Brevet FR2578457A1 — publié le 19860912

L'invention est relative à une machine hydrauli- que de traction, pour le dressage et la relaxation des contraintes, des profilés laminés tels que des rails en acier de chemin de fer, de pontsroulants, à gorge ou autres rails similaires, ainsi que d'autres profiles tels que poutrelles, cornières, fers U, profilés pour patins de chenilles, etc. On connait, par les BF 962.832f BF 1,314.482, US 2.487.973, US 2.908.316, US 3.257.832 US 4.141.679, des machines hydrauliques de traction, pour dresser des profilés extrudés, en métaux non ferreux et éventuellement les dévriller. On ne connaît pas de machine conque spécialement pour le dressage des rails. Une machine de dressage par traction des rails, pour la conception de laquelle on se serait inspiré des machines de l'état de l'art, présente- rait l'inconvénient d'endommager irrémédiablement la struc- ture des rails avant l'opération de dressage par traction. Une telle machine comporterait en effet des têtes de trac- tion et d'ancrage capables uniquement d'un déplacement longi- tudinal dans l'axe de la machine. Les extrémités de rails à dresser par traction devraient être introduites de force dans les mors de serrage. Sachant que les rails bruts de refroidissement peuvent avoir subi une déformation telle qu'ils s'inscrivent dans un rectangle de 2 mètres de largeur maximum, avec une angularité de + 8,50 maximum, on peut imaginer sans peine les contraintes auxquelles ils pourraient être soumis s'ils étaient manipulés de manière à forcer leurs extrémités pour qu'elles puissent être introduites de force dans les mâchoires des têtes de traction et d'ancrage capa- bles uniquement d'un déplacement longitudinal. A ces con- traintes s'ajouteraient en outre, lors de la traction, celles engendrées par les moments de torsion des mors fixes et mâchoires fixes. L'invention a pour but d'éviter de soumettre les rails à dresser aux contraintes et inconvénients précédem- ment cités. A cet effet, l'invention a pour objet une machine de traction hydraulique pour le dressage et la relaxation des contraintes des rails comportant; des têtes de traction et d'ancrage reliées avec rotule aux tiges des vérins hydrauliques de traction et de mise à longueur; ces têtes de traction et d'ancrage pou- vant être déplacées, individuellement et de façon indépen- dante, latéralement et verticalement par rapport à l'axe longitudinal de la machine de traction, et comportant des mâchoires porte-mors orientables autour d'un axe longitudi- nal, les dîtes mâchoires étant composées d'une mâchoire fixe et d'une mâchoire mobile articulée dans et sur la mâchoire fixe. Une forme d'exécution de l'invention est décrite ci-après avec référence aux dessins annexes dans lesquels: La figure 1 est une vue, en élévation latérale, d'une machine selon l'invention; La figure 2 est une coupe longitudinale selon la fig. 1; La figure 3 est un agrandissement d'une partie de la fig. 2, montrant une partie de la tête fixe; La figure 4 est une vue, selon la flèche A de la fig. 3, de la face avant de la tête fixe montrée en coupe sur la fig. 3; La figure 5 est une coupe transversale suivant la ligne BB de la fig. 3; La figure 6 est une coupe longitudinale suivant la ligne EE de la fig. 3; La figure 7 est une coupe longitudinale suivant la ligne FF de la fig. 3; - La figure 8 montre la section d'un rail schématisé couché, tel qu'il est présenté dans la machine; La figure 9 est une vue de dessus schématique de la machine selon l'invention, montrant les positions rela- tives des têtes fixe et mobile et du rail, avant engagement du rail dans les têtes; et La figure 10 est une vue semblable à celle de la fig. 9, montrant les positions respectives des têtes fixe et mobile et du rail, en début de traction. La machine selon l'invention (fig.l et 2) com- porte une tête d'ancrage 1, ainsi qu'une tête de traction 2. Les deux têtes sont symétriquement identiques. On se limitera donc, pour les parties communes, à la seule description de la tête d'ancrage 1, description qui vaudra également pour la tête de traction. Les deux têtes sont déplaçables longitudinalement respectivement sur un chariot 3 et 3 '. Les chariots 3 et 3 ' sont identiques. Ils comportent des roues 4 dont un essieu est moteur et peuvent rouler sur des yoies 5 longitudinales, Les têtes d'ancrage et de traction sont reliées entre elles par un banc ou bâti 6 qui absorbe les efforts de traction et qui repose sur des fondations 6 (le banc ou bâti ainsi que les fondations étant désignés par la référence 6, pour des raisons de simplicité de représentation). La tête d'ancrage 1, déplaçable longitudinalement, sert à régler la machine à la longueur du profilé à traction- ner. La tête de traction 2 sert à tractionner le profilé. Chaque tête a également pour fonction de serrrer une extrémité du profilé. Le déplacement de la tête d'ancrage 1 est assuré par un vérin 7 fixé dans une traverse 8 solidaire du bâti 6, La tige 9 du vérin 7 comporte a son extrémité libre une fourche D 10. Le déplacement de la tête de traction 2 est assuré par un vérin de traction 11 et un vérin auxiliaire 12. L'extrémité libre de la tige 13 du vérin auxiliaire 12 comporte une fourche 1È '. Les fourches 10 et 10 ' sont identiques. Elles servent à atteler les vérins 7, 12 et il aux têtes 1 et 2, L'attelage des fourches 10 et 10 ' aux chariots 3 et 3 ' se fait par l'intermédiaire de berceaux 33 et 33 ', respectivement fixés aux parties arrières des chariots 3 et 3', et d'axes horizon, taux transversaux 34 et 34 ' tourillonnant dans les berceaux 33 et 33 '. O Le vérin 7 est attelé à son extrémité libre à une tige 7 ' filetée. La tige 7 ' est manoeuvrable longitudinale- ment par un écrou 7 " motorisé. Le vérin 11 est ancré au bâti 6 par l'interxjédiaire d'une traverse 14, d'une attache 15 et d'un axe 16, Une table d'alimentation, une table centrale effaçable et une table d'êvacution, non représentées, disposées entre les têtes 1 et 2, servent à l'alimentation et à l'évacution latérales des profilés. La tête d'ancrage 1 ou de traction 2 (figl et 3) 0 comporte un corps massif jouant le rôle de mâchoire fixe 17, de forme frusto-cylindrique, à épaisseurs de parois varia- bles fonction des efforts à encaisser et des éléments à y attacher. La mâchoire fixe 17.(fig. 3) comporte un évidement longitudinal traversant, 18 dans lequel est logée une machoire mobile 19 de forme allongée, articulée dans un plan horizon- tal autour d'un axe transversal 20 traversant tourillonnant dans la mâchoire fixe 17. La partie arrière 21 de la mâchoire mobile 19 est plus longue, par rapport à l'axe 20, que le nez 22 de ladite mâchoire mobile 19, pour former un bras de levier. Un mors supérieur 23 est fixé sous le nez 22 de la mâchoire mobile 19. Un mors inférieur 24 est fixé en face du mors supérieur 23, sur la mâchoire fixe 17. La queue 25 de la mâchoire fixe 17 (fig. 3 et 6) est conformée pour s'em- boîter, sans contact avec elle, dans la fourche 10, Un axe vertical 26 traversant la fourche 10 et la queue 25 assure la liaison entre ces deux parties. Une rotule universelle 27, logée entre l'axe 26 et les parois d'un évidement vertical traversant 28 ménagé dans la queue 25, assure une liberté de mouvement tous azimuts à la mâchoire fixe 17, donc également à la mâchoire mobile 19. Un vérin 29, logé dans la mâchoire fixe 17, sous la partie arrière 21 de la mâchoire mobile 19 assure, par sa tige 30, par poussée contre la partie arrière 21, le rapprochement du mors supérieur 23 vers le mors inférieur 24, donc le serrage du profilé 31 engagé entre les mors supé- rieur 23 et inférieur 24. Le désengagement du profilé 31 des mors supérieur 23 et inférieur 24 se fait par relâchement de la pression du vérin 29 et poussée-de la partie arrière 21 à l'aide d'un ressort de rappel 32 par exemple ou d'un moyen équivalent, logé dans la partie supérieure de la mâchoire fixe 17, en un lieu le plus près possible de l'extrémité de la partie arrière 21, en tout cas -entre celle-ci et l'axe 20. La mâchoire fixe 17 est montée rotative, du c8té de sa face avant 35, dans une lunette 36 (fig. 3, 4 et 5). La lunette 36 repose sur le chariot 3 par l'intermédiaire de deux vérins verticaux 37 et 38 disposés latéralement. Les vérins 37 et 38 assurent l'équilibrage et l'ajustement de position de la tête de traction 1 dans le plan vertical, Un manchon 39, placé sur la partie supérieure de la tête de traction 1, est vissable transversalement pas gauche et droite, d'une part sur une tige filetée 40 rendue solidaire de la lunette 36 par l'intermédiaire d'une oreille 41, et d'autre part, sur une tige filetée 40' rendue solidaire de la mâchoire fixe 17 par l'intermédiaire d'une oreille 42 prévue sur la mâchoire fixe et d'une oreille 43 prévue sur un anneau 44 rendu lui-même solidaire de la machoire fixe 17 par une pluralité de moyens de fixation 45, Un vérin (non représenté) attaché, d'une part, au chariot 3, et d'autre part, à la partie inférieure de la lunette, par sa tige 46 partiellement représentéef à l'at- tache 47, travaillant dans le plan horizontal, sert au dépla- cement latéral de la tête de traction 1. Des galets rotatifs 48 et 49 (fig. 4 et 7) sont placés du côté de la face d'entrée de la tête de traction, de part et d'autre des mors 23 et 24, La position des galets 48 et 49 est réglable par des yérins 50 et 51 ou des systèmes équivalents. Le fonctionnement de la machine est le suivant Les rails 31 sont amenés dans la machine et évacués par un système de manutention non représenté. Ils reposent sur l'extrémité du patin et le flanc du champignon en position "couchée" (fig. 8) et sont présentés entre les têtes 1 et 2 dans leur état brut de refroidissementf sans être soumis à une déformation préalable (fig. 9), pour éviter tout endommagement de leur structure interne, Ayant toute opération de traction d'un profil de rail donné, il y a lieu de régler l'orientation des mâchoires fixes 17 et mobiles 19 des têtes 1 et 2 pour qu'elles puissent receyQoir les extrémités du profil de rail à traiter. Ce réglage est fait en fonction de l'angle a (fig. 8) que forme le plan horizontal 52 sur lequel repos le rail 31 et le plan de symétrie 53 du rail. Le réglage se fait par rotation dans les lunettes 36 autour d'un axe longitudinal des têtes 1 et 2, à l'aide du manchon vissable 39, des tiges filetées 40 et 40' et des oreilles 41 et 43 (ou par un moyen équivalent), agissant sur les anneaux 44. Cette rotation se fait autour de l'axe 54 défini par l'intersection du plan médiAn longi- tudinal 55 de la lunette 36 et du plan médian longitudinal 56 des mâchoires fixes 17 et mobiles 19. Les mâchoires fixes 17 et mobiles 19 étant ainsi préparées à recevoir les extrémités des rails 31 à amener les têtes 1 et 2 en face et dans l'alignement des- dites extrémités. Ceci se fait par déplacement latéral des têtes 1 et 2, à l'aide (fig. 4) des vérins représentés par leurs tiges 46, par glissement des faces avant des têtes 1 et 2 sur les extrémités des tiges des vérins 37 et 38 sur les surfaces des chariots 3. La fig. 9 montre schématiquement, une yue de dessus, des positions respectives du rail 31 et des têtes en fin de cette opération. La fig. 10 est la même vue, en début de traction. La référence 57 désigne l'axe de la machine. Le rail 31 de la fig. 9 est montré tel qu'il peut se présenter brut de refroidissement, avant dressage. Comme on peut le voir, ses extrémités, de même que l'ensemble du rail, ne sont pas en alignement avec l'axe 57 de la machine de traction. Les têtes 1 et 2 sont amenées en face des extrémités du rail 31 par un déplacement combini des têtes 1 et 2 et des extrémités du rail, comme indiqué sur la fig,. 9. Ceci fait, les têtes 1 et 2 sont respectivement avancées vers le rail 31 à l'aide des vérins 7 et 12. L'introduction des extrémités du rail 31 est facilitée par les galets 48 et 49 qui le centrent sur l'axe des mors. Une fois les extré- mités en place entre les mors 23 et 24 (comme représenté en fig. 3), on serre lesdits mors à l'aide des vérins 30 des têtes 1 et 2 selon un effort déterminé et contrôlé, On exerce ensuite une traction à l'aide du vérin 11 de la tête de traction 2. Le rail 31 et les têtes 1 et 2 viennent alors se placer comme indiqué sur la fig. 10, dans l'alignement de l'axe 57 de la machine, grâce à la conception de celle-ci telle que décrite précédemment. Apres cela, la machine fonc- tionne comme connu en soi selon un cycle de traction programmé. REVENDICATIONS 1 - Machine de traction pour le dressage et la rela- xation des contraintes des rails en acier, comportant des têtes de traction et d'ancrage de conception identique, attelées à des vérins hydrauliques, et fixées sur des chariots motorisés déplaçableslongitudinalement, chaque tête étant dotée de mâchoires portemors, le corps du vérin hydraulique de traction de la tête de traction étant ancré à demeure, à une extrémité de la machine, par l'intermédiaire d'une tra- verse, à un banc, le corps de la tête d'ancrage étant attelé, à l'autre extrémité de la machine, à un système de tige et vis de réglage fixé au banc par l'intermédiaire d'une traverse, caractérisé in ce que les têtes de traction (2)et d'ancrage(l) sont attelées aux tiges (13 et 9) des vérins hydrauliques (11, 12 et 7) qui commandent leurs déplacements dans le sens longi- tudinal de la machine par l'intermédiaire de liaisons à rotule (26 et 27), pour permettre d'une part l'auto-alignement, dans le sens de l'axe longitudinal (57) de la machine, dès la mise en traction d'un rail (31), de la tête de traction(2), de la tête d'ancrage (1) et du rail (31) ainsi que d'autre part la traction du rail dans l'axe longitudinal (57) de la machine. 2 - Machine de traction selon la revendication 1 caractérisée en ce que les têtes de traction et d'ancrage comportent: - une mâchoire fixe(17) portant un mors inférieur'.24), articulée dans sa partie arrière (25) par une rotule (27) montée sur un axe vertical (26) lui-même monté dans une fourche (10) fixée à l'extrémité libre de la tige (9,13) des vérins hydrauliques de commande (7,11 et 12). - une mâchoire mobile (19) portant un mors supérieur (23), montée dans la mâchoire fixe (17) et articulée sur celle- ci par l'intermédiaire d'un axe horizontal transversal (20) situé plus prés du nez (22) que de la partie arrière (21) de la mâchoire mobile (19) - un vérin hydraulique (29) logé dans la mâchoire fixe (17), sous la partie arrière (21) de la mâchoire mobile (19), ledit vérin hydraulique (29) ayant pour fonction, par l'intermédiaire de sa tige (30) agissant sous la partie arrière (21) de la mâchoire mobile (19), de faire pivoter cette dernière autour de son axe horizontal (20) pour serrer une extrémité du rail (31) entre le mors supérieur (23) et le mors inférieur (24) selon un effort déterminé et contrôlé - un moyen de rappel (32), placé entre la partie supérieure de la mâchoire mobile (19) et le dessous de la partie supérieure de la mâchoire fixe (17) f pour ouvrir les mâchoires (19 et 17), par abaissement de la partie arrière (21) lors du relâchement de la pression de la tige (30) du vérin (29) - une lunette (36) transversale dans laquelle la mâchoire fixe (17) est montée rotative autour d'un axe longi- tudinal, ladite lunette (36) reposant sur les tiges (37 et 38) de deux vérins verticaux permettant l'équilibrage et le réglage du mouvement vertical sur la surface d'un chariot (3) doté de roues (4) et déplaçable longitudinalement sur une voie de roulement (5) - un système de liaison de la lunette (36) et de la mâchoire fixe (17) comprenant: - un anneau (44) fixé sur la face avant de la mâchoire fixe (17) et comportant une oreille (43) excentrée à sa partie supérieure - une oreille (42) excentrée à la partie supérieure de la mâchoire fixe (17), prévue en regard de l'oreille (43) de l'anneau (44) - une oreille (41) excentrée à la partie supérieure de la lunette (36), du côté opposé à celui des deux oreilles (42 et 43) précédentes - un système d'écartement ou de rapprochement (39, , 40'), fixé aux oreilles et placé entre l'oreille (41) de la lunette et celles (43 et 42) solidaires de la mâchoire fixe (17) pour faire tourner la machoire fixe (17) autour d'un axe longitudinal - des galets (48 et 49) de guidage placés en amont et de part et d'autre des mors (23 et 24), pour faciliter, l'engagement des extrémités des rails (31) entre les mors (23 et 24) lors de l'engagement des extrêmes et assurer le cen- trage correct du rail dans les mors.