Brevet FR2494737A1 — publié le 19820528

- 1 - BOURREUSE DE VOIE FERREE La présente invention a pour objet une bourreuse de voie ferrée du type de celles connues dont le châssis rou- lant comporte, disposée au dessus de chacune des deux files de rails, au moins une unité de bourrage mobile au moins dans la direction transversale de la voie pour permettre le bourrage des appareils de voie tels que les branchements et les croisements à l'arrivée sur ces appareils, au moins un moteur pour déplacer transversalement cette unité de bourrage, un circuit énergétique d'alimentation de ce mo- teur et au moins un organe de commande manuelle relié au circuit énergétique pour provoquer et arrêter ce dépla- cement. L'invention se rapporte plus particulièrement mais non exclusivement aux bourreuses de ce type utilisées pour le bourrage dans les gares, lieux o se situe un grand nombre d'appareils de voie, et pour lesquelles le critère économique est prépondérant. Sur ces bourreuse comme sur toutes celles qui sont appropriées au bourrage des appareils de voie, le problème de la mobilité transversale des unités de bourrage ne se pose pratiquement plus et les réalisations actuelles per- mettent d'écarter suffisamment ces unités des rails de la voie parcourue pour assurer un bourrage complet et équili- bré des traverses longues telles que par exemple celles que l'on rencontre sur les branchements. Mais de ce fait même il n'est pas possible pour un bourreur occupé à pla- cer correctement les outils de bourrage à l'extérieur d'une partie d'un appareil de voie éloignée d'une file de rails de placer simultanément les outils de l'unité ou des unités de l'autre file de rails, de l'autre côté de la machine, ceux-ci étant trop éloignés de son champs de vi- sion. C'est pourquoi, afin d'assurer un rendement suffisant pour utiliser au mieux les intervalles de temps entre les passages des convois, deux postes de bourreurs sont géné- -2- ralement installés sur ces bourreuses, chacun des deux bourreurs s'occupant exclusivement de l'une des deux files de rails. Il résulte de cet état de choses qu'en pleine voie, c'est-à-dire entre les zones occupées par les appa- reils de voie, les deux bourreurs sont sous-employés. Un seul bourreur suffirait en effet dans ce cas pour assurer la totalité du bourrage sous les deux files de rails, le positionnement transversal des unités de bourrage n'étant à faire qu'une seule fois pour les deux files à la sortie de l'appareil de voie et restant constant jusqu'à au pro- chain appareil de voie. On remarque ici que même sur un branchement simple par exemple, le bourreur chargé du po- sitionnement transversal des unités de bourrage autour de la file de rails opposée à celle située du côté de la voie concourante se trouve également sous-employé par rapport à l'autre bourreur, car autour de cette file beaucoup moins de modifications de positionnements trans- versaux des unités de bourrage sont nécessairesqu'autour de l'autre file. Dès que l'on veut tenter d'améliorer la rentabili- té des bourreuses précitées, l'on se trouve ainsi devant un dilemme car ou bien l'on augmente le rendement de la machine en employant deux bourreurs, solution qui, comme on vient de le voir, est sanctionnée par leur sous-em- ploi périodique, ou bien l'on n'emploie qu'un seul bour- reur mais au détriment du rendement de la machine dans les appareils de voie. D'autre part, dans ce même but de rentabilisation, la tentation de rendre automatique le positionnement transversal des unités de bourrage en s'inspirant de ce qui s'est déjà fait dans la direction longitudinale de la voie pour régler l'avance pas-à-pas de la bourreuse, par détection des obstacles créés par les traverses, se bute à l'importance et à la compkxité des moyens de détec- tion des obstacles latéraux créés par les appareils de - 3 - voie qui devraient être installés pour assurer un tel au- tomatisme. Sans recourir à ces moyens onéreux et de mise en oeuvre délicate, et toujours dans le même but de rentabi- lisation, l'invention vise à simplifier dans une large me- sure la tâche du bourreur relative à la mise en place transversale des outils de bourrage le long des appareils de voie, de manière à augmenter son rendement sans sur- croit de charges ni de fatigue. A cet effet, la bourreuse selon l'invention est ca- ractérisée, en ce qu'elle comporte un dispositif de régla- ge de l'amplitude du déplacement transversal de chacune de ses unités de bourrage, comprenant au moins un limiteur d'amplitude réglable à des valeurs correspondant à des po- sitions de fins de courses transversales choisies de l'u- nité de bourrage et un circuit de commande automatique asservi à ce limiteur d'amplitude et relié au circuit é- nergétique d'alimentation du moteur responsable du dépla- cement transversal de ladite unité par l'intermédiaire d'un organe de commutation inséré dans la liaison reliant ce circuit énergétique à l'organe de commande manuelle dudit déplacement transversal. De la sorte, par préréglage du limiteur d'amplitu- de à au moins une valeur correspondant à au moins une position transversale répétitive connue de l'unité de bourrage qui se retrouve en plusieurs endroits le long de l'appareil de voie, telle que par exemple sa position en pleine voie, il est possible d'assurer le positionnement transversal automatique de cette unité de bourrage, à l'arrivée sur ces endroits, par simple actionnement de l'organe de commutation. Un gain de temps appréciable eçt ainsi obtenu sur le temps total actuel nécessaire au bourrage d'un appareil de voie car les positions transversales répétitives de bourrage sont nombreuses le long de ces appareils de voie, -4- et ce gain de temps est tel qu'il permet d'envisager la réalisation de bourreuses économiques simplement équipées d'une seule unité de bourrage par file de rails et servies par un seul bourrreur, sans pour autant sacrifier au rende- ment. D'autres possibilités et avantages inhérents à l'invention ressortiront clairement de la description qui suit. Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution de la bourreuse selon l'invention. La figure 1 en est une vue longitudinale d'ensemble. Les figures 2 et 3 sont respectivement une vue lon- gitudinale et une vue transversale de détail de ses unités de bourrage. La figure 4 est un schéma relatif à la commande de ces unités de bourrage. La figure 5 est un schéma explicatif. La bourreuse représentée figure 1 est automotrice. Elle comporte un châssis roulant 1 à deux essieux 2 et 3, équipé de deux unités de bourrage 4, (5), disposées chacu- ne d'elles au dessus de l'une des deux files de rails 6, (7), d'un dispositif de déplacement 8 de la voie, d'une centrale énergétique 9 et d'une cabine de conduite et de contrôle 10 donnant vue sur la voie en avant et en arrière de la bourreuse, selon le sens de l'avance en travail fi- guré par la flèche F, ainsi que sur l'ensemble des outils de travail des unités de bourrage et du dispositif de déplacement par une fenêtre centrale intérieure Il. Chaque unité de bourrage, montrée à plus grande échelle figures 2 et 3, comporte deux outils vibrantset pivotants conventionnels 12, en forme de pioches, montés en opposition et articulés sur un porte-outils 13 mobile en hauteur par coulissement vertical dans les deux montants d'un portique 14 qui est lui-même monté mobile dans un plan _ vertical transversal à la voie par articulation de sa par- tie haute sur le châssis 1. La plongée des deux outils 12 dans le ballast, ainsi que leur remontée, sont obtenues par l'action d'un vérin hydraulique 15 interposé entre le porte-outils 13 et le portique 14, et leur ouverture et leur fermeture par un vérin hydraulique 16 interposé entre chacun d'eux et le porte-outils 13. La mobilité transversale de chaque unité de bourra- ge 4 et 5 est obtenue par pivotement. A cet effet la traverse 17 de leur portique 14 est articulée dans un palier 18 relié au châssis 1 par l'intermédiaire d'une chape 19 dans laquelle ce palier est lui-même articulé dans un plan vertical parallèle à la voie. L'un des mon- tant 20 du portique 14 comporte un bras en équerre 21 é- tendu vers l'intérieur du châssis. Le pivotement transver- sal contrôlé de chaque unité de bourrage ainsi constituée est obtenu par le moyen d'un vérin hydraulique à deux effets 22 interposé entre l'extrémité de ce bras 21 et le châssis 1. Par ailleurs chaque unité de bourrage peut pivoter dans la direction longitudinale de la voie et autour de l'axe de la chape 19 par le moyen d'un mécanismel23 consti- tué par un chariot mû verticalement par un vérin et com- portant une glissière horizontale dans laquelle est enga- gé un doigt d'immobilisation angulaire de la traverse 17 du portique 14 fixé en bout de ladite traverse. Ce méca- nisme 123est destiné à être utilisé pour le bourrage des traverses obliques, afin de pouvoir décaler les deux unités de bourrage 4 et 5 dans la direction longitudinale de la voie, mais cette particularité n'est pas indispen- sable. Les moteurs et vérins d'animation des outils de la bourreuse, et en particulier les deux vérins 22 responsa- bles du pivotement transversal des deux unités de bourra- - 6 - ge 4 et 5 sont reliés à un circuit hydraulique d'alimen- tation en fluide mis sous pression par la centrale éner- gétique 9 et repéré 23 dans le schéma fonctionnel repré- senté figure 4. Ce circuit hydraulique comprend de manière habituelle des électro-valves de distribution du fluide sous pression dans les diverses chambres des vérins en question. Ainsi les deux chambres des deux vérins 22 sont reliées par des conduites 24, respectivement 25, à deux électrovalves de ce circuit hydraulique d' alimentation 23. Ces deux électrovalves, non représentées, -sont commandées respectivement par deux organes de commande manuelle 26 et 27 à levier installés sur deux éléments 28 et 29 d'un pupitre de commande dont dispose le bourreur à l'intérieur de la cabine 10 de la bourreuse. Ces deux électro-valves sont reliées à leur organe de commande par une liaison électrique 30, respectivement 31, dans la- quelle est inséré un organe de commutation 32, respecti- vement 33. Les deux organes de commande manuelle 26 et 27 sont à tros positions: droite, gauche et neutre au centre. De la sorte, lorsque les liaisons 30 et 31 sont fermées, et selon le sens de manipulation des leviers des organes de commande manuelle 26 et 27, le bourreur distri- bue le fluide sous pression dans l'une ou l'autre chambre des vérins 22 et peut ainsi déplacer à gauche ou à droite chacune des deux unités de bourrage 4 et 5 et arrêter ce déplacement à la position choisie en ramenant le levier au centre. Selon la nature des électro-valves employées, tout-ou-rien ou bien proportionnelle, la vitesse de dépla- cement de l'unité de bourrage sera constante ou bien pro- portionnelle à l'angle d'inclinaison donné aux leviers des organes de commande manuelle. Ce choix sera dicté par le mode opérationnel choisi. Combiné à ce circuit de commande manuelle, la bour- reuse comporte un dispositif de réglage de l'amplitude du - 7 déplacement transversal de chacune des deux unités de bourrage 4 et 5. Ce dispositif de réglage comprend pour chacune de ces deux unités de bourrage deux limiteurs d'amplitude constitués ici par deux potentiomètres de réglage 34, 36, respectivement 35, 37, installés sur les éléments 28 respectivement 29 du pupitre de commande, ainsi qu'un cir- cuit de commande automatique 38, respectivement 39, asser- vi à ces deux limiteurs d'amplitude. Chacun des deux aroupes de potentiomètres 34, 36 et , 37 ainsi disposés définit les positions de fin de course de chacune des unités de bourrage: les poten- tiomètres 34 et 35 pour les positions vers la gauche et les potentiomètres 36 et 37 pour les positions vers la droite de ces deux unités de bourrage. La boucle de régulation automatique de ces circuits de commande 38 et 39 est assurée par deux détecteurs de position des unités de bourrage constitués ici par deux capteurs de déplacement 40, respectivement 41, intégrés dans les vérins 22 responsables du pivotement transversal de ces unités, capteurs reliés respectivement par deux liaisons 42 et 43 audits circuits de commande 38 et 39. Ces deux circuits de commande 38 et 39, qui compren- nent les éléments électroniques habituels de traitement, d'amplification et de comparaison des signaux en provenan- ce des potentiomètres et des capteurs cités, sont reliés aux deux électro-valves de commande des vérins 22 inté- grées dans le circuit hydraulique d'alimentation 23 de ces deux vérins, par deux liaisons 44, respectivement 45, aux liaisons 30 et 31 reliant les organes de commande manuelle 26 et 27 audit circuit hydraulique, au travers des deux organes de commutation 32 et 33. Enfin à chaque groupe de potentiomètres 34-36 et -37 est associé un groupe de deux boutons de commande 46, 48 respectivement 47 et 49, reliés aux organes de - 8- commutation correspondants 32 et 33. Par enfoncement de ces boutons le bourreur peut ainsi relier les circuits de commande automatique 38 et 39 aux électro-valves des vérins 22 tout en déconnectant les organes de commande manuelle 26 et 27. A la remontée de ces boutons, qui peut être obtenue soit par une deu- xième pression soit par relâchement manuel selon le type de bouton de commande dont le choix sera dicté par le mo- de opérationnel choisi, ces liaisons sont interrompues par les organes de commutation 32 et 33 et les électro- valves de commande des vérins 22 sont- à nouveau connectées aux organes de commande manuelle 26 et 27. De la sorte, après réglage des potentiomètres 34 à 37 à des valeurs d'amplitude correspondant à des positions de fins de courses transversales choisies des unités de bourrage, à droite et à gauche de chacune des deux files de rails 6 et 7 de la voie, le bourreur peut assurer le positionnement automatique dans un sens et/ou dans l'autre de l'une et/ou de l'autre unités de bourrage à ces positions choisies par simple pression sur le ou les boutons correspondants. Une possibilité d'emploi de cette forme d'exécution donnée en exemple est illustrée par la figure 5 représen- tant schématiquement un branchement simple de longueur L. Sur cette figure 5, et en concordance avec la figure 3, les positions transversales des unités de bour- rage correspondant à celles utilisées en pleine voie P, de part et d'autre de chaque file de rails 6 et 7 de la voie suivie par la bourreuse, sont marquées par de gros points et repérés sur la figure 3 par les annotations Ex (posi- tion extérieure au rail) et In (position intérieure), cependant que toutes les positions différentes de ces po- sitions de pleine voie sont marquées par un petit point et repérées a et b sur la figure 3. Le bourreur doit assurer la mise en place des unités de bourrage dans toutes ces positions pour assurer un bourra- ge correct d'un tel appareil de voie. On rappelle ici brièvement que le bourrage s'effec- tue par plongée et fermeture successives des outils de bourrage 12 dans le ballast autour de chaque traverse 50 (fig. 2 et 3) et au plus près des rails et des éléments fonctionnels des appareils de voie, à chaque pas d'avance de la machine. Le bourreur est donc chargé à la fois du contrôle de l'amplitude de chaque pas d'avance de la bour- reuse et du contrôle du positionnement transversal des unités de bourrage 4 et 5, pour assurer la précision de chaque plongée des outils dans le ballast. Avant de commencer le bourrage, le bourreur règle les potentiomètres 34, 36 et 35, 37 aux valeurs d'ampli- tude correspondant aux positions de pleine voie Ex et In repérées par les gros points sur le schéma de la figure 5. Ensuite, au fur et à mesure de l'avance en travail dans le sens de la flèche F, le bourreur met en positions vou- lues les deux unités de bourrage 4 et 5, avant chaque plon- gêe dans le ballast d'un côté puis de l'autre de chaque file de rails, tantôt par simple pression sur le bouton correspondant 46, 48, 47 ou 49 du dispositif de commande automatique, à la rencontre des positions de pleine voie, tantôt en actionnant le levier de la commande manuelle correspondante 26 ou 27 jusqu'à obtention des autres po- sitions, par visée d'évitement des obstacles constitués par les éléments de l'appareil de voie tels que les aiguil- lestcoeurs, croisements et contre-rails représentés schéma- tiquement sur cette figure 5, à l'arrivée sur ces éléments. La repésentation différenciée des positions trans- versales de bourrage fait apparaître clairement sur cette figure 5 le nombre important des positions utilisées en pleine voie P qui se retrouvent pour chaque unité de bour- rage sur la longueur L du branchement, en particulier pour l'unité de bourrage 5 qui surplombe la file de rails 7 située du côté opposé à la voie concourante. A l'extérieur de cette file de rails 7 on remarque en effet que la po- - 10 - sition de pleine voie se répète sans interruption tout au long de l'appareil de voie. Sur la longueur totale L de cet appareil de voie on dénombre finalement presque autant de positions répé- titives de pleine voie que des autres positions, soit environ 50 % du total des positionnements nécessaires, avec un déséquilibre entre les deux côtés de la bourreuse. Cette proportion, quoique tirée d'un schéma, correspond très sensiblement à la réalité pour ce type courant de branchement. Elle permet de se rendre compte de l'impor- tance du gain de temps que l'on peut ainsi obtenir par rapport au temps total actuel nécessaire au bourrage d'un tel appareil de voie par commande manuelle de tous les positionnements des unités de bourrage et dans les mêmes conditions, c'est-à-dire avec une bourreuse à deux unités de bourrage et à un seul poste de bourrage. Mais on peut cependant admettre facilement que sur d'autres équipements tels que par exemple les bourreuses dites "universelles" à deux unités de bourrage par file de rails et à deux postes de bourreurs, ce gain de temps, significatif d'une augmentation de rendement du traveil de chaque bourreur, se traduit par une augmentation du rendement global de la bourreuse sur les appareils de voie. Dans le cadre de l'invention, le gain de temps mentionné peut encore être augmenté par préréglage des potentiomètres à des valeurs correspondants à d'autres positionnements répétitifs que ceux de pleine voie. Ainsi par exemple sur la figure 5, à l'arrivée de la bourreuse sur le contre-rail C, le bourreur peut régler le poten- tiomètre 35 limitant le déplacement vers l'intérieur de la voie de l'unité de bourrage 5 surplombant la file de rails 7 au positionnement correspondant qui se répète ensuite tout au long de ce contre-rail et pour lequel il n'aura ensuite qu'à appuyer sur le bouton correspondant 47. - il - On peut également envisager d'autres positions ré- pétitives comme par exemple celles qui se retrouvent aux mêmes endroits sur les mêmes appareils de voie et mettre en mémoire les valeurs d'amplitude correspondantes, par exemple dans des extensions 380 et 390 des circuits de commande automatique 38 et 39 qui seront alors reliées respectivement à deux extensions 280 et 290 des pupitres de commande 28 et 29 qui seront équipées de boutons de commande correspondants. Toujours dans le cadre de l'invention, on peut encore envisager par exemple sur les bourreuses équipées d'une commande automatique du déroulement des cycles de bourrage (plongée, fermeture et ouverture des outils, re- montée, avance pas-à-pas), d'intégrer à cette commande le déplacement transversal automatique asservi aux limiteurs d'amplitude. Cette variante est particulièrement avantageu- se sur les bourreuses du genre de celle décrite à une seu- le unité de bourrage par file de rails pour libérer le bourreur en pleine voie de la nécessité d'appuyer sur les, boutons 46 à 49 des pupitres de commande à chaque passage d'un côté à l'autre des rails des unités de bourrage, avant la plongée. Il suffit dans ce cas en effet d'intro- duire une séquence de déclenchement du mouvement transver- sal des unités de bourrage agissant directement sur les organes de commutation 32 et 33 après la remontée et avant la plongée suivante desdites unités. D'autres variantes pourront être apportées. Ainsi le limiteur d'amplitude pourra être constitué par un fin de course mécanique ou électrique, par exemple dans le cas simple de limitation du réglage de l'amplitude du déplacement de l'unité de bourrage aux seules positions répétitives de pleine voie. Dans ce cas l'organe de com- muta-tion sera constitué par un mécanisme d'escamotage com- mandé à distance pour le fin de course mécanique ou par un interrupteur de mise hors circuit pour un fin de course électrique. Dans ce cas également, l'emploi d'un capteur - 12 - de déplacement sera superflu, le fin de course constitu- ant à la fois limiteur d'amplitude et détecteur de l'arri- vée de l'unité de bourrage à la position choisée. - 13 - REVENDICATION 1. Bourreuse de voie ferrée dont le châssis roulant comporte, disposée au dessus de chacune des deux files de rails, au moins une unité de bourrage (4) mobile au moins dans la direction transversale de la voie pour permettre le bourrage des appareils de voie tels que les branchements et les croisements à l'arrivée sur ces appareils, au moins un moteur (22) pour déplacer transversalement cette unité de bourrage, un circuit énergétique (23) d'alimentation de ce moteur et au moins un organe de commande manuelle (26) re- jolié au circuit énergétique pour provoquer et arrêter ce déplacement, caractérisée en ce qu'elle comporte un dispô- sitif de réglage de l'amplitude du déplacement transversal de chacune de ses unités de bourrage, comprenant au moins un limiteur d'amplitude (34) réglable à des valeurs corres- pondant à des positions de fins de courses transversales choisies de l'unité de bourrage et un circuit de commande automatique (38) asservi à ce limiteur d'amplitude et relié au circuit énergétique d'alimentation du moteur par l'in- termédiaire d'un organe de commutation (32) inséré dans la liaison reliant ce circuit énergétique à l'organe de com- mande manuelle.