Brevet FR2658145A1 — publié le 19910816

L'invention porte sur un dispositif de verrouillage d'un type nouveau. De longue date on utilise un dispositif de verrouillage des appareils de voie dont la manoeuvre est solidaire de celle de l'aiguillage ; ce dispositif est connu sous le nom de "Verrou Carter Coussinet" ou verrou C.C. ou V.C.C. Le verrou "C.C " s'installe en lieu et place du coussinet de pointe de l'aiguille et assure obligatoirement les deux fonctions de - verrouillage de l'aiguille lorsque celle-ci est appliquée sur son contre-aiguille, - calage de l'aiguille lorsque celle-ci est en position aiguille ouverte". L'équipement d'un branchement simple nécessite un verrou "C.C." sur chacune des aiguilles. Depuis 1967, de nouveaux verrous "C.C.", å grand permissif de dilatation, ont été développés pour permettre, sans répercussion sur leur fonctionnement, un déplacement longitudinal, par exemple de plus ou moins 35 mm environ, de l'aiguille par rapport à son contreaiguille (cheminement, dilatation...). Ces verrous peuvent ainsi assurer le verrouillage des branchements s - incorporés dans des voies en longs rails soudés, - avec aiguilles de longueur égale ou supérieure à 12 m. Depuis 1980, les verrous "C.C." ont évolué afin de faciliter, voire de supprimer les opérations périodiques de maintenance. De plus, ces verrous sont équipés d'un dispositif individuel de stabilisation qui permet à l'ensemble mobile de verrouillage de conserver sa position verrouillée en cas d'incident au niveau de la tringle de manoeuvre. Jusqu'à présent les aiguillages équipés de verrous "C,C," pour la prise en pointe ne peuvent être pris en talon pour la direction qui n'est pas donnée. Le présent perfectionnement a pour but de rendre en exploitation normale le verrou talonnable sans incident, ce qui est contraire aux principes utilisés jusqu'alors. Le nouveau problème à résoudre est le suivant - le dispositif de verrouillage doit fonctionner efficacement et en toute sécurité avec un seul verrou monté sur l'une des deux aiguilles - de plus, il doit etre talonnable et non renversable, permettant en permanence et sans manoeuvre extérieure 1) une prise en pointe de l'aiguillage à vitesse supérieure à 40 km/h dans une direction, 2) une prise en talon de l'aiguillage à vitesse supérieure à 40 km/h dans les deux directions. Ces fonctions étaient réalisables, antérieurement à l'invention, mais le verrou était alors un verrou indépendant, à commande extérieure séparée de celle de l'aiguillage. Le dispositif de verrouillage conforme à l'invention comporte entre autres un verrou constitué d'un bâti remplaçant un coussinet de pointe et formant la partie fixe du verrou, d'un ensemble "C-main" formant la partie mobile, dont la main est boulonnée sur l'aiguille normalement fermée et dont la tête du "C" glisse pendant la manoeuvre sur la rampe d'un couloir du bâti, et peut venir en prise dans une chambre prévue à l'une des extrémités de ladite rampe ; il se caractérise en ce que - ledit verrou est unique, et placé du côté de l'aiguille normalement appliquée, - la rampe du couloir du bâti est continue à son extrémité dirigée vers l'intérieur de la voie, l'autre extrémité comportant obligatoirement la chambre de verrouillage, - l'appareil de voie est associé à un ensemble amortisseur composé d'une tringle élastique et d'un ralentisseur de retour, - le bras de manoeuvre du "C" du verrou est lié par au moins une tringle à l'aiguille normalement ouverte par une liaison coulissante, - une tringle d'écartement est fixée d'une part sur l'aiguille normalement ouverte et liée d'autre part à l'aiguille normalement appliquée par un système coulissant à jeu prédéterminé, la tringle d'écartement étant située, par rapport aux tringles de commande du verrou, dans la chambrée contiguë côté talon de l'aiguillage. On comprendra mieux l'invention à l'aide de la description ci-après faite en référence aux figures annexées suivantes Figures la à ld : schémas montrant le principe et le fonctionnement d'un verrou "C.C." de l'art antérieur. Figure 2 : dessin du dispositif de verrouillage talonnable (D.V.T.) conforme à l'invention, première variante présentée en position verrouillée. Figure 3 : schéma de principe d'une deuxième variante de l'ensemble du dispositif (D.V.T.) conforme à l'invention dans la situation précédant le talonnage. Figure 4 : schéma de principe de la première variante de la figure 2, dans la position précédant le talonnage. Figure 5 : situation du dispositif de la figure 3 quand le talonnage commence Figure 6 : situation du même dispositif de la figure 3 en fin de talonnage. Figure 7 : vue de détail de l'épaulement d'une tringle à épaulement. Figures 8a à 8c : vues de détail d'un patin d'appui équipant la tête du verrou. Figure 9 : variante de montage avec ralentisseur relié à une tringle de liaison. On comprendra mieux l'invention en décrivant au préalable le fonctionnement d'un dispositif de l'art antérieur ou verrou C.C. représenté en figures la à ld. Un dispositif "V.C.C." de l'art antérieur comporte toujours deux verrous, un verrou gauche (VG) et un verrou droit (VD) équipant respectivement chacune des deux aiguilles (AG, AD). Chaque verrou (VG, VD) se compose d'un bâti (B) remplaçant le coussinet de pointe, d'un "C" de verrouillage en acier moulé, d'une main de manoeuvre (M), et d'un contrôleur électrique d'application et de verrouillage (qui ne sera pas détaillé dans la suite du texte). Le bâti (B) en acier moulé comporte une chambre de calage (S) et une chambre de verrouillage (R), réunies par un couloir (Q). Le "C" et la main (M) liés par un axe d'articulation constituent la partie mobile du verrou. La main (n) est boulonnée élastiquement sur son aiguille et l'ensemble "C - main" assure la manoeuvre de cette aiguille. La longueur du couloir (Q) est fonction de l'ouverture (6) en pointe de l'aiguille. Chaque verrou (VG, VD) est complété d'une part par une patte (P) de glissement en fonte, équipée d'une fourrure et supportant l'aiguille par l'intermédiaire de la eain (N) pendant sa course, d'autre part par un capot de protection fixé au bâti par des moyens appropriés. Un ensemble de tringles (T1, T2, T3) assure respectivement l'écartement entre les aiguilles, la manoeuvre des verrous, l'accouplement des verrous. Le fonctionnement dans le bâti (B) de l'ensemble ("C" et main (M)) se déroule en plusieurs temps ; il est visible sur les figures la à id qui représentent la pointe de l'aiguillage d'un branchement simple. La figure la montre que l'aiguille de gauche (AG) est verrouillée. Elle est maintenue à l'application sur son contreaiguille par : - la tête du "C" en prise sur la pièce de verrouillage de la chambre de verrouillage (R) du bâti du verrou gauche (VG), s'opposant à l'entrebâillement de l'aiguille, - le talon du "C" s'opposant au déversement de l'aiguille, - la tête du "C" du verrou droit (VD) étant dans la chambre de calage (S) du verrou droit (VD), et s'opposant à un retour éventuel de l'aiguille ouverte vers l'application. La manoeuvre des verrous s'effectue alors en trois temps 1) Figure lb : déverrouillage de l'aiguille appliquée et suppression du calage de l'aiguille ouverte. La rotation simultanée des deux "C" de verrouillage provoque - le dégagement de la pièce de verrouillage par la tête du "C" de l'aiguille appliquée, - la sortie de la tête du "C" de la chambre de calage de l'aiguille ouverte. La tête de chacun des deux "C" se présente alors dans le couloir (Q) ménagé pour son passage dans le bâti. 2) Figure lc : translation des aiguilles. Le déplacement simultané des deux aiguilles s'effectue par l'intermédiaire des tringles (tri, T2, T3). En fin de translation des aiguilles, la tête du "C" du verrou de l'aiguille (AD) se présente devant la chambre de verrouillage (R). La tête du "C" de l'aiguille (AG) se présente devant la chambre de calage (S) (situation symétrique à celle de la figure lb). 3) Figure id : verrouillage de l'aiguille amenée à l'application. Calage de l'aiguille amenée à l'ouverture. Pour résoudre le nouveau problème énoncé en introduction, le dispositif a été modifié : il comporte un seul verrou pour que le verrouillage soit possible dans une seule direction, il est équipé d'un ensemble de tringles spécialement adapté et permettant le talonnage sans renversement, et le retour de l'aiguillage. Le dispositif de verrouillage talonnable (D.V.T.) conforme à l'invention est représenté en détail en figure 2, il est adaptable sur un aiguillage à montage classique ou semi-indépendant, à déviation à droite, à gauche ou symétrique, et comporte un seul verrou (1) placé du côté de l'aiguille appliquée (AD) donnant la direction pour laquelle l'aiguillage doit être pris en pointe à vitesse supérieure à 40 km/h. Le verrou (1) est composé d'un bâti (11) et d'un ensemble "C" et main de manoeuvre (M) comme dans l'art antérieur. Pour les réalisations en petite série, on prévoit de modifier le bâti du verrou en soudant un profilé en acier laminé (13) destiné à fermer la chambre de calage et à assurer la continuité de la rampe (15), les autres éléments constitutifs, chambre de verrouillage (12), couloir (14), rampe (15), étant inchangés. Pour les réalisations en grande série, on prévoit de mouler spécialement un bâti, sans chambre de calage, avec rampe continue venant de fonderie avec le bâti, côté intérieur à la voie, et se terminant côté extérieur par la chambre de verrouillage. Dans la mesure où, dans ce type de dispositif, le déplacement de la tête (16) du "C" monté n'est pas limité par un ensemble de verrouillage sur l'autre aiguille, il y a lieu de prévoir des chocs et usures importants entre la face latérale du "C" et la rampe du couloir du bâti. Pour absorber et limiter ces efforts, il devient nécessaire d'équiper la tête (16) d'un patin d'appui (17) en toute matière plastique connue, apte au glissement et à l'amortissement des chocs. Le patin d'appui (17) est représenté en détail en figures 8a à 8c ; il présente une forme générale parallélépipédique et prend place dans un logement usiné prévu sur l'extrémité de la tête (16) du "C", plus précisément sur le côté de la tête devant glisser sur la rampe (15). Le patin d'appui (17) est fixé dans son logement par tout moyen approprié, par exemple deux vis (21) ; son épaisseur est supérieure à la profondeur du logement, par exemple et non limitativement de 2 mm, de façon que le flanc de la tête (16) ne soit pas en contact avec la rampe (15). Le dispositif de verrouillage talonnable (D.V.T.) conforme à l'invention est représenté aux figures 2 à 6, la figure 2 montrant uniquement le fonctionnement en pointe de l'aiguillage, les figures 3 à 6 montrant le dispositif combiné à un ensemble de tringles pour attaque multiple réalisées spécialement pour la présente invention - 2 tringles spéciales (2 et 3) reliant le bras de manoeuvre de l'ensemble "C - main" du verrou à l'aiguille (AG) normalement ouverte d'une part, à un dispositif de manoeuvre (10) d'autre part, et enfin à un premier renvoi (9) de l'attaque multiple. Deux variantes fonctionnellement équivalentes sont présentées, l'une en figures 2 et 4, et l'autre en figures 3, 5, 6. Selon la première variante, la tringle (2) est une tringle de liaison dont une extrémité est liée par chape à coulisse au bras de manoeuvre du "C" et dont l'autre extrémité est liée par patte d'articulation à l'aiguille normalement ouverte (AG). La tringle de liaison (2) est commandée par la tringle de commande (3) attelée en un point (19). Selon la deuxième variante, une extrémité de la tringle (2) est solidaire du bras de manoeuvre du "C" et l'autre extrémité est commandée avec liaison coulissante par la tringle de commande (3). Celle-ci est liée par chape à oeil à une tringle élastique (5) d'une part1 et au renvoi d'un dispositif d'attaque multiple d'autre part. La tringle (3) porte également deux épaulements pour la manoeuvre de l'aiguille normalement appliquée (AD). Le dispositif (D.V.T.) comporte encore - une tringle d'écartement (4) à épaulements (23) prévue dans la chambrée contiguë à celle des tringles précédentes et assurant l'écartement des aiguilles. La tringle (4) est solidaire, par patte d'articulation, de l'aiguille (AG) normalement ouverte. Côté aiguille appliquée (AD) la tringle (4) est équipée d'un système à épaulements (23). Le système à épaulements (23) fonctionne comme un système coulissant à jeu prédéterminé (J) ; il est prévu du côté de l'aiguille normalement appliquée ; son détail est visible en figure 7. L'extrémité de la tringle se déplace dans la chape (26) d'une patte (25) solidaire de l'aiguille (AD), un épaulement intérieur (23a) et un épaulement extérieur (23b) fixés sur la tringle délimitent le jeu (J) de la coulisse. Le jeu (J) est calculé en fonction de la course de déverrouillage du verrou dont l'utilité sera présentée plus loin, et varie selon l'emplacement de la tringle. - une tringle élastique (5) interposée entre la tringle de commande (3) et un dispositif de manoeuvre (10) généralement manuel pour ce type d'installation ; tringle (5) et tringle (3) étant solidaires et dans le prolongement l'une de l'autre. La tringle élastique (5) permet, lorsque le dispositif de manoeuvre (10) est en position normale, le talonnage sans renversement et le retour de l'aiguillage, cette tringle élastique est un composant classique non modifié des aiguillages talonnables non renversables. Le dispositif de manoeuvre (10) (à levier ou à mécanisme par exemple), n'a pas été représenté en détail. Au repos, le dispositif de manoeuvre (10) est "enclenché" s'il s'agit d'un levier, ou calé s'il s'agit d'un mécanisme. - un ralentisseur de retour (6) pour freiner le retour de l'aiguillage (donc de l'ensemble "C - main") et éviter ainsi l'amorçage de l'action du verrouillage pendant le talonnage, entre deux essieux. Ce ralentisseur est également un composant industriel classique Sur les figures le ralentisseur de retour (6) est monté en parallèle avec la tringle élastique (5), mais ces deux éléments peuvent être intégrés pour ne former qu'un seul appareil. Ce ralentisseur peut également agir par une de ses extrémités directement sur l'aiguille normalement ouverte (figure 9), en tout point le liant à l'aiguille ouverte, ou indirectement selon la variante mise en oeuvre (figure 2 ou 3), ou par un des éléments de tringlerie (tringle, renvoi d'attaque multiple...), l'autre extrémité étant fixée au travelage de l'aiguillage. - un ensemble de tringles (7, 8) et de renvois (9) à courses adaptées pour obtenir l'ornière de libre passage et la cote de protection de l'aiguille ouverte en tout point de l'appareil. Les tringles (8) solidarisent le mouvement des tringles d'attaque (7) situées entre les aiguilles et répartissant l'effort sur la longueur desdites aiguilles. Les tringles (7) sont solidaires par patte d'articulation de l'aiguille normalement ouverte et reliées aux renvois (9) de l'attaque multiple. De même que pour la tringle (4), on ne prévoit sur les tringles (7) qu'un seul système coulissant par épaulements (23) à jeu prédéterminé (J) ; bien entendu le jeu (J) est calculé en fonction de l'emplacement de la tringle et de l'ouverture (6) de l'aiguille. Au repos, en position normale avant talonnage pour un aiguillage à prise en pointe à vitesse supérieure à 40 km/h pour la direction de gauche (lorsque l'on fait face à la pointe de l'appareil) pour l'exemple considéré, le dispositif est dans la situation représentée en figure 3. Un essieu (24) se présente en talonnage par la droite, selon la flèche (F). L'aiguille (AG) est normalement ouverte, l'aiguille (AD) normalement appliquée, et la tête du verrou est en prise dans la chambre de verrouillage (12). A titre d'exemple, le dispositif représenté en figures 3, 5, 6 concerne un appareil de voie tg 0,085 à déviation à droite, conçu pour les voies de dédoublement des voies uniques ; le dispositif ralentisseur (6) de retour est réglé à 10 s ; la tringle élastique (5) a une poussée de 240 kg ; l'ouverture maximale en pointe (6) est de 130 mm environ ; les jeux respectifs (J) des tringles à épaulement (3) (4) (7) s'échelonnent de 55 mm environ pour la tringle (3), à 2 mm environ pour la tringle (7) de talon. Le mouvement du dispositif (D.V.T.) se déroule alors comme suit - Le premier essieu (24) du véhicule qui se présente en talon de l'appareil pour la direction non établie va agir par le boudin de la roue correspondante sur l'aiguille ouverte (AG) pour en provoquer le déplacement vers l'application. Ce mouvement de fermeture amorcé en talon va d'une part, se répercuter tout le long de l'aiguille ouverte par l'aiguille ellemême, et d'autre part, actionner l'attaque multiple qui accompagne l'aiguille sur toute sa longueur. - Par l'attaque multiple, ce mouvement (amorcé en talon de l'aiguille ouverte) va également se répercuter en pointe sur le bras de manoeuvre du "C - main" et provoquer progressivement, après quelques millimètres de course de la tringle 3 le déverrouillage de l'aiguille appliquée, sans qu'il y ait déplacement de la pointe de cette dernière durant toute la course de déverrouillage. La tête (16) du "C" se déplace dans la chambre de verrouillage (12) jusqu'à atteindre la rampe (15) du couloir (14). Chaque tringle d'attaque (7) s'est déplacée de façon à décoller son épaulement intérieur (23a) de la patte (25), jusqu'à amener son épaulement extérieur (23b) en butée contre la patte (25 > . Pendant la course de déverrouillage de la tête (16), et grâce aux jeux (J) des coulisses, l'aiguille appliquée (AD) ne s'est déplacée qu'en talon. - A la fin du déverrouillage les épaulements extérieurs (23b) des tringles entraîneront à l'ouverture l'aiguille normalement appliquée, sur toute sa longueur, sous l'action de la progression de l'essieu, ce qui permettra le passage du boudin de la roue opposée sans qu'il agisse sur l'aiguille normalement appliquée (AD). - Durant ces mouvements d'aiguilles et de renvois, la tringle (3) n'entraîne pas le dispositif de manoeuvre (10) mais vient solliciter en compression (ou en traction selon le montage), la tringle élastique (5) pour la valeur du déplacement de l'aiguille normalement ouverte (figure 6). - Après le dégagement de la pointe de l'aiguille par le premier essieu (24), le ressort de la tringle élastique tend à ramener tous les ensembles mobiles à leur position initiale de la figure 3. Le dispositif ralentisseur (6) s'oppose à l'effort de retour de la tringle élastique en le freinant, dans le but d'éviter des retours répétés et trop rapides après chaque passage d'essieu d'un même convoi qui seraient préjudiciables à la tenue mécanique du verrou (1) et de son contrôleur non représenté. Le principe de la tringle élastique (5) était connu en soi et déjà appliqué sur des branchements talonnables. Dans le dispositif conforme à l'invention, le dispositif de manoeuvre (10) fonctionne avec un appareil de voie verrouillable pouvant être pris en pointe pour une direction ou en talon pour les deux directions, à plus de 40 km/h, et qui nécessitait antérieurement à l'invention un dispositif de verrouillage à commande séparée. Le dispositif (D.V.T.) conforme à l'invention peut être utilisé : - éventuellement pour un franchissement en pointe pour la direction non verrouillée, mais ceci dans les conditions restrictives définies par les règlements en vigueur, et après renversement du dispositif de manoeuvre, - sans attaque multiple : c'est-à-dire sans le système de tringles et renvois (7, 8, 9), lorsque l'appareil n'en est pas muni d'origine, - avec attaque simple ou multiple : c'est-à-dire que le nombre des ensembles (7, 8, 9) présenté sur les dessins n'est pas limitatif, il peut être augmenté ou diminué selon la longueur des aiguilles dont dépend la vitesse des circulations. En outre le système ralentisseur de retour (6) peut présenter les variantes d'exécution précédemment signalées quant à l'organe sur lequel s'exerce directement son action. D'une façon générale, la portée des revendications ci-jointes s'étend aux variantes d'exécution fonctionnellement équivalentes au mode de réalisation décrit ci-dessus à titre d'exemple non limitatif. REVENDICATIONS 1. Dispositif de verrouillage des appareils de voie, dont la manoeuvre est solidaire de celle de l'aiguillage (AG, AD), dispositif comportant, entre autres, un verrou constitué d'un bâti (11) remplaçant un coussinet de pointe et formant la partie fixe du verrou, d'un ensemble "C - main" formant la partie mobile dont la main est boulonnée sur l'aiguille normalement appliquée, et dont la tête du "C" glisse pendant la manoeuvre sur la rampe (15) d'un couloir du bâti (14), et peut venir en prise dans une chambre prévue à l'une des extrémités de ladite rampe, caractérisé en ce que :: - ledit verrou (1) est unique, et placé du côté de l'aiguille normalement appliquée, - la rampe (15) du couloir du bâti est continue à son extrémité dirigée vers l'intérieur de la voie, l'autre extrémité comportant obligatoirement la chambre de verrouillage (12), - l'appareil de voie est associé à un ensemble amortisseur composé d'une tringle élastique (5) et d'un ralentisseur de retour (6), - le bras de manoeuvre du "C" du verrou est lié par au moins une tringle à l'aiguille normalement ouverte par une liaison coulissante, - une tringle d'écartement (4) est fixée d'une part sur l'aiguille normalement ouverte et liée d'autre part à l'aiguille normalement appliquée par un système coulissant à jeu prédéterminé (J), la tringle d'écartement étant située, par rapport aux tringles de commande du verrou, dans la chambrée contigue, côté talon de l'aiguillage. 2. Dispositif de verrouillage selon la revendication précédente caractérisé en ce que la tête (16) du "C" est équipée d'un patin d'appui (17). 3. Dispositif de verrouillage selon la revendication 1 caractérisé en ce que l'extrémité continue de la rampe est obtenue par fixation d'un profilé fermant une chambre de calage. 4. Dispositif de verrouillage selon la revendication 1 caractérisé en ce que l'extrémité continue de la rampe vient de fonderie avec le bâti. 5. Dispositif de verrouillage selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que l'appareil de voie est équipé en outre d'une attaque multiple formée d'un ensemble de tringles et renvois (7, 8, 9) dont les tringles d'attaque (7) colportent un système coulissant à jeu (J) prédéterminé, côté aiguille normalement appliquée. 6. Dispositif de verrouillage selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que le système coulissant utilisé pour les tringles à épaulement se compose d'une patte à chape (25, 26) solidaire de l'aiguille appliquée et d'une tringle à épaulements, un épaulement intérieur (23a) et un épaulement extérieur (23b), fixés sur la tringle et délimitant le jeu (J) de la coulisse. 7. Dispositif de verrouillage selon l'une quelconque des revendications 1 à 6 caractérisé en ce que l'ensemble amortisseur (5, 6) est interposé entre le dispositif de manoeuvre (10), la tringle élastique (5) étant solidarisée à la tringle de commande (3) et dans son prolongement, le ralentisseur de retour (6) étant monté en parallèle avec la tringle élastique (5). 8. Dispositif de verrouillage selon l'une quelconque des revendications 1 à 6 caractérisé en ce que le ralentisseur de retour (6) peut être fixé d'une part au travelage de l'appareil et d'autre part à l'aiguille normalement ouverte. 9. Dispositif de verrouillage selon l'une quelconque des revendications 1 à 6 caractérisé en ce que le ralentisseur de retour (6) peut être fixé d'une part au travelage de l'appareil et d'autre part à l'un quelconque des éléments de l'attaque multiple.