Brevet FR2682135A1 — publié le 19930409

L'invention a pour objet une machine pour le vissage et le dévissage automatiques des écrous assurant la fixation des rails posés sur des traverses. Actuellement, pour le renouvellement l'entretien des voies de chemin de fer, et notamment pour la pose et la dépose de rails sur des voies ballastées ou non ballastées susceptibles de recevoir plusieurs types de traverses différents, on utilise dans une des solutions les plus sophistiquées, un engin automoteur qui tire un chariot sur lequel sont installes des agents équipés chacun d'une visseuse hydraulique ou électrique, qui viennent serrer ou desserrer les ecrous, selon le cas, lorsque le chariot passe à proximité des écrous en question. Pour chaque traverse, étant donné qu'il y a quatre écrous, on fait alors appel à quatre agents, sans compter celui qui conduit l'engin automoteur. Bien que cette solution constitue un net progrès par rapport à la solution qui fait appel à des agents qui se déplacent à pied le long de la voie, il est évident qu'un tel travail est fastidieux et relativement pénible. L'invention a pour objet une machine qui permette le vissage et le dévissage entièrement automatiques des écrous en question. A cet effet, une machine pour le vissage et le dévissage automatiques des écrous assurant la fixation des rails poses sur des traverses comportant un chariot qui se déplace sur la voie et qui porte des visseuses susceptibles d'être actionnées pour visser ou dévisser les écrous de maintien des rails sur les traverses se caractérise selon l'invention en ce que ladite machine comporte - des moyens pour détecter le positionnement d'une traverse, - des moyens pour détecter le positionnement relatif (rencontré le premier ou le second) de l'écrou intérieur et de l'écrou extérieur sur chaque rail (gauche et droit), - des moyens pour commander l'orientation en conséquence des deux visseuses de la tête de vissage, - des moyens d'abaissement des visseuses lorsqu'elles sont en position au-dessus des écrous à visser, - des moyens de commande des opérations de vissage/dévissage après abaissement de la tête de vissage, et - des moyens de relèvement de la tête de vissage après exécution des opérations de vissage ou de dévissage. L'invention et sa mise en oeuvre apparaîtront plus clairement à l'aide de la description qui va suivre faite en référence aux dessins annexés dans lesquels - la figure 1 est une vue en coupe d'une traverse classique en béton utilisable pour la pose et le support de rails de chemin de fer, - la figure 2 est une vue de dessus de la traverse illustrée à la figure 1, - la figure 3 montre à plus grande échelle, en coupe transversale, comment est fixée la semelle d'appui d'un rail entre les deux écrous de fixation équipant une traverse du type illustré aux figures 1 et 2, - la figure 4 est une vue générale schématique, par dessus, du chariot de vissage/dévissage automatique des écrous conforme à l'invention, - la figure 5 est une vue de côté schématique du chariot de la figure 4, cette vue étant faite selon la flèche V de la figure 4, - la figure 6 est une vue schématique faite par l'arrière, selon la flèche VI de la figure 4, du chariot se déplaçant sur une voie non ballastée, - la figure 7 montre, en vue de côté, l'engin tracteur du chariot représenté sur les figures précédentes 4 à 6, - les figures 8 et 9 montrent schématiquement en vue par dessus le positionnement automatique des visseuses selon le positionnement relatif des écrous rencontrés sur une traverse. En se réfèrant tout d'abord aux figures 1 et 2, on expliquera brièvement le problème qui se pose du fait de la constitution particulière des traverses avec positionnement non symétrique par rapport aux rails des deux écrous rencontrés à gauche ou à droite du rail. A titre d'exemple une traverse bibloc, repérée dans son ensemble 10 est composée essentiellement de deux blocs en béton, respectivement gauche 11, et droit 12, réunis entre eux par une entretoise métallique 13. Chaque bloc 11, 12 reçoit deux boulons 14, 15, 16, 17 qui, comme on le voit plus clairement à la figure 2 ne sont pas disposés en vis-à-vis ou face à face parallèlement à la direction de l'axe de la traverse 13 mais sont décalés en diagonale d'un angle a équivalent par exemple à 30"environ. Et selon que la traverse sera disposée avec le bloc 11 à gauche ou le bloc 12 à gauche (pouvant être indifféremment posée dans un sens ou dans l'autre) les inclinaisons en diagonale des boulons 14, 15 seront dans un sens ou dans l'autre, comme schématisé aux figures 8 et 9. Pour comprendre plus précisément la fixation du rail, on pourra se référer à la figure 3 dans laquelle on voit que le rail référencé dans son ensemble 18 a sa semelle d'appui 19 posée sur un composant 20 qui repose lui-même sur le bloc 11, la semelle 19 étant maintenue entre les deux boulons 14, 15 au moyen d'écrous tels que l'écrou 21 montré en place sur le boulon 15 avec interposition de diverses pièces nécessaires à l'élasticité et la déformation telles que rondelle 22, crapaud élastique 23, coussinet 24, etc... Les problèmes qui se posent selon l'invention sont essentiellement de deux types. Soit il s'agit d'une voie en cours de pose, et dans ce cas le rail 18 est dans la position illustrée à la figure 3, les écrous tels que 21 étant en place mais non serrés ; et il y a lieu de les serrer convenablement. Soit le rail est fixé à la voie, et il y a lieu de le desserrer, soit pour le déposer, soit pour le contraindre convenablement pour lui permettre de supporter les contraintes de dilatation et de contraction thermiques devant être encaissées par la voie. Et l'invention a pour objet de prévoir une machine qui permette d'effectuer automatiquement toutes ces opérations. On se réfèrera maintenant aux figures 4 à 6 à l'aide desquelles on décrira les composants essentiels du chariot automatique de pose (vissage/dévissage) des écrous de maintien des rails. Le chariot référencé généralement 30 comprend un châssis 31 supporté par quatre roues 32 qui roulent sur les deux rails de la voie 18', 18". Pour permettre le vissage ou le dévissage des écrous, le chariot comporte à gauche et à droite une colonne 33, 34 portant chacune deux visseuses 35, 36, 37, 38. Le chariot porte également une ou deux butées 39 qui vient buter contre la traverse lorsqu'elle la rencontre, donnant ainsi un signal de positionnement du chariot. Cette butée 39 peut être commandée en abaissement ou en relèvement au moyen d'un vérin 40 et d'un mécanisme d'articulation comportant une chape 41, support de butée, articulée en 42 sur le châssis du chariot. Le chariot porte également des détecteurs d'écrous gauche, droite pour chaque rail repérés respectivement 43, 44, 45, 46. En outre, chaque colonne visseuse 33, 34 peut être tournée de l'angle Q souhaité au moyen d'un vérin commandant son pivotement 47, 48. Dans la position rétractée du vérin tel qu'illustré à la figure 8, la colonne visseuse est orientée avec les angles Q tels qu'illustrés, c'est-à-dire les deux lignes reliant les visseuses respectivement 35, 36 et 37, 38 se rejoignant vers l'avant dans le sens de déplacement F du chariot, tandis que dans la position en extension des vérins 47, 48, ces mêmes lignes se rejoignent vers l'arrière. En se reportant maintenant à la figure 7, on voit que le chariot est tiré au moyen d'un câble 50 qui le tracte par un engin tracteur 51, lequel se déplace à vitesse constante le long de la voie. Le câble 50 est fixé par son extremite 52 au chariot 30 et fixé par son autre extrémité à une flèche 53 et il passe autour d'une poulie de renvoi 54 montée à l'extrémité de la tige 55 d'un vérin 56. Le chariot 51 porte également les alimentations requises en énergie du chariot, à savoir pression de fluide pour les commandes hydrauliques des différents vérins et des visseuses si celles-ci sont du type hydraulique et d'alimentation électrique pour le fonctionnement des diverses servitudes annexes du chariot. La machine décrite précédemment fonctionne de la façon suivante. La mise en route de la machine, c'est-à-dire de son engin tracteur tirant le chariot se fait entre deux traverses. Des détecteurs d'écrous 43, 46 viennent rencontrer les écrous en place sur les traverses. Selon que ce sont les détecteurs d'écrous extérieurs qui ont détecté les premiers les écrous, ce qui correspond au schéma de la figure 8, ou que ce sont au contraire les détecteurs d'écrous intérieurs qui ont les premiers rencontré ces écrous, ce qui correspond au schéma de positionnement de la figure 9, les vérins 47, 48 des visseuses sont commandés en rétraction (figure 8) ou en extension (figure 9), de façon que les visseuses 35, 36, 37, 38 se positionnent correctement parallèlement à la direction des écrous à visser. Le chariot avançant, la butee 39 rencontre les blocs 11 et 12 de la traverse et donne donc le positionnement exact du chariot au-dessus de cette traverse. A ce moment les visseuses sont commandées en abaissement. Lorsqu'elles rencontrent les écrous, elles sont alors commandées en vissage ou en dévissage, selon qu'il s'agit d'une opération de vissage ou de dévissage. S'il s'agit d'une opération de vissage, le vissage souhaité est réalise en ayant pris soin de régler les visseuses au couple de serrage souhaité et en prévoyant une temporisation supplémentaire d'environ 2/10 de seconde afin d'assurer à tous les écrous un même serrage complet. A la fin de cette temporisation, les visseuses se relèvent (au moyen du vérin de soulèvement 57). Pendant le temps où le chariot a été immobilisé, l'engin tracteur a continué à avancer, le vérin 56 s'étendant simultanément et permettant cet écartement variable entre l'engin tracteur et le chariot, le renvoi de câble de la poulie 54 doublant l'effet d'extension du vérin. On notera que s'il s'agit d'une voie ballastée et s'il n'est pas possible d'utiliser en conséquence la butée 39 pour la détermination du positionnement des traverses, ce positionnement peut être obtenu au moyen des détecteurs d'écrous 43 à 46 qui déterminent entre eux deux le positionnement de l'axe de la traverse. Dans ce cas, pour obtenir l'arrêt du chariot en bonne position, le signal issu de la détection des ecrous actionne des freins (non représentés) qui bloquent le chariot en position sur la voie pendant l'opération de vissage des écrous, les freins étant relachés lorsque ce vissage est terminé. REVENDICATIONS 1. - Machine pour le vissage et le dévissage automatiques des écrous assurant la fixation des rails posés sur des traverses comportant un chariot qui se déplace sur la voie et qui porte des visseuses susceptibles d'être actionnées pour visser ou dévisser les écrous de maintien des rails sur les traverses, caractérisée en ce que ladite machine comporte - des moyens (39) pour détecter le positionnement d'une traverse, - des moyens (43, 46) pour détecter le positionnement relatif (rencontré le premier ou le second) de l'écrou intérieur et de l'écrou extérieur sur chaque rail (gauche et droit), - des moyens pour commander l'orientation en conséquence des deux visseuses (35 - 38) de la tête de vissage, - des moyens d'abaissement des visseuses (35 38) lorsqu'elles sont en position au-dessus des écrous à visser, - des moyens de commande des opérations de vissage ou de dévissage après abaissement de la tête de vissage, et - des moyens de relèvement (57) de la tête de vissage, après exécution des opérations de vissage ou de dévissage. 2. - Machine selon la revendication 1 caractérisée en ce qu'elle comporte une butée articulée (39) qui vient rencontrer un élément de la traverse lors du déplacement du chariot et qui détermine le positionnement de la tête de vissage au-dessus des écrous à visser ou à dévisser. 3. - Machine selon la revendication 1 ou la revendication 2 caractérisée en ce qu'elle comporte des moyens de blocage en position sur le rail du chariot, lesquels moyens sont commandés au serrage lorsque les visseuses sont abaissées sur les écrous et qui sont commandés au desserrage lorsque les têtes sont relevées. 4. - Machine selon l'une des revendications précédentes caractérisée en ce que les visseuses (35 - 38) comportent un dispositif de temporisation pour le réglage de la quantité de serrage. 5. - Machine selon l'une des revendications précédentes caractérisée en ce qu'elle comporte un engin tracteur (51) auquel est relié le chariot (30) au moyen d'un vérin (56) qui est actionné en extension lorsque le chariot est immobilisé pour les opérations de vissage/dévissage et qui est actionné en rétraction lorsque le chariot est libéré d'une traverse à la suivante.