Brevet FR2628457A1 — publié le 19890915

APPAREIL POUR LE NETTOYAGE DES VOIES FERREES. DE TRAMWAYS La présente invention concerne un appareil destiné au nettoyage des voies ferrées de tramways. Le tramway est utilisé, principalement en zone urbaine, pour ses avantages du point de vue de la fiabilité et des économies d'énergie. I1 présente cependant l'inconvénient d'être souvent bruyant, comme tout système ferroviaire, et des solutions techniques sont sans cesse recherchées en vue de réduire le bruit de roulement et d'amélioration du confort. La présence de salissures, en particulier de sable, sur la table du roulement du rail est à 11 origine d'un bruit de roulement et de vibrations, ce qui rend nécessaire le nettoyage fréquent des voies ferrées de tramways. Par ailleurs, la présence de salissures sur la table de roulement du rail, en particulier de sable, crée une usure du rail et des roues qui est dans tous les cas préjudiciable. Pour ces raisons, on a déjà été amené à prévoir des systèmes de nettoyage des voies ferrées de tramways. Comme un rail de tramway affleure juste à la surface de la chaussée et comporte une gorge pour le guidage latéral, les systèmes de nettoyage connus effectuent, soit le balayage du rail et de la chaussée avoisinante, soit le passage au dessus du rail d'un système d'aspiration qui entralne les salissures. Les systèmes à balayage sont inefficaces parce que les salissures sont simplement déplacées et reviennent rapidement sur la table de roulement. Les systèmes de nettoyage par aspiration sont plus efficaces parce qu'ils effectuent un enlèvement réel des salissures au niveau de la table de roulement et parce qu'ils enlèvent aussi, dans une certaine mesure, des salissures retenues dans la gorge du rail.Les systèmes de nettoyage des voies ferrées par aspiration sont constitués généralement d'un boggie se déplaçant lentement et régulièrement sur la voie ferrée et comprenant un système d'aspiration qui vient se positionner au dessus de la table de roulement du rail et qui crée une aspiration verticale destinée à entrainer les salissures.Un tel dispositif a une efficacité insuffisante parce que le courant d'air ascendant résultant de l'aspiration ne permet pas toujours de soulever les salissures présentes sur la table de roulement et encore moins les salissures logées dans le fond de la gorge du rail. I1 en résulte que les appareils actuels de nettoyage par aspiration nécessitent l'utilisation de systèmes d'aspiration puissants, donc chers et bruyants, et ne peuvent progresser sur la voie ferrée qu'a faible vitesse, rarement supérieure à 6 ou 7 kilomètres/heure. La faible vitesse d'avancement des appareils de nettoyage des voies ferrées de tramways a pour conséquence qu'ils ne peuvent pas être utilisées en s'intercalant dans le trafic normal des rames. Ceci oblige à les utiliser pendant les heures creuses, en particulier pendant la nuit, entrainant de ce fait un surcoût d'exploitation et une grande nuisance du fait du bruit qu'ils génèrent. La présente invention vise à remédier aux inconvénients précédemment cités. L'invention concerne un appareil de nettoyage des voies ferrées des tramways présentant une grande efficacité, sans avoir toutefois recours à des moyens techniques sophistiqués, et pouvant opérer à des vitesses d'avancement relativement élevées, autorisant en conséquence une utilisation au cours du trafic normal pendant la journée. L'invention se rapporte donc à un appareil de nettoyage des voies ferrées de tramways. Selon une caractéristique de l'invention, cet appareil comporte un boggie destiné à rouler sur la voie ferrée et un système d'aspiration d'air raccordé à une boite montée sur le boggie et présentant une première ouverture par où entre l'air aspiré. Cette première ouverture est disposée latéralement et présente une section rectangulaire dont un grand côté est disposé parallèlement à l'un des rails de la voie ferrée et à une faible distance, de sorte que l'air aspiré balaie le rail selon une direction sensiblement parallèle au sol et perpendiculaire au rail. L'appareil comporte en outre un doigt venant s' engager dans la gorge du rail pour en évacuer les salissures, ce doigt étant disposé dans le courant drair aspiré, en face de la zone centrale de la première ouverture de la boite. Selon une autre caractéristique de l'invention, la boite comporte en outre un prolongement latéral disposé en arrière de la première ouverture par rapport à la direction d'avancement de l'appareil de nettoyage, et dont l'extrémité vient s'engager à l'intérieur de la gorge du rail, et présente à ce niveau une seconde ouverture provoquant une aspiration au niveau de la gorge du rail pour en extraire des salissures résiduelles. Selon une autre caractéristique de l'invention, il est prévu une canalisation alimentée en eau débouchant au voisinage de la seconde ouverture de façon à envoyer un jet d'eau dans la gorge du rail, cette eau étant reprise par l'aspiration au niveau de la seconde ouverture. Selon une autre caractéristique de l'invention, il est prévu un déflecteur venant enfermer par dessus et sur les cotés la zone du rail où s'effectue l'aspiration. Selon une autre caractéristique de l'invention, il est prévu deux systèmes de nettoyage montés sur le boggie, opérant respectivement sur le rail droit et sur le rail gauche et raccordés à un unique système d'aspiration. Un dispositif selon la présente invention présente de nombreux avantages : du fait de l'aspiration latérale on peut prévoir une aspiration sur une longueur de rail importante, par exemple 30 à 60 cm ; le doigt étant en regard de la zone d'aspiration, les projections provoquées par ce doigt sont immédiatement aspirées, même si le dispositif avance à grande vitesse (20 à 30 km/h) et que les projections sont intenses ; le réglage en hauteur du système d'aspiration est particulièrement simple et réalisé une fois pour toutes. Selon une autre caractéristique de l'invention, le châssis du boggie est adapté à être relié rigidement à l'extrémité avant du châssis d'un camion de nettoyage de chaussée, et il est prévu un système à vérin permettant de faire varier en hauteur le châssis du boggie par rapport au châssis du camion, au niveau de leur point de liaison, de façon qu'en position basse du châssis du boggie le train avant du camion se trouve soulevé et ne touche plus le sol, le boggie portant l'avant du camion et le dirigeant, et qu'en position haute du châssis du boggie celui-ci se soulève et sorte des rails, le camion pouvant alors rouler normalement en transportant l'appareil de nettoyage. Ces objets, caractéristiques et avantages ainsi que d'autres de la présente invention seront exposés plus en détail dans la description suivante de modes de réalisation particuliers faite en relation avec les figures jointes parmi lesquelles la figure 1 représente, en vue latérale, un appareil de nettoyage conforme à l'invention la figure 2 représente le même appareil de nettoyage selon une coupe transversale pratiquée en A la figure 3 représente le même appareil de nettoyage selon une coupe transversale pratiquée en B la figure 4 représente en vue partielle, une variante de l'appareil de nettoyage selon la même coupe transversale en A ; et la figure 5 représente une autre variante de réalisatLon de l'invention ainsi qu'un camion auquel l'appareil de nettoyage est accouplé. La figure 1 représente un appareil de nettoyage des voies ferrées conforme à l'invention. Dans une chaussée 1 sont encastrés à affleurement des rails 2 constituant la voie ferrée du tramway. Le boggie est constitué d'un châssis 3 et de quatre roues de chemin de fer 4 roulant sur les rails 2. Le boggie peut conr porter un système (non représenté) destiné à provoquer son avancement sur la voie à une vitesse régulière. I1 est possible aussi de faire avancer le boggie en l'attelant à un véhicule tracteur. Le dispositif même destiné au nettoyage de la voie est monté sur le châssis 3 du boggie. Ce dispositif comporte une boite étanche 5 raccordée par un tuyau 6 à un système d'aspiration d'air (non représenté). Cette boite 5, de forme générale parallélépipèdique, est fixée au châssis 3 de façon à déboucher le plus près possible de la chaussée 1 située entre les deux rails 2 constituant la voie ferrée. La boite 5 comporte un premier prolongement latéral 7 (visible sur la figure 2) orienté vers le rail 2 et dont l'extrémité proche du rail 2 présente une ouvertu-re 8 de forme rectangulaire. Lorsqu'on branche le système d'aspiration, l'air est aspiré au niveau de l'ouverture rectangulaire 8 et passe dans la boite 5 puis dans la canalisation 6 jusqu'au système d'aspiration. Puisque l'ouverture 8 est latérale, l'air aspiré se déplace horizontalement, selon la flèche 9. La premiere ouverture 8 présente une section rectangulaire dont un grand côté 10 est disposé paral lelement au rail 2 et à une faible distance de celui-ci. L'air aspiré se déplace donc horizontalement et à grande vitesse juste au dessus de la table de roulement du rail 2 avant de s'engouffrer dans la boite 5 du système d'aspiration. I1 en résulte un balayage efficace au niveau de la voie qui provoque son nettoyage correct. Le système comporte en outre un doigt racleur 11 venant s'engager verticalement dans la gorge du rail pour en évacuer les salissures. Ce doigt 11 est disposé dans le courant d'air aspiré en face de la zone centrale de la première ouverture 8 de la boite 5. Lors de l'avancement de l'appareil de nettoyage, le doigt 11 racle la gorge du rail 2 provoquant ainsi un soulèvement des salissures présentes dans la gorge qui se trouvent immédiatement entraînées par le courant d'air d'aspiration qui passe en avant et en arrière du doigt 11. Le doigt 11 est relié au châssis 3 par l'intermédiaire d'une articulation 12 située en avant. Un vérin 13 permet de manoeuvrer à distance le doigt 11. En outre le doigt 11 peut s'escamoter et se relever sous le choc provoqué par la rencontre éventuelle d'un corps logé dans la gorge du rail 2 et offrant une trop grande résistance. Un appareil de nettoyage conçu de la sorte présente une très grande efficacité et peut fonctionner sans problème avec une vitesse d'avancement relativement importante, par exemple de l'ordre de 20 à 30 km/h. Une telle vitesse est compatible avec la vitesse des tramways, ce qui autorise le passage de l'appareil de nettoyage au cours du trafic normal, entre deux rames successives. Le système est encore amélioré, dans son efficacité, par le fait que la boite 5 présente un second prolongement latéral 14 (visible en figure 3) disposé en arriere de la première ouverture 8 par rapport à la direction d'avancement de l'appareil de nettoyage. Le prolongement latéral 14 s'étend au dessus du rail 2, vient s'engager à l'intérieur de la gorge du rail 2 et présente à ce niveau une seconde ouverture 15 de faible largeur mais stéten- dant dans la gorge du rail 2 sur une certaine longueur.Cette seconde ouverture 15 provoque une aspiration au niveau de la gorge du rail 2 destinée à entraîner les salissures résiduelles non enlevées par le doigt 11 et l'aspiration résultant de l'ouverture 8. I1 est prévu en outre une canalisation 16 alimentée en eau sous pression débouchant au voisinage de la seconde ouverture 15 de façon à envoyer un jet d'eau dans la gorge du rail 2, cette eau étant reprise par l'aspiration au niveau de la seconde ouverture 15. Le nettoyage de la gorge qui en résulte est satisfaisant, même à grande vitesse d'avancement de l'appareil de nettoyage. En figure 4, on a représenté le même appareil de nettoyage, en coupe selon A, comportant en plus un déflecteur 17 venant enfermer par dessus et sur les côtés la zone du rail 2 où s'effectuent les aspirations en provenance des ouvertures 8 et 15. Ce déflecteur 17 permet de mieux canaliser l'air aspiré, amoindrit le bruit d'aspiration et constitue une protection contre des projections d'eau éventuelles. Sur les figures 1 à 4, on a représenté un seul système de nettoyage sur un seul rail. En pratique, on aménagera un autre système de nettoyage symétrique fixé au même châssis 3 du boggie et opérant sur l'autre rail. Les deux systèmes de, nettoyage peuvent être reliés à un même système d'aspiration et à une même source d'alimentation en eau sous pression. Une variante de réalisation de l'appareil de nettoyage conforme à l'invention est illustrée par la figure 5. Dans cette variante de réalisation, on retrouve la même disposition de l'appareil de nettoyage que celle décrite précédemment mais comportant, sur le châssis 3 du boggie, des éléments complémentaires destinés à constituer une liaison rigide entre l'appareil de nettoyage proprement dit et un camion 18 de nettoyage de chaussée. Pour le nettoyage des chaussées, on utilise habituellement un camion spécial 18 qui comporte généralement un système de nettoyage et de brossage 19, un système d'aspiration d'air 20, un réservoir d'eau 21 pour l'alimentation des brosses ou autres appareils de nettoyage et un autre réservoir 22 destiné à recevoir l'eau et l'air chargés de saletés après aspiration. Un tel camion de nettoyage de chaussée est très largement répandu et n'est représenté ici que de façon schématique. Selon un aspect de la présente invention, un système de liaison est prévu entre l'appareil de nettoyage et l'extrémité avant 23 du châssis du camion 18. Sur cette extrémité avant 23 du châssis du camion 18 on fixe verticalement une plaque rigide 24. Au dessus et à l'avant du châssis 3 du boggie, est fixée rigidement une autre pièce 25 s'étendant verticalement et qui est reliée à la piece 24 par l'intermédiaire d'éléments de guidage (non représentés) qui autorisent un déplacement relatif vertical et en rotation des pièces 25 et 24. Un vérin 26 relie les pièces 24 et 25 et permet de faire varier en hauteur le châssis 3 du boggie par rapport au châssis 23 du camion 18, au niveau de leur point de liaison. Si on actionne le vérin 26 de façon à provoquer la descente maximum de l'appareil de nettoyage, il s'ensuit, par réaction, un soulèvement de l'avant du camion 18 provoquant le décollement des roues avant 27. On obtient de la sorte un système auto-tracteur et autodirecteur permettant de nettoyer les voies ferrées de tramways. En effet, il est possible de mettre en route le camion 18 et de le faire avancer du fait de la traction des roues arrière, l'ensemble suivant automatiquement la voie du fait de la présence du boggie. On peut utiliser la majeure partie des installations du camion 18 de nettoyage des chaussées, à savoir le système .d'aspiration 20, la réserve d'eau 21 et le réservoir d'eau usée 22. I1 suffit d'effectuer les branchements d'aspiration d'air 6 et d'alimentation d'eau 16 entre le camion 18 et l'appareil de nettoyage. On obtient ainsi, avec un minimum d'appareils supplémentaires, une transformation d'un camion de nettoyage de chaussée en un camion de nettoyage des voies ferrées de tramways. Ceci constitue un avantage économique très important. Si on actionne le vérin 26 de façon à relever au maximum l'appareil de nettoyage, le camion repose à nouveau normalement sur ses roues, l'appareil de nettoyage se retrouve surélevé, libéré des rails, et le camion peut alors rouler normalement afin de transporter, maintenu à l'avant, l'appareil de nettoyage, par exemple pour une utilisation dans un autre réseau ferré. REVENDICATIONS 1. Appareil de nettoyage des voies ferrées de tramways comportant un boggie destiné à rouler sur la voie ferrée et un système d'aspiration d'air raccordé à une boite (5) montée sur le boggie et présentant une première ouverture (8) par où rentre l'air aspiré, caractérisé en ce que ladite première ouverture (8) est disposée latéralement et présente une section rectangulaire dont un grand côté (10) est disposé parallèlement à l'un des rails (2) de la voie ferrée et à une faible distance, de sorte que l'air aspiré balaie le rail (2) selon une direction sensiblement parallèle au sol (1) et perpendiculaire au rail (2) et en ce qu'il comporte en outre un doigt (11) venant s'engager dans la gorge du rail (2) pour en évacuer les salissures, ce doigt (11) étant disposé dans le courant d'air aspiré en face de la zone centrale de la premiere ouverture (8) de la boite (5). 2. Appareil de nettoyage selon la revendication 1, caractérisé en ce que la boîte (5) comporte en outre un prolongement latéral (14) disposé en arriere de la première ouverture (8) par rapport à la direction d'avancement de l'appareil de nettoyage, et dont l'extrémité vient s'engager à l'intérieur de la gorge du rail (2) et présente à ce niveau une seconde ouverture (15) provoquant une aspiration au niveau de la gorge du rail (2) destinée à en extraire des salissures résiduelles. 3. Appareil de nettoyage selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comprend en outre une canalisation (16) alimentée en eau débouchant au voisinage de la seconde ouverture (15) de façon à envoyer un jet d'eau dans la gorge du rail (2), cette eau étant reprise par l'aspiration au niveau de la seconde ouverture (15). 4. Appareil de nettoyage- selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qutil comprend en outre un déflecteur (17) venant enfermer par dessus et sur les côtés la zone du rail où s'effectue l'aspiration. 5. Appareil de nettoyage selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il comprend deux systèmes de nettoyage opérant respectivement sur le rail droit et sur le rail gauche, montés sur le boggie et raccordés à un unique système d'aspiration. 6. Appareil de nettoyage selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le châssis (3) du boggie est adapté à être relié rigidement à l'extrémité avant (23) du châssis d'un camion (18) de nettoyage de chaussée, et en ce qu'il comprend en outre un système à vérin (26) permettant de faire varier en hauteur le châssis (3) du boggie par rapport au châssis (23) du camion (18) au niveau de leur point de liaison (24, 25) de façon qu en, position basse du châssis (3) du boggie le train avant (27) du camion (18) se trouve soulevé et ne touche plus le sol (1), le boggie supportant l'avant du camion (18), et qu'en position haute du châssis (3) du boggie celui-ci se soulève et sorte des rails (2), le camion (18) pouvant alors rouler normalement en transportant l'appareil de nettoyage.