Brevet FR2526743A1 — publié le 19831118

On sait que l'exécution coordonnée de travaux le long des voies ferrées, en particulier sur les parois des tunnels, s'effectue généralement au moyen de trains comprenant des wagons et des véhicules spéciaux. Un tel train occupe la voie où se trouve le chantier durant une grande partie de la journée. Un locotracteur est ainsi réservé pour ne servir qu'à maintenir les wagons ou à les déplacer éventuellement de quelques mètres. En outre, la présence constante de ce locotracteur altère, du fait de son moteur Diesel, les conditions d'hygiène et de sécurité du personnel préposé aux travaux. Au surplus , l'exécution de telles opérations nécessite dans la plupart des cas de fractionner les trains de travaux une fois rendus sur le chantier. Les wagons peuvent alors être répartis individuellement ou par groupes sur des distances pouvant atteindre quelques centaines de mètres. Une telle situation multiplie les problèmes lies à l'immobilisation (notamment sur voie en rampe) et au déplacement des wagons. Les solutions connues sont lourdes et compliquées : affecter un locotracteur à chaque groupe de wagons, ou prévoir au sol des câbles ou chaînes d'attache ou de tirage des wagons. La présente invention a pour but de remédier à ces inconvénients par la création d'un dispositif permettant d'immobiliser ou de faire progresser un wagon sur une voie ferrée dans les mêmes conditions de sécurité qu'avec un locotracteur. Ce dispositif est essentiellement constitué par un chariot motorisé et doté de moyens de freinage, qui est rattaché au wagon par un bras de liaison et de manutention et peut être, en phase d'activité, déposé sur l'un des rails de la voie et mis en prise avec celui-ci et, en phase de transport, dégagé dudit rail et ramené à bord du wagon. En phase d'activité, suivant que les moyens de freinage ou les moyens moteurs du chariot sont mis en service, celui-ci assure l'immobilisation du wagon ou son avancement sur la voie, le wagon devenant ainsi autonome.Il n1 est donc plus nécessaire de prévoir des locotracteurs ou des systèmes de câbles ou de chaînes, ni même d'utiliser des wagons de travaux ~-----équipés de freines à air ou à vis. Dans une forme de réalisation préférée, le chariot comporte une pince dont les mâchoires sont susceptibles d'embrasser ledit rail et de l'enserrer par l'intermédiaire d'au moins une paire de galets rotatifs de serrage,d'axe sensiblement vertical, qu'elles comportent, l'un au moins de ces galets étant relié à un moteur et à un frein portés par le chariot et respectivement capables d'entraîner en rotation ou de bloquer ledit galet. Ces galets s'appliquent de préférence, lors du serrage de la pince, contre les flancs du champignon du rail. Ils comportent alors avantageusement un boudin périphérique se plaçant au-dessous du champignon du rail et évitant qu'ils s'échappent de ce dernier. I1 convient, par mesure de sécurité, que la pince portant les galets de serrage soit dotée d'un vérin commandant l'ouverture de ses mâchoires et d'au moins un ressort so7lici;tant, ces,dernlères dans le sens ressort est prevu de la fermetureCé/- afin de permettre le pincement de rails de dimensions diverses en largeur. Le chariot comporte de préférence deux paires de galets de serrage disposés semblablement sur les mâchoires de la pince, chaque galet étant relié à un moteur et à un frein particuliers montéssur la m choire correspondante. Le chariot peut par ailleurs être doté de deux galets de roulement d'axe sensiblement horizontal , qui prennent appui sur le rail précité. Ces galets sont avantageusement portés par un agencement de suspension élastique qui a pour effet d'amortir le choc lorsqu'ils rencontrent le rail au . dépôt du chariot sur celui-ci de euvent et/permettre la mise en place du boudin que/coUmporter les galets de serrage sous la face inférieure du champignon du rail, quelle que soit la grosseur de celui-ci. Le bras de liaison et de manutention du chariot peut être porté par une tourelle d'axe vertical montée à bord du wagon, à laquelle il est relié par une articulation d'axe horizontal, et comporter à son extrémité une articulation d'axe horizontal parallèle à l'axe précité, par laquelle il est relié, avec interposition d'un joint tournant d'axe perpendiculaire à celui de l'articulation adjacente (et normalement vertical), à une pièce à laquelle sont articulées les mâchoires de la pince, ledit bras étant doté d'un vérin permettant de commander son levage ou son abaissement. Il est commode de prévoir sur le wagon un tronçon de rail servant de support au chariot en phase de transport, sur lequel il peut être immobilisé de la même fac on que sur un rail de la voie. De préférence, les divers organes d'actionnement du dispositif - vérins, moteurs et freins - sont des appareils hydrauliques et à bord du wagon est prévu un moteur thermique actionnant une pompe d'alimentation d'une centrale hydraulique de commande de ces appareils. Un dispositif selon l'invention permet de garantir l'immobilisation totale d'un wagon ou d'un groupe de wagons pouvant être lourdement chargé et, dans les mêmes conditions de sécurité, d'assurer le déplacement de cette masse roulante avec une grande souplesse et une excellente précision, tout cela en l'absence de locotracteur et éventuellement pour des wagons dépourvus de frein. De plus, la mise en oeuvre du dispositif, utilisable aussi bien en alignement qu'en courbe, en voie horizontale comme en rampe, est simple et rapide. La description qui va suivre, en regard des dessins annexés à titre d'exemple non limitatif, permettra de bien comprendre comment la présente invention peut être mise en pratique. La figure 1 représente en élévation une vue partielle d'un wagon muni d'un dispositif selon l'invention. La figure 2 représente, à échelle légèrement agrandie, le chariot du dispositif de la figure 1. La figure 3 représente une vue du chariot de la figure 2 suivant la flèche III. La figure 4 représente le chariot de la figure 2 en coupe suivant la ligne IV-IV. Les figures 5 à 7 illustrent schématiquement les phases d'utilisation du dispositif de la figure 1. On voit sur la figure 1 l'extrémité d'un wagon 1 reposant sur les rails 2 d'une voie ferrée. Sur la plate-forme 3 de ce wagon est fixé un châssis 4 supportant un tourelle 5 qui peut pivoter librement autour d'un axe vertical 6. A cette tourelle est relié, par une articulation 7 d'axe horizontal, un bras rigide 8 coudé en forme de potence. Un vérin 9 disposé entre la tourelle 5 et le bras 8 permet de lever ou d'abaisser ledit bras par basculement autour de l'articulation 7. A son extrémité, le bras 8 porte une pièce 10 à laquelle il est relié par une articulation 11 d'axe horizontal parallèle à l'axe de l'articulation 7. Cette pièce 10 est elle-même reliée, par une couronne à billes 12 d'axe vertical (figure 2), à une autre pièce 13 sous-jacente, comportant deux troches horizontales 14 auxquelles sont articulées une paire de mâchoires 15a , b (figure 3 et 4) formant une pince 15 qui peut être menée à surplomber l'un des rails 2 et dont l'ouverture est commandée par un vérin 16 à simple effet reliant les deux mâchoires 15a, 15b et la fermeture par des ressorts de compression 17 formés de rondelles elastiqu , montés par paires sur des tiges 18 traversant des zones 19 qui sont respectivement solidaires de l'une ou de l'autre mâchoire 15a, 15b, et sur lesquelles s'exerce l'effort des ressorts 17. Chaque mâchoire comporte, montées dans des paliers 20 d'axe sensiblement vertical (figure 2), deux galets rotatifs respectivement 21a et 22a pour l'une, 21bet 22 b pour l'autre. Ces galets, situés dans des plans sensiblement horizontaux, sont susceptibles de venir s'appliquer contre le champignon du rail 2 précité, et part et d'autre de celui-ci (figure 3) et d'y prendre un ferme appui sous l'action des ressorts 17 tendant à refermer la pince 15. L'arbre de chaque galet 21a,b, 22a, b est relié, via un réducteur 23, à un moteur hydraulique 24 auquel est associé un frein 25 fonctionnant par défaut, chacun des ensembles 23,24,25 étant fixé sur l'une des mâchoires de la pince 15. Les tiges 18, qui s'étendent sensiblement horizontalement et perpendiculairement au rail 2, servent de broches d'articulation des balanciers 26 portant chacun dans une fourche d'extrémité un galet de roulement ?7 à deux boudins (figure 3 et 4), d'axe horizontal, destine à prendre appui et à rouler sur le rail 2. A son autre extrémité, chaque balancier 26 est relié par une tige 38 à un ressort 28 prenant appui sur-une console 29 solidaire de la pièce 13. Le balancier 26 et son ressort 28 formént un ensemble de suspension élastique pour le galet de roulement 27 correspondant. Le dispositif décrit comprend donc un chariot 30 formé par un ensemble articulé en 11 au bras 8 et essentiellement constitué par la pincé 15 actionnée par le vérin 16, ses deux paires de galets 21a, b et 22a,b et les groupes d'entraînement et de freinage 23,24,25 associés à ces derniers, et par les galets de roulement 27. Le bras mobile 8 associé à son vérin 9 forme quant à lui d'une part un organe de manutention pour le chariot 30 et d'autre part un organe de liaison rigide entre le wagon 1 et ledit chariot lorsque ce dernier est en place sur le rail 2. Lors des déplacements du chariot 30 par manoeuvre du bras 8, le chariot conserve en permanence une assiette horizontale (figure 1) grâce à ltarticulation Il Le wagon 1 équipé du dispositif décrit peut être amené sur le chantier par un locotracteur 31 (figure 5). Le chariot 30 est alors en position de transport I (figure 1) où il repose immobilisé sur un tronçon de rail 32 porté par le wagon 1 et fixé sur le dessus du châssis 4, ses galets horizontaux 21a,b,22a,b, etant serrés sur le champignon de ce rail et bloqués par les freins 25 auxquels sont couplés lesdits galets. Pour mettre en service le dispositif, on desserre les freins 23 et on fait s'ouvrir la pièce 15 au moyen du vérin 16. Puis-on soulève légèrement le chariot 30 ainsi libéré du rail 32, en actionnant le vérin 9 du bras 8, et on fait tourner manuellement l'ensemble pour amener le chariot en position II au-dessus du rail 2 où il doit être placé.En laissant alors se rétracter le vérin 9, on fait descendre doucement le chariot 30 tout en rectifiant manuellement sa situation et son orientation par rapport au rail 2 par pivotement dans un plan horizontal grâce à la couronne à billes 12 formant pour le chariot 30 un joint tournant d'orientation et interposée entre les pièces 10 et 13 par l'intermédiare desquelles le chariot30 est suspendu au bras 8. On amène ainsi le chariot 30 en position III (figures 1 et 6) où les galets 27 viennent reposer sur ledit rail 2.Par désactivation du vérin 16, la pince 15 se referme alors en laissant les ressorts 17 appliquer fermement les galets 21a,b,22a,d sur le champignon du rail 2, le boudin dont sont dotés ces galets venant se placer au-dessous dudit champignon (figures2 et 3).Les freins 25 etant en situation de serrage, le chariot 30 est bloqué sur le rail 2, de sorte que le wagon 1 se trouve complètement immobilisé sur la voie. Le locotracteur 31 peut donc être détaché du wagon et quitter le chantier.Si l'on veut maintenant faire se déplacer le wagon 1 dans un sens ou dans l'autre, il suffit de desserrffl les freins 25 du chariot 30 et de mettre en marche ses moteurs 24 qui, entraînant les galets 21a,b,22a,b, font progresser le chariot 30 le long du rail 2 et par suite le wagon 1 sur la voie (figure 7). Lorsque ce dernier a atteint la nouvelle position désirée, les moteurs 24 sont arrêtés ét les freins 25 serrés, de sorte que le wagon 1 se trouve de nouveau immobilisé. En fin d'utilisation, le chariot 30 est réembarqué à bord du wagon 1 par des manoeuvres inverses de celles qui ont été décrits par sa mise en place sur le rail 2. Les vérins 9,16, moteurs 24 et freins 25 du dispositif sont des éléments hydrauliques qui sont actionnés par une centrale hydraulique logée dans le châssis 4 et couplée à une pompe 33 entraînée par un moteur thermique 34 (figure 1). L'ensemble est commandé à l'aide d'un pupitre 35 placé sur le châssis 4. Il peut l'être également au moyen d'une boîte à boutons 36 indépendante, piacée à l'extrémité d'un câble (figure 7), qui peut par exemnlee être mise à la disposition du personnel se trouvant sur/plate-forme de travail 37 portée par le wagon 1. A titre indicatif, dans un exemple de réalisation particulier, l'effort total de serrage des quatre galets horizontaux sur le rail est de 10 000 daN environ et l'effort de traction peut atteindre 1750 daN, ce qui permet de déplacer un wagon de 80 tonnes enrampe de 15Xo sur rail humide avec un coefficient d'adhérence de 0,17. La vitesse de déplacement est de tordre de 2 km/h. La puissance installée pour l'actionnement des divers organes du dispositif est de 22 ka. On observera que le dispositif peut être conçu pour assurer une sécurité absolue lors d'une manoeuvre de déplacement, la rupture dtune canalisation d'alimentation hydraulique entraînant l'arrêt instantanée de la rotation des galets de serrage 21,22 et la mise en action du frein 25 de chacun d'eux. I1 convient de prevoir alors une pompe à main de secours pour dégager du rail 2, en cas de panne, lesdits galets. Par ailleurs, le dispositif se présente sous la forme d'un ensemble amovible qui peut aisément, si besoin est, être enlevé du wagon 1, après simple démontage des éléments de fixation de son châssis 4, par exemple pour être monté sur un autre wagon. REVENDICATIONS 1.- Dispositif permettant dtimmobiliser ou de faire progresser un wagon sur une voie ferrée, caractérisé par le fait qu'il est essentiellement constitué par un chariot (30) motorisé et doté de moyens de freinage, oui est rattaché au wagon (1) par un bras (8) de liaison et ae manutent-on et peut être , en phase d'activité, déposé sur l'un des rails (2) de la vcle et mis en prise avec celui-ci et, en phase de transport, dégagé dudit rail et ramené à bord du wagon (1). 2.- Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le chariot (30) comporte une pince (15) dont les mâchoires (15a,b) sont susceptibles d'embrasser ledit rail (2) et de l'enserrer par l'intermédiaire d'au moins une paire de galets rotatifs (21a,b,22a,b) d'axe sensiblement vertical, qu'elles comportent, l'un au moins de ces galets étant relié à un moteur (24) et à un frein (25) portés par le chariot (30) et respectivement capables d'entraîner en rotation ou de bloquer ledit galet. 3.- Dispositif selon la revendication 2, caractérisé par le fait que les galets (21a,b,22a,b) s'appliquent, lors du serrage de la pince (15), contre les flancs du champignon du rail (2). 4.- Dispositif selon la revendication 3, caractérisé par le fait que les galets (21a,b,22a,b) comportent un boudin périphérique se plaçant au-dessous du champignon du rail (2). 5.- Dispositif selon l'une quelconque des revendications2 à 4, caractérisé par le fait que la pince (15) est dotée d'un vérin (16) commandant l'ouverture de ses mâchoires (15a,b) et d'au moins un ressort (17) sollicitant ces dernières dans le sens de la fermeture. 6.- Dispositif selon l'une quelconque des revendications2 à 5, caractérisé par le fait que le chariot (30) comporte deux paires de galets (21a,b,22a,b) disposés semblablement sur les mâchoires (15a,b) de la pince (15), chaque galet étant relié à un moteur (24) et à un frein (25) particuliers montés sur la mâchoire (15a,b) correspondante. 7.- Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 6-, caractérisé par le fait que le chariot (30) est doté de deux galets de roulement (27) d'axe sensiblement horizontal, qui prennent appui sur le rail (2). 8.- Dispositif selon la revendication 7, caractérisé par le fait que les galets de roulement (27) sont portés par un agencement de suspension élastique (26,38,28,29). 9.- Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2 à 8, caractérisé par le fait que le bras (8) de liaison et de manutention du chariot est porté par une tourelle (5) d'axe vertical (6) montée à bord du wagon (1), à laquelle il est relié par une articulation (7) d'axe horizontal, et que ce bras (8) comporte à son extrémité une articulation (11) d'axe horizontal parallèle à l'axe (7) précité, par laquelle il est relié, avec interposition d'un joint tournant (12) d'axe perpendiculaire à celui de l'articulation adjacente (11), à une pièce (13) à laquelle sont articulées les mâchoires (15a,b) de la pince (15), ledit bras (8) étant doté d'un vérin (9) permettant de commander son levage ou son abaissement. 10.- Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé par le fait que sur le wagon (1) est disposé un tronçon de rail (32) servant de support au chariot (30) en phase de transport. 11.- Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2 à 10, caractérisé par le fait que les divers organes d'actionnement - vérins (9,16), moteurs (24) et freins (25Y - sont des appareils hydrauliques et qu'à bord du wagon (1) est prévu un moteur thermique (34) actionnant une pompe (33) d'alimentation d'une centrale hydraulique de commande de ces appareils.