Brevet FR2632989A1 — publié le 19891222

DISPOSITIF CHANGEUR DE TRAVERSES DE CHEMIN DE FER La présente invention concerne - un dispositif destiné a effectuer le changement des traverses de voies ferrées. Lorsqu'on remplace des traverses de chemin de fer on opère soit sur de grandes longueurs de votes et, dans ce cas généralement on enlève préalablement les rails pour effectuer .le remplacement, soit sur des longueurs de voies courtes, de l'ordre de plusieurs dizaines de mètres, et dans ce cas le remplacement est effectué, le rail restant en place. Dans ce dernier cas les opérations sont les suivantes - on dégarnit le ballast autour de la traverse, - on descelle la traverse et on la retire, - on met en place une nouvelle traverse, - et on regarnit le ballast. De preférence lorsque ces opérations sont effectuées manuellement on soulève prealablement les rails sur une courte distance, a l'aide d'outils connus du type crick. Cependant ces opérations manuelles sont longues et il est souvent nécessaire d'opérer rapidement, notamment entre le passage de deux trains successifs. Pour accélérer ces opérations, on utilise des engins lourds dérivés des engins de travaux publics. Généralement ce sont des pelles hydrauliques sur pneus, comportant un bras articulé au bout duquel on adapte des outils nécessaires.aux travaux à exécuter. Plus précisément on monte a l'extrémité du bras une poutre comportant à son extrémité inférieure des extensions en forme de bèche dont la lame est approximativement parallèle à la voie de chemin de fer Les mouvements du bras et de la poutre sont commandés par les vérins hydrauliques d.e l'engin. Cependant l'usage de ces engins est difficile notamment du fait que le mouvement du bras est circulaire alors qu'il est necessaire de produire un mouvement linéaire parallèlement à la traverse à remplacer. On résout en partie cette difficulté en montant sur l'engin un guide qui permet de presenter la poutre correctement parallèlement aux traverses et d'éviter la détérioration des traverses adjacentes et des rails. Ces difficultés limitent l'usage de ces engins au seul dégarnissage du ballast par des mouvements qui le chassent latéralement, et il n'est pas possible de les utiliser de façon satisfaisante pour effectuer le retrait et le remplacement des traverses. On utilise alors pour ces opérations d'autres équipements qui sont de gros engins complexes et coûteux ils sont notamment munis de plusieurs centrales hydrauliques, chacune commandant un outil spécifique. Finalement, ces travaux d'entretien engendrent des frais très élevées relativement aux opérations a executer. Et ce problème est particulièrement vrai dans les pays en voie de développement qui doivent pourtant faire face a l'entretien d'un réseau de voies ferrées existant très étendu. La présente invention a pour objectif un engin automoteur sur rail, de faible encombrement relativement aux engins existants, équipé d'une seule force motrice hydraulique commandant à la fois les déplacements de l'engin le long de la voie, et les travaux de dégarnissage, de retrait et de remplacement des traverses. L'invention a pour objet un dispositif de changeur de traverses de chemin de fer comportant un châssis, motté sur deux paires de roues à bandages, destiné à circuler sur la voie de chemin de fer, portant une -cabine de pilotage, et un moteur relié à une pompe hydraulique principale de commande du déplacement du dispositif le long de la voie, caractérisé en ce qu'il comporte - à l'avant une poutre destinee b dégarnir le ballast Iatéralement sur les deux côtés de la voie, reliée'au châssis au moyen de bielles et de premiers et troisièmes vérins, et portant des organes de dégarnissage commandés par des deuxièmes vérins;; - un organe de préhension des traverses, mobile verticalement et transversalement à la voie de chemin de fer, destiné au retrait et au remplacement des traverses, commandé par un des deuxièmes vérins et au moins un quatrième vérin et en ce-que tous les vérins sont reliés à une pompe hydraulique secondaire alimentée par la pompe hydraulique principale. Le dispositif -est encore remarquable par les caractéristiques suivantes - la poutre 7 est un support de forme générale parallélépipèdique rectangle, transversale à la voie, et s'étend sur toute la largeur de la voie en la débordant substantiellement de chaque .côté, et elle comporte deux tiges horizontales de support et de guidage des organes de dégarnissage. - le dispositif comporte deux organes de dégarnissage disposés symétriquement par rapport au plan de symétrie de la voie, coulissant transversalement à la voie le long des tiges de la poutre, chacun comportant inférieurement u-ne pluralité d'extensions vers le bas en forme de lames destinées à penétrer dans le ballast et à le déplacer latéralement. - les organes de dégarnissage sont actionnés transversalement chacun par un deuxième vérin, les mouvements des vérins étant- opposés de telle sorte que simultanément les organes s'éloignent latéralement ou se rapprochent. - le déplacement vertical de la poutre est commandé par un premier vérin. - le dispositif compprte un troisième vérin reliant la partie supérieure de la-poutre au châssis, destiné à incliner la poutre afin de coopérer au descellement de la traverse par des efforts appliqués dans un sens perpendiculaire à la traverse. - l'organe de préhension comporte au moins une pince actionnée par un quatrième et un cinquième vérins. - l'organe de préhension comporte deux pinces parallèles juxtaposées, et en ce que les pinces et le cinquième vérin sont solidaires d'un des organes de dégarnissage et disposés latéralement du côté extérieur à la voie de chemin de fer de telle sorte que les pinces et le vérin se déplacent avec les mouvements de l'organe de dégarnissage. - la ou les pinces de préhension sont escamotables par un mouvement de pivotement commandée(s) par le cinquième vérin afin de permettre soit l'emploi des organes de dégarnissage, soit l'emploi des pinces. Le dispositif selon l'invention apporte des avantages suivants - il permet d'effectuer à lui seul les trois opérations qui nécessitent habituellement plusieurs engins - un seul moteur commande séparément chaque fonction déplacement, dégarnissage, remplacement de la traverse, ce qui allège considérablement l'engin, et en réduit considérablement le court. Afin de mieux comprendre l'invention, on a représenté au dessin annexé un exemple de réalisation du dispositif, sur lequel - la figure 1 est une vue schématique de profil du dispositif selon l'invention; - la figure 2 est une vue schématique de face du dispositif selon l'invention; - la figure 3 est une vue schématique latérale partielle de l'organe de préhension selon G, en position escamotée; - la figure 4 est une vue de l'organe de préhension de la figure 3, en position de travail. La figure 1 montre le dispositif en position de dégarnissage du ballast. Le dispositif comporte un châssis 1, monté sur deux paires de roues 2 à bandages destinées à se déplacer sur les rails 3 d'une voie de chemin de fer. Le châssis porte une cabine 4 de pilotage et un moteur 5 de préférence diesel, lequel est couplé à une pompe principale à débit variable, non représentée, assurant d'une part le déplacement du dispositif sur les rails, et d'autre part le mouvement des vérins. Plus précisément la pompe principale, d'une part alimente un moteur hydraulique 6 accouplé aux essieux portant les roues à bandage, d'autre part est reliée à une pompe secondaire non représentée qui alimente tous les vérins de l'équipement Cette disposition permet d'utiliser -la force motrice soit uniquement pour le déplacement de l'engin soit uniquement pour les travaux à effectuer sur les traverses, les puissances demandées étant de même ordre de grandeur. La puissance minimale du moteur est celle qui permet une vitesse de déplacement minimale de l'ordre de 3km/h. D'autre part, on- prévoit du côté arrière du véhicule, un contrepoids 30 et un coffre accessoire 31. Dans la variante de réalisation représentée, le dispositif comporte à l'avant une poutre 7, rectiligne destinée à dégarnir le ballast 8, latéralement sur les deux côtés 9 et 10 de lavoie. La poutre est perpendiculaire.à l'axe de-la voie et est reliée au châssis au moyen de bielles 11 et de premiers vérins 12, et elle porte des organes de dégarnissage 14,15 eux-mêmes commandés par des deuxièmes vérins 16,17. Le dispositif -comporte en outre, et de préférence à l'avant de -l'engin, un organe 18 de préhension des traverses 2, destiné au retrait et au remplacement des traverses. L'organe 18 est mobile verticalement, et transversalement à la voie de chemin de fer afin qu'il puisse successivement 1'- soulever la traverse, 2"- la déplacer, 3-- la reposer sur le sol, et recommencer la séquence d'opérations Jusqu'au dégagement complet ou inversement jusqu'a la complète mise en place de la traverse. La poutre est un support de forme générale parallelélipède rectangle, qui s'étend sur toute la largeur de la voie et substantiellement de chaque côte 9 et 1. Elle porte deux barres ou tiges 19 horizontales rigides qui s'étendent sur toute la longueur de la poutre, sur lesquelles coulissent deux organes de dégarnissage 14,15. Les organes comportent des bêches ou extensions verticales 21, 22 vers le bas en forme de lame, parallèles à la voie, destinées à pénétrer dans le ballast et à le déplacer latéralement. Dans l'exemple de réalisation représenté chaque- organe comporte trois bèches 21 réparties transversalement de part et d'autre d'un rail : une bêche entre les deux rails, deux bèches du côté extérieur à la voie. En outre, les organes sont de formes similaires, symétriquement par rapport au plan de symétrie de la voie. Chaque organe de dégarnissage est relié à un deuxième vérin 16, 17 ces vérins sont opposés de façon que les mouvements horizontaux des organes soient identiques mais opposés par rapport au plan de symétrie : ainsi les bèches 21, s'écartent et se rapprochent alternativement, des bêches 22. Le mouvement vertical de la poutre 7 est commandé par au moins un premier vérin 12. En outre, on prévoit au moins un troisième vérin 13 entre la poutre et le châssis 1 destiné à faire pivoter l'extrémité inférieure des lames de bêches 21,22 d'avant en arrière perpendiculairement à la traverse 2, ces mouvements étant destinés à desceller la traverse. Le dessin ne montre qu'un ensemble de vérins 12,13, mais il faut comprendre qu'un montage similaire est prévu du côté opposé de l'engin. De préférence on prévoit une barre frontale 23, de renfort, à l'avant, solidaire de l'organe de dégarnissage 14, sur laquelle s'articulent les -organes de préhension. La poutre travaille de la façon suivante - l'engin vient se positionner devant une traverse à changer; - l'opérateur positionne la poutre de telle sorte que les lames 21, 22 soient au-dessus du ballast 8; - la poutre est abaisse : les bêches pénètrent dans le ballast; les vérins 16,17 écartent les organes de dégarnissage qui poussent le ballast vers l'extérieur de la voie; - en fin de course des vérins 16, 17, la poutre est relevée et on ramène les vérins en position de départ. On recommence ces opérations de chaque côté de la traverse jusqu'à degarnissage complet de la traverse. Ensuite on ramène les organes de dégarnissage l'un contre l'autre, on descend la poutre 7 et on applique les beches contre la traverse 2. A l'aide des troisièmes vérins 13 on exerce un effort transversal. sur la traverse jusqu'à ce que celle-ci se déplace au moins légèrement : à ce moment, elle est descellée Enfin on relève la poutre 7 et l'on -passe au travail suivant : le remplacement de la traverse. L'organe de préhension 18- dans l'exemple de réalisation comporte deux pinces 24,25 parallèles Juxtaposées. Ces deux pinces sont commandées chacune par un quatrième vérin 26, montées entre les branches 28,29 desdites pinces. Ces pinces 24,25 sont escamotables par un mouvement de pivotement commandé par un cinquième vérin 27. De préférence l'axe de pivotement des pinces est l'axe d'articulation des branches des pinces, et dans l'exemple de réalisation cet axe est constitué par un prolongement de la barre frontale 23. Les pinces 24,25 et le cinquième vérin 27 sont solidaires d'un des organes 14,15 de dégarnissage et disposés latéralement du côté 9 ou îe extérieur à la voie de chemin de fer afin que les pinces puissent se deplacer avec les mouvements du vérin 16 ou 17. Le fonctionnment des pinces est le suivant : la pince 24,25 est solidaire de l'organe de dégarnissage 14 - pendant le dégarnissage du ballast, le cinquième vérin 27 est en position sortie et la pince est relevée (escamotée); - lorsque le dégarnissage est achevé, le vérin 27 se rétracte et met la pince en position de préhension; - la pince est ouverte (quatrième vérin 26) et la poutre descend; - la pince se referme sui- la traverse (vérin 26) et la poutre est légèrement relevée; - le deuxième vérin 17 déplace la pince latéralement la traverse est alors progressivement extraite de la voie; - la pince lache la traverse (vérin 26) et revient au point de départ (vérin 17), et l'on recommence ainsi jusqu'à extraction complète de la traverse-, On installe une traverse neuve en recommençant l'opération en sens inverse. De préférence les deuxièmes vérins 16 et 17 sont indépendants et, pendant le fonctionnement de la pince le vérin 16qui ne porte pas la pince est hors circuit: 1$ organe de dégarnissage 15 reste immobile. Cette disposition présente l'avantage de disposer de toute la puissance hydraulique sur le deuxième vérin 17. Comme on le voit les travaux de dégarnissage et de remplacement ne sont pas simultanés et l'on peut alors prévoir des machines disposant d'une même structure de base, mais ne comportant qu'une partie des équipements correspondant aux travaux à effectuer. I1 est possible de prévoir des machines ne comportant que la poutre, et les organes de dègarnissage ou des machines ne comportant que la pince, et ainsi organiser des équipes de travail correspondantes. REVEND I CATI OWS 1. Dispositif changeur de traverses de chemin de fer comportant un châssis; monté sur deux paires de roues à bandages, destine à circuler sur la voie de chemin de fer, portant une cabine de pilotage, et un moteur relié a une pompe hydraulique principale de commande du déplacement du dispositif le long de la voie, caractérisé en ce qu'il comporte - à l'avant une poutre (7) destinée à degarnir le ballast (8) latéralement sur les. deux côtés (9, le) de la voie, reliée au châssis (1) au moyen de bielles (11) et de premiers et troisiemes vérins (12,13) et portant des organes (14,15) de dégarnissage commandés par des deuxièmes vérins (16,17);; - un organe (18) de préhension des traverses (2), mobile verticalement et transversalement à la voie de chemin de fer, destiné au retrait et au remplacement des traverses, commandé par un des deuxièmes vérin (16,17) et au moins un quatrième vérin (26) et entre que tous- les vérins (12,13,16,17,26,27) sont reliés à une pompe hydraulique secondaire alimentée par la pompe hydraulique principale. 2. Dispositif changeur de traverses de chemin de fer selon la revendication 1 caractérisé en ce que la poutre (7) est un support de forme générale parallélépipèdique rectangle, transversale à la voie, et s'étend sur toute la largeur de la voie en la débordant substantiellement de chaque côté 9, le), et elle comporte deux tiges (19) horizontales de support et de guidage des organes de dégarnissage 14). 3. Dispositif changeur de traverses de chemin de fer selon la revendication 2 caractérisé en ce qu'il comporte deux organes de dégarnissage (14) disposés symétriquement par rapport au plan de symétrie de la voie, coulissant transversalement à la voie le long des tiges (19). de la poutre, chacun comportant inferieurement une pluralité d'extensions vers le bas en forme de lames (21) destinées à pénétrer dans le ballast (8) et à le déplacer latéralement. 4. Dispositif changeur de traverses de chemin de fer selon la revendication 3 caractérisé en ce que les organes de dégarnissage 5. Dispositif changeur de traverses de chemin de fer selon la revendication 1 caractérisé en ce que le déplacement vertical de la poutre(7) est commandé par un premier vérin (12). -6. Dispositif changéur de traverses de chemin de fer selon la.revendication 1 caractérisé en ce qu'il comporte un troisième vérin (13) reliant la partie supérieure de la poutre au châssis, destiné à incliner la poutre afin de coopérer au descellement de latraverse (2e) par des efforts appliques dans un sens perpendiculaire à la traverse. 7. Dispositif changeur de traverses de chemin de fer seion la revendication 1 caractérisé en ce que l'organe de préhension (18) comporte au moins une pince (24,25) actionnée par un quatrième et un cinquième vérins (26,27). 8. Dispositif changeur de traverses de chemin de fer selon la revendication 7 caractérisé en ce que l'organe de préhension comporte deux pinces (24,25) parallèles juxtaposées, et en ce que les pinces (24,25) et le cinquième vérin 9. Dispositif changeur de :traverses de chemin de fer selon la. revendication 7 caracérisé en ce que la ou les pinces de préhension (24,25) sont escamotables par un mouvement de pivotement commandée(s) par le cinquième vérin (27) afin de permettre soit l'emploi des organes de dégarnissage, soit l'emploi des pinces.