Brevet FR2574496A1 — publié le 19860613

La présente invention concerne un système permettant le réglage et notamment le relâchement progressif d'une pression hydraulique dans un circuit d'une pompe à main hydraulique alimentant un ou plusieurs vérins hydrauliques à double effet. I1 est connu d'utiliser une pompe hydraulique alimentant des vérins hydrauliques accrochés de façon démontable par un système approprié à un rail notamment de chemin de fer et permettant d'imprimer à celui-ci par traction une pré-contrainte jusqu'à atteindre l'allongement correspondant à la température dite de "neutralisation" à laquelle le rail sera ancré sur les traverses de la voie de chemin de fer. Des systèmes permettant de relâcher une pression par libération d'un volume d'huile ont été proposés. Ainsi, on connaît des pompes à main hydrauliques équipées de robinets à pointeau permettant de relâcher la pression par la libération du volume d'huile. Cependant, ce système connu demande un grand soin et l'attention de l'opérateur et ne permet que difficilement de contrôler ou d'inverser les mouvements après une réduction de pression. La présente invention a pour but de résoudre les inconvénients ci-dessus des systèmes de l'art antérieur en proposant un système permettant à tout moment de régler, de réduire ou d'augmenter en toute progressivité la pression hydraulique dans un circuit d'une pompe à main hydraulique alimentant au moins un vérin hydraulique à double effet et donc de régler, de réduire ou d'augmenter en toute progressivité la traction exercée sur le rail, indépendamment :: - des variations des conditions climatiques, - des différents profils constituant un rail, - des travaux de soudure à effectuer, - des conditions de libération des rails longs dits rails LRS (vibrations, chocs, etc...) Pour cela, le système de réglage de la pression hydraulique d'un fluide dons tin circuit comprenant une pompe hydraulique d'alimentation en fluide sous pression d)au moins un dispositif formant vérin hydraulique à double effet par l'intermédiaire itUn organe distributeur est caractérisé en ce qutil comprend une partie formant bloc , interposée entre ledit organe distributeur et le dispositif formant vérin hydraulique à double effet comprenant des premier et second éléments formant clapets disposés respectivement dans les deux voies d'alimentation en fluide sous pression des deux chambres situées de part et d'autre du piston du dispositif formant vérin hydraulique à double effet et agencés pour obturer de façon étanche les deux chambres après injection par la pompe hydraulique dl-une quantité prédéterminée de fluide sous pression dans la chambre de travail définie par 1 'une des deux chambres à travers l'organe distributeur et la voie d'alimentation associée a ladite chambre de travail; un organe de pilotage monté mobile dans ladite partie formant bloc; une première chambre disposée dans la voie d'alimentation de l'autre chambre du dispositif formant vérin hydraulique à double effet entre le- premier élément ~ formant clapet et une partie de 1 organe de pilotage, ladite première chambre pouvant recevoir de la pompe hydraulique,par l'intermédiaire de l'organe distributeur, une quantité prédéterminée de fluide sous pression injecté, à travers le premier élément formant clapet et la voie d'alimentation correspondante, dans ladite autre chambre; ledit organe mobile de pilotage étant sensible à la pression du fluide passant dans la première chambre et se déplaçant vers le deuxième élément formant clapet pour ouvrir ce dernier quand la pression dans la première chambre atteint une valeur prédéterminée, libérant ainsi à travers la voie d'alimentation correspondante la pression de fluide dans la chambre de travail jusqu a ce que la chute de pression concomitante du fluide dans ladite autre chambre ramène l'organe mobile de pilotage vers sa position d'équilibre et le deuxième élément formant clapet vers sa position d'obturation de la voie d'alimentation correspondante. 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 à la figure unique représentant le système de réglage selon la présente invention d'une pression hydraulique d'un fluide dans un circuit d'une pompe à main hydraulique alimentant un vérin hydraulique à double effet. En se reportant à cette figure, la référence 1 représente un ensemble formant pompe à main hydraulique connu en soi, comprenant deux pompes haute et basse pressions 10, 11 commandées par un levier 12 et dont les sorties sont reliées en commun par l'intermédiaire de clapets anti-retour 13, 14 au circuit de pression P de l'ensemble formant pompe à main schématisé par une ligne en trait plein 15. Les sorties des pompes haute pression et basse pression 10, Il sont également reliées respectivement par l'intermédiaire de limiteurs de pression 16 et 17 au circuit retour du réservoir R schématisé en trait pointillé. Un organe distributeur 20 du type 4-2 (quatre orifices, deux positions) ou vanne à quatre voies permet de transmettre de façon appropriée le fluide sous pression de la pompe hydraulique à un dispositif formant vérin hydraulique à double effet 30 par la manoeuvre d'un levier 21. L'organe distributeur 20 est représenté en position de repos ou inactive où les cotes P et T de la pompe sont interconnectées afin d'assurer le retour du fluide sous pression vers le réservoir R. Lorsque le levier 21 est manoeuvré vers la droite par rapport à la figure, la cote P de la pompe correspond avec l'orifice B de l'organe distributeur tandis que la cote T (circuit retour du réservoir) correspond avec l'orifice A de l'organe distributeur.Lorsque le levier 21 est déplacé vers la gauche par rapport à la figure, la cote P de la pompe correspond avec l'orifice A de l'organe distributeur tandis que la cote T correspond avec l'orifice B. Ainsi, lorsque le levier 21 est déplacé vers la droite, la chambre 34 côté tige du dispositif formant vérin hydraulique à double effet , qui sera définie comme la chambre de travail, reçoit à travers une voie d'alimentation reliée au point B d'alimentation côté tige du vérin du fluide ( huile)sous pression tandis que la chambre 33 côté piston du vérin est mise à l'échappement retournant ainsi à travers la voie d'alimentation reliée au point A d'alimentation côté piston du vérin de l'huile au réservoir R. Bien entendu, l'envoi du fluide sous pression dans la chambre-de travail est effectué à chaque actionnement de la pompe à main hydraulique. Dans le cas où le levier 21 est déplacé vers la gauche, le fluide sous pression contenu dans la chambre de travail est évacué à travers la voie d'alimentation et le distributeur 20 vers le réservoir R pendant que la chambre côté piston est alimentée en fluide sous pression par la pompe à main hydraulique.Ce principe d'alimentation d'un dispositif formant vérin à double effet est connu en soi et n'a pas à être décrit plus en détail. Le circuit ci-dessus décrit peut être utilisé pour imprimer à un rail de chemin de fer par traction une pré-contrainte jusqu'à atteindre un allongement de celui-ci correspondant à la température dite de "neutralisation" à laquelle le rail sera ancré sur la traverse. Pour cela, le dispositif-formant vérin hydraulique à double effet est accroché de façon démontable au rail par un système approprié connu en soi et non représenté air la figure. Selon l'invention, il est prévu un système permettant le réglage de façon progressive de la pression hydraulique dans le circuit de la pompe à main hydraulique alimentant le dispositif formant vérin hydraulique à double effet. Ce système comprend unepartie formant bloc 40 à l'intérieur de laquelle est monté mobile un organe de pilotage 41 réalisé sous forme d'un piston comprenant une partie centrale cylindrique 41a coulissant dans un alésage correspondant du bloc 40 et deux parties 41b et 41c venant de matière et faisant saillie de part et d'autre de la partie cylindrique 41a suivant l'axe longitudinal de celle-ci. Des premières et seconde chambres de volumes identiques 42 et 43 soni définies à l'intérieur du bloc 40 et disposées de façon contiguë de part et d'autre de l'organe de pilotage 41. La chambre 42 comporte une partie débouchant vers l'extérieur reliée par l'intermédiaire d'une conduite d'alimentation C1,schématisée en trait fort,à l'orifice A de l'organe distributeur 20. De même, la chambre 43 comporte une partie débouchant vers l'extérieur reliée par l'intermédiaire d'une conduite C2, représentée en trait fort, à l'orifice B de l'organe distributeur 20. Le bloc 40 comprend également des premier et second éléments formant clapets 44, 44' disposés symétriquement de part et d'autre de l'axe transversal du bloc 40 et constitués chacun par une bille 44a; 44a , par exemple en acier, et un ressort 46b; 44'bmaintenant en appui étanche la bille 44a;44la sur une surface annulaire d'appui S formant siège. Chaque surface annulaire d'appui S est réalisée dans un manchon 45; 46 solidaire du corps du bloc 40 et dont la partie creuse interne est sensiblement conjuguée à chaque partie en saillie 41b; 41c de l'organe 41 tout en étant espacée de cellesci, définissant ainsi le volume des chambres 42 et 43.L'extrémité de chaque manchon 45 et 46 à l'intérieur des chambres 42 et 43 est percée pour faciliter le passage du fluide sous pression dans lesdites chambres. Afin d'assurer une parfaite etanchéité au fluide par les premier et second éléments formant clapets 44 et 45, un joint d'étanchéité J est prévu autour de la surface annulaire d'appui de chaque bulle pouvant comporter une garniture d'étanchéité (non reférencée). Les deux éléments formant clapets sont disposés à l'intérieur de chambres de logement 47, 48 définies dans des douilles (non référencées) emmanchées dans les parties extrêmes du bloc 40. Chaque ressort 44b ; 44'b prend appui par l'une de ses extrémités sur le fond de la douille correspondante, son autre extremite entourant en partie la bille 44a;44-1a. Les chambres 47 et 48 communiquent par un passage étroit avec des trous débouchants 40a pratiqués dans le corps du bloc 40 et relies par l'intermédiaire de conduites C3 , C4 aux points A et B d'alimentation du dispositif formant vérin hydraulique à double effet. La figure représente le dispositif formant vérin hydraulique à double effet en position de repos après mise sous-pression de la chambre de travail 34 de ceiui-ci. Dans cette configuration, les billes sont appuyées sur leur siège par les ressorts, ce qui assure une étanchéité parfaite entre les deux chambres du dispositif formant vérin hydraulique à double effet, d'où son maintien en position. Le piston 41 occupe une position de repos par laquelle les extrémités libres des parties faisant saillie 41b, 41c sont séparées d'une petite distance des billes 44a, 44'a. Le système selon la présente invention permet à tout moment de régler , de réduire ou d'augmenter en toute progressivité la traction exercée sur le rail par le dispositif formant vérin hydraulique à double effet. Le système selon l'invention va être décrit en détail dans le cas d'un relâchement de la tension sur le rail. Un tel relâchement se traduit par la recherche d'un abaissement de la pression hydraulique dans la chambre de travail 34 côté tige 31 du vérin 30. Le principe de relâchement s'effectue de la manière suivante. On manoeuvre le levier 21 de l'organe distributeur 20 vers la gauche déplaçant ainsi le tiroir de telle manière que la cote P de la pompe corresponde à l'orifice A de l'organe distributeur. En agissant sur le levier de la pompe à main, une quantité de fluide sous-pression est alors envoyée dans la chambre 42 et la pression s'exerçant dans cette chambre repousse la bille 44a permettant ainsi le passage de fluide sous-pression dans la voie d'alimentation de la chambre côté piston constituée par le passage étroit, le trou 40a et la conduite C3. Bien entendu, l'écoulement de fluide sous-pression s'effectue si la pression régnant danse la chambre 33 côté piston 32 du vérin est inférieure à la pression du fluide injecté. Puisque la voie d'alimentation de la chambre de travail 34 du vérin constituée par la conduite C4, le trou 40a et le passage étroit correspondant est obturée par la bille 44La, la pression à l'intérieur de la chambre 42 finit par pousser le piston 41 vers la bille 44'a et quand la pression atteint une valeur prédéterminée, la force exercée par la partie faisant saillie 41c du piston 41 sur la bille 44'a est suffisante pour décoller la bille de son siège en libérant ainsi la pression de fluide à l'intérieur de la chambre de travail du vérin.Ce relachement de pression s'accompagne d'une diminution du volume du fluide dans la chambre de travail, ce qui se traduit par une augmentation de volume dans la chambre c8té piston et donc une chute de pression du volume d'huile envoyée par la pompe s'engouffrant dans la voie d'alimentation correspondante. Dans ces conditions, le piston 41 revient vers sa position de repos , la bille 44b se repositionne sur son siège. La principe de relâchement ci-dessus décrit se répète chaque fois que l'on manoeuvre la pompe à main hydraulique. Dans le cas d'une augmentation de la traction exercée par le vérin hydraulique à double effet sur le rail et donc d'une augmentation de la pression dans la chambre de travail du vérin , il suffit de déplacer le levier 21 vers la droite pour que la cote P de la pompe corresponde avec l'orifice B de l'organe distributeur 20 et que la cote T corresponde avec l'orifice A de ce distributeur. L'envoi d'un fluide sous-pression par la pompe à main permet d'exercer dans la chambre 43 une pression qui repousse la bille 44'a, permettant ainsi le passage du fluide dans la voie d'alimentation de la chambre de travail du vérin. Comme la chambre 33 côté piston est obturée par la bille 44a, la pression dans la chambre 43 finit par pousser le piston 41 vers la bille 44a et quand la force exercée par la partie faisant saillie 41b sur la bille 44a sera suffisante, -celle-ci se décollera de son siège , libérant ainsi la pression dans la chambre 33 côté piston du vérin. Ce relâchement de pression s'accompagne d'une chute de pression du volume d'huile envoyée par la pompe s'engouffrant dans la chambre de travail du vérin, ce qui fait revenir le piston 41 vers sa position de repos et la bille 44'ase repositionne sur son siège. Le processus ci-dessus décrit se répète à chaque manoeuvre de la pompe à main hydraulique. On comprend des explications qui précèdent que le système selon la présente invention permet de régler à tout moment la tension exercée sur le rail par le dispositif formant vérin hydraulique à double effet d'une façon parfaitement maîtrisable et contrôlable. La force à exercer sur le levier de la pompe à main est très faible car elle varie en fonction de la pression résiduelle et du circuit que l'on veut étalonner et du rapport de pilotage choisi. A titre d'exemple, ce rapport de pilotage est de 1 à 10, ce qui signifie que la surface du piston 41 contiguë aux chambres 42 et 43 est -égale à 10 fois la surface annulaire d'appui des billes.Cela revient à dire dans le cas décrit du rel chement de pression que la pression régnant dans la chambre de travail du vérin étant de 500 bars, il faut solliciter le piston 41 avec une pression de 50 bars pour que celui-ci arrive à décoller la bille 44'a et donc à effectuer le relâchement de l'huile de la pression. La vitesse de réduction de la pression est fonction du volume d'huile envoyée vers le bloc 40 à l'aide du levier de la pompe. Il est à noter que la position repos du vérin à double effet avec mise sous-pression de sa chambre de travail est maintenue par le système selon la présente invention même si l'organe distributeur 20 est manoeuvré d'une façon voulue ou intempestive. La présente invention permet donc de faire varier très simplement la traction exercée sur un rail long (LRS) constitué de divers profils de rail lorsque le resserrage (ancrage du rail) se fait par tranches successives par vérification de l'allongement unitaire du rail. Le système selon la présente invention permet également de réduire, c'est-à-dire de supprimer la traction sur le rail d'une façon contrôlée et progressive * Cette opération se fera en toute sécurité et sera interrompue dès que la manoeuvre du levier de la pompe est supprimée. Le système permet aussi la reprise de mise en pression du circuit sans qu'il y ait variation, abaissement ou augmentation de la tension exercée sur le rail et ceci en toute progressivité. Enfin, le système de l'invention garantit également' la suppression des coups de bélier ou le relAchement brutal de la pression hypoth6quant la durée de vie des composants hydrauliques véhiculant cette pression et qui sont employés dans l'appareillage à savoir: organe distributeur, raccords, flexibles, etc... Enfin, il est bien entendu que le système selon l'invention peut fonctionner également par utilisation d'une pompe hydraulique à moteur au lieu d'une pompe à main. REVENDICATIONS 1.- Système de réglage de la pression hydraulique d'un fluide dans un circuit comprenant une pompe hydraulique d'alimentation en fluide sous-pression d'au moins un dispositif formant vérin hydraulique à double effet par l'intermédiaire d'un organe distributeur , caractérisé en ce qu'il comprend une partie formant bloc (40), interposée entre ledit organe distributeur (20) et le dispositif formant vérin hydraulique à double effet (30), comprenant un premier (44) et second (44') éléments formant clapets disposés respectivement dans les deux voies d'alimentation des deux chambres (33, 34) situées de part et d'autre du piston (32) du dispositif formant vérin hydraulique à double effet et agencés pour obturer de façon étanche les deux chambres après injection par la pompe (1) d'une quantité prédéterminée de fluide souspression dans la chambre de travail (34) définie par l'une des deux chambres à travers l'organe distributeur et la voie d'alimentation associée à ladite chambre de travail; un organe de pilotage (41) monté mobile dans ledit bloc (40); une première chambre (42 disposée dans la voie d'alimentation de la chambre (33) entre le premier élément formant clapet (44) et une partie de l'organe de pilotage , ladite première chambre pouvant recevoir de la pompe hydraulique , par l'intermédiaire de l'organe distributeur (20) , une quantité prédéterminée de fluide sous-pression injecté , à travers le premier élément formant clapet et la voie d'alimentation correspondante, dans la chambre (33); ledit organe mobile de pilotage (41) étant sensible à une pression du fluide passant dans la première chambre (42) et se déplaçant vers le deuxième élément formant clapet (44') pour ouvrir ce dernier quand la pression dans la première chambre atteint une valeur prédéterminée, libérant ainsi à travers la voie d'alimentation correspondante la pression de fluide dans la chambre de travail (34) jusqu'à ce que la chute de pression concomitante du fluide dans la chambre (33) ramène l'organe mobile de pilotage (41) vers sa position d'équilibre et le deuxième élément formant clapet (45a) vers sa position d'obturation de la voie d'alimentation de la chambre de travail (34). 2.- Système selon la revendication 1, caractérisé en ce que le bloc (40) précité comprend une deuxième chambre (43) , identique à la première chambre précitée, disposée dans la voie d'alimentation de la chambre de travail (34) précitée entre le deuxième élément formant clapet (44') et une autre partie opposée à la partie précitée de ltorgane de pilotage (41) de manière que les première et seconde chambres soient situées de part et d'autre dudit organe de pilotage, la deuxième chambre (43) pouvant recevoir de la pompe hydraulique par l'intermédiaire de l'organe distributeur (20), la quantité précitée de fluide sous-pression injecté dans la chambre de travail (34), ledit organe mobile de pilotage (41) se déplaçant vers le premier élément formant clapet (44) par la pression du fluide dans la deuxième chambre (43) et ouvrant ledit premier élément formant clapet quand la pression dans la deuxième chambre atteint une valeur prédéterminée, permettant ainsi le passage du fluide contenu dans la chambre (33) vers le circuit retour du réservoir (R) de la pompe hydraulique à travers la voie d'alimentation correspondante et l'organe distributeur (20). 3.- Système selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la pression de pilotage du fluide dans la première chambre (42) précitée est environ égale au dixième de la pression du fluide régnant dans la chambre de travail (34) précitée. 4.- Système selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la pompe hydraulique précitée est soit une ponde à main, soit une porte à mateur. 5.- Système selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les premier et second éléments formant clapets précités sont constitués chacun par une bille (44a;44'a) maintenue en appui étanche sur son siège correspondant (S) par un ressort (44b;44'b) afin d'empêcher tout passage de fluide entre les première et deuxième chambres (42, 43) et les voies d'alimentation des chambres du dispositif formant verin (30) à la position repos de ce dernier après mise sous pression de la chambre de travail (34) précitée. 6.- Système selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que organe de pilotage précité est en forme de piston comportant une partie centrale cylindrique (41a) et deux parties venant de matière (41b, 41c) faisant saillie de part et d'autre de la partie cylindrique suivant l'axe longitudinal de celle-ci et dont les extrémités libres sont proches des billes précitées à la position de repos précitée du dispositif formant vérin hydraulique à double effet. 7.- Système selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'organe distributeur (20) précité est du type 4-2 à tiroir manoeuvrable par un levier (21). 8.- Système selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il trouve application dans le réglage de traction exercée sur des rails de chemin de fer