Brevet FR2659584A1 — publié le 19910920

Les rails de chemin de fer subissent une usure dûe à la pression de contact des roues, et leur surface se dégrade par ecrouissage tandis que la géométrie de la face bombée est altérée. Ces rails peuvent être récupérés après démontage et envoi dans un atelier de régénération où ils sont reprofilés dans des machines d'usinage procédant par enlèvement de la couche superficielle de métal afin de restituer le profil de la face de contact du champignon. On connait les machines à reprofiler par rabotage utilisant des outils de forme en acier rapide. Ces machines ne sont pas adaptées aux rails durs dont l'emploi se développe. On connaît également les machines à reprofiler par fraisage dont les fraises sont équipées de plaquettes carbures. Le brevet FR 1.299.795 décrit une machine de ce type caractérisée en ce que la face de roulement du rail usé est appliquée contre une rangée de galets fixes au moyen de galets d'appui mobiles obliques, tandis que le rail progresse longitudinalement pendant l'usinage réalisé par deux fraises de forme stationnaires. Dans ce type de machine la rangée de galets fixes sert de face de référence pour l'usinage. Une telle machine est bien adaptée dans son principe à l'usinage de rails durs mais nécessite un dispositif de guidage par galets obliques particulièrement rigide dans la zone de fraisage, ce que ne comporte pas la machine selon Brevet FR 1.299.795. L'objet de laprésente invention est d'apporter une solution à ce problème, notament en proposant une nouvelle structure de support et de réglage de galets obliques, permettant en outre le dégagement des copeaux sous la zone de fraisage sans. interférence avec des éléments de machine. La présente invention1 appliquable à une telle machine à reprofiler par fraisage décrit un dispositif à galets de guidage vertical et latéral d'une très grande rigidité et d'une parfaite stabilité garantissant une absence de vibrations et de flexion du rail au défilement pendant l'usinage. Le dispositif objet de la présente invention comporte des galets fixes au contact de la face à usiner du rail disposés en amont et en aval d'au moins une fraise et des galets obliques mobiles venant en appui et en pression symétriquement sur les faces latérales et inférieures du champignon du rail dans la zone d'usinage, l'ensemble des galets obliques étant solidaire d'un chassis support commun mobile au moyen d'au moins un vérin et selon une caractéristique de l'invention les galets obliques sont montés basculants symétriquement et librement dans le sens transversal au plan médian du rail, autour de 2 arbres disposés parallèlement au rail, montés par l'intermédiaire de paliers sur le chassis mobile commun. Les galets obliques sont munis de gorges qui viennent s'encastrer sur les arêtes latérales inférieures du champignon de chaque côté du rail exerçant des forces de serrage verticales et latérales approximativement égales, la face de roulement du rail étant au contact sur les galets fixes. Selon l'invention les galets mobiles se placent d'eux-mêmes en équilibre angulaire en arc-boutement sur le rail d'une part, et de chaque côté sur les 2 arbres de basculement d'autre part. Selon une autre caractéristique de l'invention les galets obliques sont maintenus symétriques au rail au moyens de leviers de synchronisation calés respectivement sur les arbres supports basculants parallèles au rail de chaque côté de celui-ci et l'écartement des galets obliques est pré-réglé au moyen d'un dispositif de butée ajustable de façon à éliminer tout réglage à chaque engagement d'un rail dans la machine. Selon une autre caractéristique de l'invention le guidage du chassis support des galets obliques mobiles est réalisé au moyen d'un double système de rampes inclinées assurant une grande stabilité et un mouvement de translation rigoureusement parallèle de l'ensemble des galets. La figure 1 représente une vue en élévation selon un mode de réalisation du dispositif de guidage selon l'invention. La figure 2 est une vue selon 2-2 de la figure 1 La figure 3 est une coupe selon 3-3 de la figure 1 représentant le dispo sitif de leviers dé synchronisation. Selon les figures 1 et 2, le rail (1) se déplaçant à la vitesse d'usinage selon la flèche F1 est maintenu au contact des galets fixes supérieurs (3) au moyen d'une part des galets mobiles (2) relevables dans le sens des flèches F2 et d'autre part des galets obliques (4) munis de gorges disposés symétriquement au plan médian du rail (1), et en appui sur les faces latérales et inférieures du champignon de celui-ci. Le rail (1) est usiné au moyen d'au moins une fraise stationnaire (10) pendant son avance selon la flèche F1. Cette fraise est disposée entre les rangées de galets fixes supérieurs (3) disposés respectivement en amont et aval et qui positionnent la face à usiner par rapport à la fraise. Les galets obliques sont solidaires de chapes (5), basculant transversalement au rail(1) autour de 2 arbres (6) diposés parallèlement à celui-ci de part et d'autre de son plan médian. Les arbres (6) sont solidaires d'un chassis support mobile commun (8) par l'intermédiaire de paliers (7). Selon une forme préférentielles de réalisation, le chassis support mobile est monté coulissant au moyen d'un double dispositif de rampes inclinées mobiles (12) solidaires du support (8) et en appui sur des rampes fixes (11) assurant une translation rigoureusement parallèle des galets obliques (4) en direction du rail, sous l'effet d'au moins un vérin (9) exerçant une force de poussée selon la flèche F5. Sous l'effet de la poussée du vérin (9) les galets obliques (4) munis de gorges viennent s'encastrer de chaque côté sur l'arête latérale inférieure du champignon du rail (1) comme illustré en Figure 2. Selon l'invention les galets se placent librement en position angulaire d'équilibre stable en arc-boutement sur le rail et en appui sur les arbres (6) par l'intermédiaire des chapes (5), tandis que la face supérieure du rail est en appui contre les galets fixes (3) disposés de part et d'autre de la fraise (10). Les galets obliques (4) exercent sur le rail (1) des forces d'appui verticales (F3) et latérales (F4) pendant son défilement. Les forces verticales (F3) sont équilibrées par la réaction en sens opposé des galets fixes (3), tandis que les forces(F4symétriques au rail et de sens opposé s'équilibrent entre elles. Selon l'invention et comme représenté en Figure 3 les arbres (6) respectivement à droite et à gauche du rail sont synchronisés dans leur mouvement angulaire au moyen de 2 leviers (14) et (15) calés respectivement sur chaque arbre (6). Ces leviers sont solidarisés à leur extrémité au moyen d'un axe d'articulation (16). De cette façon le mouvement angulaire des arbres (6) droite et gauche ainsi que des galets (4) est toujours symétrique par rapport au rail (1). Une vis de butés (17) solidaire d'un support (18) et venant en appui sur le levier (15) permet de pré-régler la position au repos des leviers (14) et (15) en déterminant l'écartement (d) des galets (4). De la même façon une vis de butée (19) solidaire d'un support (20) relié à une des rampes mobiles (12) et venant en appui sur un élément fixe (21) permet de pré-régler l'écartement (h) entre la tengente de contact des galets (4) au rail (1) et la fraise (10). Une goulotte d'évacuation (13) largement ouverte permet la reprise des copeaux de fraisage tombant librement au travers de la partie centrale du chassis (8) sur une bande transporteuse (22). Dans le cadre de l'invention et en variante le guidage en translation du support (8) pourra être réalisé par des glissières verticales ou par des douilles à billes, ou par un système de leviers formant parallèlogramme articulé ou par double excentrique ou tout autre système de guidage en translation du dit support parallèlement à lui-même. De même la synchronisation en pivotement des arbres (6) droite et gauche pourra être réalisée par 2 secteurs dentés au lieu des leviers articulés (14) et (15). Le fonctionnement du dispositif est le suivant Le rail (1) avançant à la vitesse de fraisage dans le sens de la flèche (F1) sur des convoyeurs d'entrée et d'évacuation non représentés comportant des rouleaux presseurs motorisés, la face du rail à usiner est mise en appui sur les galets fixes (3) disposés en amont et aval de la fraise (10) sous lteffet des galets mobiles (2) actionnés en direction de la flèche F2 au moyen de vérins non représentés. Les galets fixes (3) constituent la face de référence de positionnement du rail et la fraise (10) enlève une épaisseur constante de métal sur cette face indépendamment des variations possibles de la hauteur globale du rail. Selon un principe connu, l'épaisseur du métal enlevé peut être réglée en décalant la rangée de galets fixes (3) disposée en amont de la fraise perpendiculairement à la direction du rail, par des moyens connus tels que des rampes inclinées non représentées, la position de la fraise (10) restant inchangée. Le rail arrive selon la flèche F1 à la vitesse de fraisage, face aux galets obliques (4) dont l'écartement (d) est pré-réglé au moyen de la vis de butée (17). De même l'ouverture de passage (h) entre les galets obliques (4) et la face de contact à la fraise (10) est pré-réglée au moyen de la vis de butée (19). Les vérins (9) sont constamment en pression de sorte que la tête du rail s'engage à force entre les premiers galets obliques en les écartant légèrement horizontalement et verticalement, les ouvertures (d) et (h) de passage entre galets étant légèrement inférieures respectivement à la largeur et la hauteur du champignon du rail. Le rail est usine au passage par la fraise de reprofilage (10) et traverse la machine sans intervention humaine. Grâce à la structure du support (8) largement ouvert en son milieu, les copeaux d'usinage tombent librement dans une goulotte (13) d'où ils sont repris de préférence par la bande transporteuse (22). Cette structure en forme de cadre permet en outre l'implantation des galets obliques (4) espacés régulièrement sous la zone de fraisage assurant un soutien continu et uniforme du rail (1), depuis les galets fixes (3) en amont jusqu'aux galets fixes (3) en aval de la fraise (10), les arbres (6) de basculement se situant sur les 2 côtés parallèles du dit cadre à l'extérieur de la zone de passage des copeaux de fraisage. REVENDICATIONS 1) Machine à reprofiler les rails usés en défilement comprenant des convoyeurs d'alimentation et d'évacuation motorisés, des galets fixes (3) au contact de la face à usiner du rail (1) et disposés respectivement en amont et en aval d'au moins une fraise stationnaire (10), des galets mobiles obliques (4) disposés symétriquement au plan médian du rail dans la zone de fraisage et venant en appui sur l'arête latérale du champignon de celui-ci caractérisé en ce que les galets obliques (4) sont montés basculants ensemble, perpendi culairement au rail (1) autour de deux arbres (6) disposés de part et d'autre et parallèlement au plan médian du rail (1), et en ce que les arbres (6) sont solidaires d'un support mobile commun (8), de sorte que les galets obliques (4) sont en position d'équilibre angulaire en appui par arc-boutement respectivement sur les arbres (6) et sur le rail (1), sous l'action d'au moins un verin (9) agissant sur le support (8). 2) Machine selon revendication (1) caractérisée en ce que le support (8) est guidé en translation parallèle sous l'effet du verin (9) au moyen de deux rampes inclinées fixes (11) associées à 2 rampes mobiles (12) solidaires du support (8). 3) Machine selon revendication (1) caractérisée en ce que les arbres (6) suppor tant les galets obliques (4) sont maintenus symétriques au rail (1) au moyen de leviers (14) et (15) calés sur les arbres (6) et solidarisés à leur extré mité libre au moyen d'un axe d'articulation (16). 4) Machine selon revendication 1 caractérisée en ce que les arbres (6) sont maintenus symétriques au rail au moyen de secteur dentés. 5) Machine selon revendication (1) caractérisée en ce que la structure du support (8), en forme de cadre ouvert en son centre, permet l'implantation de deux rangés de galets mobiles obliques (4) espacés unifomément sous la fraise (10) et sous les galets (3) voisins de la fraise en amont et en aval de celle ci.