d'application de la force de la chaîne de déblaiement est incliné vers le bas presque verticalement en direction du plan de la voie ferrée, il se produit pendant le déplacement latéral,en raison du plan de séparation irrégulier, une nouvelle orientation et un nouveau compactage de la pier- raille située à la surface du ballast restant. La composante de force verticale résultant de l'application en biais des forces permet un réglage en profondeur rapide et immédia- tement efficace. Etant donné que l'on a prévu uniquement deux emplacements de renvoi, la hauteur de construction est moins grande. Un mode de réalisation particulièrement avantageux réside dans le fait que la chaîne de déblaiement est suivie dans le sens longitudinal de la machine d'une charrue. Cette combinaison permet un transport particulièrement efficace de la pierraille et l'accumulation de pierraille provoquée par la charrue est enlevée en permanence par la chaîne de déblaiement si bien qu'il ne subsiste qu'une accumulation minimale pour l'opération d'aplanissement. La charrue est donc dégagée de toute influence pertubatrice et sert essentiellement à régulariser la couche de ballast préalablement aplanie et dégagée par la chaine de déblaie- ment des accumulations de pierraille en excédent. C'est pourquoi il est avantageux de prévoir pour la charrue une contruction relativement simple, notamment sous forme d'une poutre transversale. Etant donné qu'il n'y a plus d'accumu- lation formant barrage pour la pierraille, la machine de contraction des voies ferrées peut présenter une puissance de traction moins importante. Un mode réalisation de l'invention réside dans le fait que la chaîne de déblaiement est reliée rigidement à la charrue précitée en étant réglable en hauteur en même temps que cette dernière. Ainsi, on a toujours le même écartement entre l'arête inférieure de la chaîne de déblaiement et l'arête inférieure de la charrue si bien que le résultat du travail est précis et constant. D'autre part, on peut simplifier la suspension au châssis mobile de la machine. Suivant un autre mode de réalisation de l'invention, la charrue située en aval des chaines de déblaiement est réalisée, comme convenu en soi, en forme de V. Par cette combinaison, on peut déblayer des quantités plus importantes de pierraille sans aucune difficulté puisque la charrue située en aval permet un écoulement plus facile pour le déblaiement d'une partie plus importante des accumulations de pierraille. Un mode de réalisation préféré de l'invention réside dans le Sait que l'axe d'entraînement de la chatne de déblaiement ou de ses éléments reliés à la commande formée avantageusement d'un moteur hydraulique, forme avec le plan de la voie ferrée un angle " compris avantageusement entre et 250. En prévoyant un angle compris entre les valeurs précitées, on obtient un bon rapport entre les composantes de force appliquées dans le plan de la voie ferrée et celles qui sont verticales à ce plan, les forces en question étant celles de la chaîne de déblaiement sur la pierraille à déblayer. Ainsi, on assure un enlèvement plus rentable et plus facile de la pierraille ainsi qu'un meilleur effet d'aplanissement et l'on peut réaliser une compensation des creux éventuellement formés en des emplacements ponc- tuels puisque la pente du ballast est plus faible. Suivant un autre mode de réalisation de l'invention, la chaîne de déblaiement avantageusement reliée à la charrue est articulée de manière pivotante en hauteur sur le bâti mobile de la machine par l'intermédiaire d'une suspension du type en parallélogramme autour d'axes qui s'étendent sensiblement parallèlement au plan de la voie ferrée. Par ce type de jonction et indépendamment du réglage en hauteur,on assure toujours la position de réglage inclinée correcte à la chaîne de déblaiement par rapport au plan de la voie ferrée. Un autre mode d'exécution de la présente invention réside dans le fait que l'on a prévu une chaîne de déblaie- ment respectivement pour le traitement d'une moitié de la couche de ballast, cette chaîne comprenant sa propre commande d'entraînement. Cette construction simple est prévue pour un appui bilatéral sur une couche de ballast et permet d'obtenir en raison de la courte distance de transport, un rendement plus important. Suivant un autre mode de réalisation de l'invention, les deux chaînes de déblaiement sont disposées dans la partie médiane de la couche de ballast en se recouvrant au moins partiellement et en formant ensemble un agencement en V. Cette configuration,en raison de l'attaque plus longue de la chaîne de déblaiement convient particulièrement pour augmenter l'effet d'aplanissement et par le recouvre- ment partiel, on obtient que la partie centrale de la couche de ballast soit traitée dans sa totalité. L'invention sera mieux comprise, et d'autres buts, caractéristiques, détails et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement au cours de la description explicative qui va suivre faite en référence aux dessins schématiques annexés donnés uniquement à titre d'exemple illustrant plusieurs modes de réalisation de l'invention, et dans lesquels: - la figure 1 est une représentation semi-schématique d'une machine de construction des voies ferrées conforme à l'invention servant au renouvellement des voies ferrées qui comprendun dispositif de déblaiement et d'aplanissement. - la figure 2 est une représentation de détail' agrandie du dispositif de déblaiement et d'aplanissement précité; - lesfigures3 et 4 sont des vues respectivement de face et de dessus du dispositif conforme à l'invention, - les figures 5 et 6 représentent également schémati- quement un autre mode de réalisation d'un dispositif de déblaiement et d'aplanissement conforme à l'invention. La machine de contruction des voies ferrées 1, illustrée à la figure 1 constitue une partie d'un train de remise en état des voies ferrées et peut ètre déplacée à l'aide de sa propre commande de déplacement. Sur deux châssis mobiles 2 et 3 reliés par articulation l'un à l'autre, on a prévu un dispositif 4 de réception des traverses anciennes 5 et un dispositif6 de dépôt des traverses neuves 7. Au dispositif 6 de support des traverses neuves est articulé une charrue réglable en hauteur qui porte un dispositif de déblaiement et d'aplanis- sement 9. Une flèche 10 indique le sens de travail de la machine 1. A l'extrémité avant du châssis mobile 2 on a prévu une voie de transport Il des traverses neuves et en dessous une voie de transport 12 des traverses anciennes. Sur les traverses anciennes 5 sont déposées des rails usagés 13 représentés partiellement tandis que sur les traverses neuves 7 sont déposées des rails neufs 15 qui constituent le plan 14 de la voie ferrée. Le dispositif de déblaiement et d'aplanissement 9 représenté agrandi dans la vue de détail de la figure 2 est formé essentiellement d'une chaîne de déblaiement 20 composée d'éléments ecbahairséparés 17, comprenant un brin inférieur transversal 18 et un brin supérieur transversal 19 ainsi que d'un moteur hydraulique 21 qui sert de commande. Le dispositif 9 est fixé à la charrue 8 qui est elle-même articulée par l'intermédiaire d'une suspension en parallélogramme 22 au dispositif 6 de support des traverses neuves. Un ensemble hydraulique à cylindre et piston 23 articulé au bâti mobile 2 ainsi qu'à la charrue 8 est alimenté en fluide de travail par l'intermédiaire de conduite 24, tout comme le moteur hydraulique 21. Sur la charrue 8 disposée transversalement au sens longitudinal de la machine, respectivement dans une zone d'extrémité, on a fixé un tablier deprotection 26 qui glisse par son arête inférieure dans un plan 25 d'appui des traverses qui est parallèle au plan de la voie ferrée 14. Le long de ce bouclier sont formées latéralement, des accumulations 28 de pierraille 27, le dessin ne montrant pour des raisons de clarté, que l'accumulation située la plus en arrière sur le plan du dessin. En avant du dispositif de déblaiement et d'aplanissement 9, on remarque encore deux accumulations de pierraille subsistant dans les cases entre les traverses et s'étendant sur la couche de ballast 29, qui font partie de l'ancienne voie ferrée non représentée. Un axe d'entraînement 31 de la chaîne de déblaiement 20 o les éléments 17 de cette chaîne forment avec le plan 14 de la voie ferrée ou le plan d'appui 25 des traverses qui est indiqué schématiquement sur le dessin par un plan 32 qui lui est parallèle, un angle aigu v qui est compris entre 50 et 250. Ainsi, la chaîne de déblaiement 20 est inclinée de telle façon que le brin transversal inférieur 18 de la chaîne dans le sens du travail de la machine 1, dépasse légèrement par rapport au brin transversal supérieur 19 de cette dernière. Le plan de passage 33 orienté verti- calement par rapport à l'axe d'entraînement 31 englobe donc l'ensemble de la trajectoire décrite par un point de l'un -des éléments 17 de la chaîne lorsque cette dernière est entraînée en rotation. Dans la vue de face représentée à la figure 3, le long d'une ligne de coupe III-III, on a indiqué par la flèche 34 le sens de travail de la chàlne de déblaiement 20 et pour des raisons de simplicité, seule une moitié de cette chaîne de déblaiement conforme à l'invention est représen- tée, la ligne de délimitation de cette moitié étant définie par le plan de symétrie 35. La vue de dessus illustrée à la figure 4 montre également unecbmivuesymétrique coupée suivant la ligne IV-IV de la figure 2, la flèche 36 indiquant le sens d'évacuation de la pierraille. La figure 5 montre un autre mode de réalisation du dispositif de déblaiement et d'aplanissement conforme à l'invention qui s'étend par son plan de passage sensible- ment perpendiculairement au plan de la voie ferrée et comprend une chaîne de déblaiement 37 continue ainsi qu'une charrue 38 pouvant présenter, comme l'indique la ligne en tiretssur le dessin, une configuration en V. Alors que la flèche 39 indique le sens de déplacement vers l'avant de la machine de construction des voies ferrées non représentée, la flèche 40 indique le premier sens de travail possible de la chaîne de déblaiement 37 et la flèche 41 son autre sens de travail possible. Comme le montre la figure 6, deux chaînes de déblaie- ment 42 disposées l'une par rapport à l'autre sensiblement en forme de V sont disposées dans le sens de travail indiqué par la flèche 43 d'une machine de construction de voie ferrée non représentée, de manière à se recouvrir mutuellement en partie. Une charrue indiquée schématiquement 44 indique la possibilité d'une combinaison de ce mode de réalisation de la chaîne de déblaiement 42 avec une charrue 44. Pour les modes de réalisation décrits et représentés des chaînes de déblaiement 20, 37 et 42, le fonctionnement obtenu est le suivant: la machine de construction des voies ferrées 1 incorporée un convoi ferroviaire est déplacée sur la portion de voie ferrée à renouveler, par sa propre commande de déplacement, la voie ferrée ancienne étant démontée en continu et immé- diatement remplacée par une nouvelle voie ferrée. Dans la zone de la couche de ballast 29 rendue inégale par les accumulations de pierraille 30 dans les cases entre les traverses et qui a été dégagepar l'enlèvement des traverses anciennes 5 et des rails anciens 13, on abaisse le disposi- tif de déblaiement et d'aplanissement 9 sur la pierraille 27 avec la charrue 28 qui est formée par une poutre trans- versale, ce mouvement d'abaissement étant assuré par l'alimentation en fluide de travail du dispositif hydrau- lique à cylindreet].stc 23. En raison de la suspension à parallélogramme 22, l'angle oK, indépendamment de la valeur de l'abaissement, reste toujours constant. La valeur de l'angle aiguc peut être modifiée en fonction par exemple du rendement de transport souhaité, de l'effet d'aplanisse- ment ainsi que du degré de compactage que l'on veut obtenir. Le niveau du plan d'appui des traverses 25 à réaliser est déterminé par l'arrêt du mouvement d'abaissement. les accumulations de pierraille en excédent dépassant du niveau précité et se présentant sous forme de tas 30 inclus dans les cases entre les traverses sont déblayées par la chaîne de déblaiement 20 tournant dans le sens de la flèche 34 en direction des flancsde la couche de ballast 29 pour former alors des tas 28 déposés latéralement. Etant donné la position légèrement inclinée des éléments 17 de la cha ne de déblaiement 20 par rapport au plan 14 de la voie ferrée ou au plan d'appui 25 des traverses qui est parallèle au précédent,' la pierraille 27 après avoir été prise par la chaîne de déblaiement 20 ne peut pas recouler vers l'emplacement dont elle a été enlevÉesi bien que l'on obtient un rendement de déblaiement particulièrement élevé. Etant donné que la force perpendiculaire à la chatne de déblaiement 20 efficace en biais sur la pierraille 27 est composée d'une composante horizontale et d'une compo- sante verticale, on obtient par la composante efficace en direction verticale, un effet de compactage. La charrue 8 qui est prévue immédiatement ensuite réalise par son arête qui se trouve juste endessous de l'arête inférieure de la chaîne de déblaiement, un plan d'appui 25 précis pour les traverses neuves 7, parallèlement au plan de la voie ferrée 14. Pour empêcher un écoulement prématuré des accumulations latérales de pierraille 28, on a prévu des boucliers de protection 26 qui s'étendent au moins jusqu'à la première traverse neuve qui vient d'être posée. Dans le dispositif 6 detransport des traverses neuves, les nouvelles traverses 7 sont déposées sur le plan d'appui 25 aplani puis, on peut mettre les rails en place 15, ces rails formant ainsi par leurs arêtes supérieures le plan 14 de la voie ferrée. La charrue 44 prévue à la suite de la chatne de déblaiement 37 peut être réalisée, suivant un autre mode de réalisation, en forme de V, si bien que la pierraille qui n'a pas pu être prise par la chaine de déblaiement 37, peut être rapidement évacuée. Ainsi, suivant un autre mode de réalisation de l'invention, deux chaînes de déblaiement 42, même si elles ne comportent pas de charrue peuvent transporter la pierraille vers les flancs de la couche de ballast de telle manière que dans la ptie centrale de la couche de ballast4toute la pierraille soit traitée. Ainsi, par exemple sur une machine de nettoyage équipée d'une chaîne de déblaiement, on peut prévoir un dispositif conforme a l'invention de déblaiement et d'aplanissement qui aplanit la pierraille enlevée par ladite chaîne et qui après nettoyage,est redéposée sur le plan de la voie ferrée,et qui permet d'accumuler le long des flancsde la couche de ballast, toute la pierraille en excédent. Sur l'appui des traverses plan ainsi réalisé, on peut réabaisser la voie ferrée qui avait préalablement été soulevée. Le dispositif de déblaiement et d'aplanissement conforme à l'invention peut avantageusement être utilisé avant l'apport de la pierraille nettoyée pour aplanir le support de la voie ferrée ou pour évacuer et éliminer totalement toute la pierraille du ballast. Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée aux modes de réalisation décrits et représentés qui n'ont été donnés qu'à titre d'exemple. En particulier, elle comprend tous les moyens constituant des équivalents techniques des moyens décrits, ainsi que leurs combinaisons, si celles-ci sont exécutées suivant son esprit et mises en oeuvre dans le cadre de la protection comme revendiquée. R E V E N D I C A T I 0 N S 1. Machine de construction des voies ferrées comprenant un châssis mobile déplacé sur des mécanismes de déplacement ainsi qu'un dispositif monté sur ledit châssis, équipé d'une chaîne de déblaiement sans fin et réglable en hauteur, qui sert à déblayer et aplanir la couche de ballast et plus particulièrementànedéblayer que les accumulations de pierraille subsistant dans les cases entre les traverses et dépassant du plan d'appui de ces dernières, caractérisée en ce que le dispositif de déblaiement et d'aplanissement (9) comprend au moins une chatne sans fin (20, 37, 42) équipée d'une commande d'entraînement, formée d'une pluralité d'éléments de chaînes (17) réversible et passant par au moins deux points de renvoi, en ce que cette chaîne est disposée par son plan de passage (33), sensiblement dans un plan de travail perpendiculaire au plan (14) de la voie ferrée et en ce que ses éléments (17) ou son axe d'entra ne- ment (31), lors de l'exécution des travaux, passent sensi- blement parallèlement au plan (14) de ladite voie ferrée et que son brin transversal inférieur (18) opposé au châssis mobile (2,3) de la machine dépasse, dans le sens du travail, par rapport à son brin transversal supérieur (19). 2. Machine selon la revendication 1, caractériséeen ce que la chaîne de déblaiement (20, 37, 42) est suivie, dans le sens longitudinal de la machine, d'une charrue (8, 38, 44). 3. Machine selon la revendication 2, caractériséeen ce que la chaîne de déblaiement (20) est reliée rigidement à la charrue (8) prévue immédiatement en aval et en ce qu'elle est réglable en hauteur en même temps que cette dernière. 4. Machine selon la revendication 2 ou 3, caractérisée en ce que la charrue (44) prévue en aval de la chaîne de déblaiement (42) est réalisée, comme connu en soi, en forme de V. 5. Machine selon l'une des revendications 1 à 4, caractériséeen ce que l'axe d'entraînement (31) de la chaîne de déblaiement (20) ou de ses éléments (17)aui Ltreliée à la commande d'entraînement avantageusement formée d'un moteur hydraulique (21), forme avec le plan (14) de la voie ferrée un angleza qui est compris entre 5 et 250. 6. Machine selon l'une des revendications 1 à 5, caractériséeen ce que la chaîne de déblaiement (20) reliée a la charrue (8) est articulée de manière réglable en hauteur par l'intermédiaire d'un guidage en parallélogramme (22) sur le châssis mobile (2) précité, autour d'axes qui s'étendent sensiblement parallèlement au plan (14) de la voie ferrée. 7. Machine selon l'une des revendications 1 à 6, caractériséaen ce que l'on a respectivement disposé une chaîne de déblaiement (20, 42) prévue pour traiter chacune la moitié de la couche de ballast (29), chacune des chaînes comprenant sa propre commande d'entraînement. 8. Machine selon la revendication 7, caractérisé en ce que les deux chaînes de déblaiement (42) sont disposées dans la partie centralede la couche de ballast (29) de manière à se recouvrir au moins partiellement et en formant ensemble un V.