Brevet FR2510059A1 — publié le 19830128

La présente invention concerne le domaine des équipements ferroviaires, en particulier les aiguillages de voies ferrées, notamment la manoeuvre des aiguillages, et a pour objet un mécanisme de manoeuvre d'aiguillages de voies ferrées du "type calé". Actuellement, les dispositifs de manoeuvre de ce genre connus sont généralement, soit du type à transformation du couple d'un moteur électrique réversible au moyen d'un ou de plusieurs trains d'engrenages entraînant un bras de manoeuvre solidaire de la tringle de manoeuvre, soit du type à transformation du couple d'un moteur électrique réversible au moyen d'une pompe hydraulique à deux sens de rotation. Dans le premier cas, lorsque la tringle de manoeuvre arrive en fin de course, un limiteur de couple à friction, qui peut être monté au début ou à la fin de la chaîne cinématique, absorbe l'excédant d'énergie délivré par le moteur ainsi que les forces d'inertie de l'ensemble. Dans le deuxième cas, la pompe hydraulique alimente un vérin à double effet, qui attaque un levier solidaire d'un bras de manoeuvre entraînant une tringle de manoeuvre. Lorsque cette dernière arrive en fin de course, un dispositif à clapets tarés et réglables dans le circuit hydraulique permet la circulation du liquide hydraulique en circuit fermé, et transforme ainsi l'excédent d'énergie délivré par le moteur électrique en chaleur, sans usure. Cependant, dans le premier cas, le limiteur de couple est fragile et peu fiable lorsqu'il est placé en tête de la chaîne cinématique, à savoir entre le moteur et le ou les trains d'engrenages, du fait qu'il absorbe un grand nombre de tours de friction à la fin de chaque manoeuvre, et qu'en conséquence il s'échauffe et s'use rapidement. Si, par contre, le limiteur est place en fin de chaîne cinématique, c'est-à-dire entre le ou les trains d'engrenages et l'axe du bras de manoeuvre, il assure la transmission d'un couple important et perd de sa sensibilité et de sa précision. Ces limiteurs de couple existant actuellement, absorbant par friction mécanique l'énergie excédentaire-fournie par le moteur électrique, qui, à dessein, est alimenté pendant un temps supérieur au temps de manoeuvre du mécanisme, présentent des organes de friction peu fiables dans le temps. L'utilisation d'un système hydraulique, qui comporte des clapets tarés et réglables apporte-une amélioration par rapport aux limiteurs de couple précités. Toutefois, dans un tel système, les temps de manoeuvre sont sensiblement différents d'un sens de manoeuvre à l'autre, du fait de la différence de volume existant entre les chambres du vérin, cette différence étant égale au volume de la tige du piston. En outre, l'effort de manoeuvre est sensiblement différent d'un sens de manoeuvre à l'autre, également du fait de la présence de la tige du piston, qui affecte la section de la face correspondante du piston. Enfin, la coupure du circuit électrique d'alimentation du moteur est effectuée à l'intensité la plus importante, c'est-à-dire à la pression maximale du circuit hydraulique, qui est définie par l'ouverture des clapets tarés, de sorte que le relais d'alimentation électrique du moteur doit être dimensionné en conséquence. La présente invention a pour but de pallier ces inconvénients. Elle a, en effet, pour objet. un mécanisme de manoeuvre d'aiguillages de voies ferrées du "type calé" caractérisé en ce qu'il est essentiellement constitué par un caisson-châssis muni d'un couvercle cadenassable, par une partie mécanique de manoeuvre et de verrouillage de la tringle de l'aiguillage, par une partie hydraulique de commande des mouvements de la partie mécanique, et par une partie électrique d'actionnement des éléments hydrauliques et de contrôle de position et de calage, ces diverses pièces étant logées ou supportées par le caisson-châssis. L'invention sera mieux comprise grâce à la description ci-après, qui se rapporte à un mode de réalisation préféré, donné à titre d'exemple non limitatif, et expliqué avec référence aux dessins schématiques annexés, dans lesquels la figure 1 est une vue en plan du mécanisme conforme à l'invention ; la figure 2 est un schéma hydraulique de la partie hydrauli que, et la figure 3 est une vue partielle, à plus grande échelle, de la partie mécanique. Conformément à l'invention, et comme le montre plus particulièrement, à titre d'exemple, la figure 1 des dessins annexés, le mécanisme de manoeuvre d'aiguillages de voies ferrées du "type calé" est essentiellement constitué par un caisson-châssis 1 muni d'un couvercle cadenassable, non représenté, par une partie mécanique 2 de manoeuvre et de verrouillage de la tringle d'aiguillage, par une partie hydraulique 3 de commande des mouvements de la partie mécanique 2, et par une partie électrique 4 d'actionnement des éléments hydrauliques et de contrôle de position et de calage. La partie hydraulique 3, représentée à la figure 2, est constituée par un réservoir étanche 5 dans lequel est immergé un filtre 6 relié à une pompe à un seul sens de rotation 7 entraînée par un moteur électrique 8, et à une pompe à main 9, par un limiteur de pression réglable 10 monté avec interposition de clapets anti-retour 11 entre les pompes 7 et 9, la pompe manuelle 9 étant munie d'un clapet anti-retour 12 sur son aspiration, par un distributeur hydraulique à trois positions 13 à commandes électrique et manuelle, et par un vérin à double effet 14, le moteur électrique 8, le distributeur hydraulique 13, la pompe à main 9 et le vérin 14 étant montés à l'extérieur du réservoir 5, et le distributeur 13 étant pourvu d'un levier de commande manuelle 23. La partie mécanique 2 de manoeuvre et de verrouillage de la tringle d'aiguillage est constituée par une chape 15 montée en bout de la tige du vérin 14 et agissant sur un verrou 16 au moyen d'un axe 17 monté sur son extrémité, par une rampe fixe 18, qui est pourvue à ses extrémités de deux logements 19 de calage du verrou 16, par un levier-fourche 20 monté sur un arbre 21, positionné au moyen de deux paliers dans le caisson 1 et traversant la partie inférieure de ce dernier, portant le verrou 16, pourvu d'un évidement oblong de passage de l'axe 17 du verrou 16, et muni de ressorts d'anticheminement agissant sur ledit verrou 16, et par un bras de manoeuvre 22, de longueur réglable pour le raccordement de la tringle de manoeuvre de l'aiguillage. La partie électrique 4 d'actionnement des eléments hydrauliques et de contrôle de position et de calage est constituée par le moteur 8 d'entraînement de la pompe 7 à un seul sens de rotation, par deux bobines de commande du distributeur hydraulique 13, par des contrôleurs de position et de calage sous forme de contacts de fin de course, ou autres, par une serrure à contacts électriques 24, qui verrouille le levier de commande manuelle 23 du distributeur hydraulique 13, et par un connecteur de raccordement rapide non représenté. Le mécanisme de manoeuvre conforme à l'invention fonctionne de la manière suivante Pour une manoeuvre de l'aiguillage, l'opérateur place le commutateur de commande dans la position désirée, de sorte qu'est réalisée l'alimentation électrique du moteur 8 d'entraînement de la pompe 7 et l'excitation de la bobine correspondante du distributeur 13lafin de placer son tiroir de distribution dans la position requise. La ppmpe 7 aspire alors le liquide hydraulique à travers le filtre 6 et le refoule sous pression à travers le clapet 11 vers le distributeur 13 et le vérin 14, dont la tige se déplace ensemble avec la chape 15. Lors de ce déplacement, l'axe 17 du verrou 16 glisse d'abord dans l'évidement oblong du levier-fourche 20, de sorte que le verrou 16 se dégage du logement de calage 19, puis l'ensemble axe 17 - verrou 16 et levier-fourche 20 est déplacé le long de la rampe fixe 18 jusqu'à ce que le verrou 16 pénètre dans le deuxième logement de calage 19. Le déplacement du levier-fourche 20 entraîne la rotation de l'arbre 21 et du bras de manoeuvre 22, déplaçant l'aiguillage solidaire de ce bras 22 dans la position désirée et le maintenant calé dans cette position. L'arrivée du verrou 16 au fond de son logement 19 provoque un actionnement des contrôleurs de position et de calage provoquant la coupure de l'alimentation électrique de la bobine concernée du distributeur 13. Le tiroir de ce dernier se place alors en position médiane, le vérin 14 nlewst plus alimenté, et le liquide hydraulique refoulé par la pompe 7 est renvoyé au réservoir 5 jusqu'à coupure du moteur 8. Du fait que la coupure de l'alimentation électrique du moteur 8 s'effectue lorsque la pompe 7 débite dans un circuit hors pression, l'intensité du courant coupé est plus faible et la durée de vie du relais est nettement augmentée par rapport aux mécanismes actuels. Le limiteur de pression 10 n'est mis en oeuvre que si une résistance anormale s'oppose au déplacement de l'aiguillage, par exemple un objet coincé entre aiguille et contre-aiguille, ou en cas d'avarie du circuit de commande du distributeur 13 ou du distributeur lui-même, de sorte que les risques de rupture sont supprimés. Comme le fait apparaître la figure 2, lorsque le distributeur 13 est en position médiane, les conduites d'alimentation du vérin 14 sont fermées et empêchent tout déplacement de ce dernier, de sorte que des vibrations dues au passage d'un train ne peuvent pas provoquer le dégagement du verrou 16 de son logement 19, son blocage étant assuré par le vérin 14 et par les ressorts d'anticheminement. En outre, à l'examen du schéma hydraulique, l'on constate que le vérin 14 est relié aux pompes 7 et 9 de telle manière que les effets provoqués par la section et le volume de la tige du vérin 14 sont sensiblement annulés. De ce fait, les efforts sont sensiblement égaux dans les deux sens de fonctionnement de même que les temps de manoeuvre. La serrure à contacts électriques 24 empêche tout actionnement manuel du distributeur 13 pendant le fonctionnement électrique, et son déverrouillage coupe automatiquement l'alimentation électrique dudit distributeur 13. La pompe hydraulique à main 9 destinée à être utilisée en cas de panne électrique permet d'obtenir des efforts de manoeuvre importants non réalisables avec les dispositifs connus. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée au mode de réalisation décrit et représenté aux dessins annexés. Des modifications restent possibles, notamment du point de vue de la constitution des divers éléments, ou par substitution d'équivalents techniques, sans sortir pour autant du domaine de protection de l'invention. -REVENDICATIONS- 1. Mécanisme de manoeuvre d'aiguillages de voies ferrées du "type calé", caractérisé en ce qu'il est essentiellement constitué par un caisson-châssis (1) muni d'un couvercle cadenassable, par une partie mécanique (2) de manoeuvre et de verrouillage de la tringle de l'aiguillage, par une partie hydraulique (3) de commande des mouvements de la partie mécanique, et par une partie électrique (4) d'actionnement des éléments hydrauliques et de contrôle de position et de calage, ces diverses parties étant logées ou supportées par le caisson-châssis. 2. Mécanisme, suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la partie hydraulique (3) est constituée par un réservoir étanche (5) dans lequel est immergé un filtre (6) relié à une pompe à un seul sens de rotation (7) entraînée par un moteur électrique (8), et à une pompe à main (9), par un limiteur de pression réglable (10) monté avec interposition--de clapets anti-retour (11) entre les pompes (7 et 9), la pompe manuelle (9) étant munie d'un clapet anti-retour (12) sur son aspiration, par un distributeur hydraulique à trois positions (13) à commandes électrique et manuelle, et par un vérin à double effet le moteur électrique (8), le distributeur hydraulique (13), la pompe à main (9) et le vérin (14) étant montés à l'extérieur du réservoir (5), et le distributeur (13) étant pourvu d'un levier de commande manuelle (23), 3.Mécanisme, suivant l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que la partie mécanique (2) de manoeuvre et de verrouillage de la tringle d'aiguillage est constituée par une chape (15) montée en bout de la tige du vérin (14) et agissant sur un verrou (16) au moyen d'un axe (17) monté sur son extrémité, par une rampe fixe (18), qui est pourvue à ses extrémités de deux logements (19) de calage du verrou (16), par un levier-fourche (20) monté sur un arbre (21), positionné au moyen de deux paliers dans le caisson (1) et traversant la partie inférieure de ce dernier, portant le verrou (16), pourvu d'un évidement oblong de passage de l'axe (17) du verrou (16), et muni de ressorts d'anticheminement agissant sur ledit verrou (16), et par un bras de manoeuvre (22), de longueur réglable pour le raccordement de la tringle de manoeuvre de l'aiguillage, le dégagement accidentel du verrou !16) de son logement (19) par des vibrations dues au passage d'un train étant empêché par le blocage hydraulique du vérin obtenu par le distributeur (13) en position médiane et par les ressorts d'anticheminement du verrou (16). 4. Mécanisme, suivant l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que la partie électrique (4) d'actionnement des éléments hydrauliques et de contrôle de position et de calage est constituée par le moteur (8) d'entraînement de la pompe (7) à un seul sens de rotation, par deux bobines de commande du distributeur hydraulique (13), par des contrôleurs de position et de calage sous forme de contact de fin de course, ou autres, permettant une coupure à vide du moteur (8), par une serrure à contacts électriques (24) qui verrouille le levier de commande manuelle (23) du distributeur hydraulique (13), et par un connecteur de raccordement rapide. 5. Mécanisme, suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il est pourvu d'un dispositif de manoeuvre de secours constitué par la pompe à main (9) et par la commande manuelle (23) du distributeur hydraulique (13). 6. Mécanisme, suivant la revendication 2, caractérisé en ce que le vérin (14) est relié aux pompes (7 et 9) de telle manière que les effets provoqués par la section et le volume de la tige du vérin sont sensiblement annulés, c'est-à-dire que des efforts sensiblement égaux sont produits dans les deux sens par le vérin avec des temps de manoeuvre sensiblement égaux.