Brevet FR2783446A1 — publié le 20000324

L'invention concerne la réalisation d'une lumière à travers la gorge d'un rail à gorge. Les rails à gorge sont en particulier utilisés pour le déplacement des tramways. Réaliser une lumière dans le fond d'une telle gorge s'avère utile pour éviter les accumulations d'eau dans cette gorge. Le problème posé dans l'invention consiste à réaliser cette lumière en évitant de fragiliser notablement le rail, notamment en termes de contraintes thermiques, dès lors que, compte tenu de ses conditions d'utilisation et des zones o il peut être installé, le rail peut avoir à subir des contraintes climatiques relativement élevées (température sous O C l'hiver, en particulier). En d'autres termes, une exigence formulée dans l'invention est que la réalisation de la lumière ne fragilise pas thermiquement le rail, ni bien entendu ne lui cause une contrainte mécanique, ou un affaiblissement mécanique, notable. La solution proposée par l'invention consiste en un outil comprenant: une machine-outil équipée d'un porte-outil adapté pour recevoir un foret ou une fraise, - et des moyens d'adaptation de la machine- outil par-dessus le rail, pour placer le foret ou la fraise transversalement, et de préférence sensiblement perpendiculairement (verticalement), à la direction longitudinale du rail, au-dessus de lui, ces moyens d'adaptation comprenant un support mobile au-dessus duquel est disposée, et fixée, la machine-outil et un support fixe pourvu de moyens de blocage vis-à-vis du rail, les supports fixe et mobile étant liés entre eux par des moyens de rapprochement/écartement pour les déplacer relativement l'un à l'autre, sensiblement parallèlement à ladite direction longitudinale du rail. Il a été constaté que l'utilisation d'une telle machine-outil pouvant être équipée d'un foret ou d'une fraise, et plus particulièrement d'un foret puis, successivement, de plusieurs fraises, permet de réaliser la lumière sans contrainte thermique notable pour le rail, et avec une qualité de finition particulièrement appréciée. Avantageusement, selon une caractéristique complémentaire, l'invention prévoit que les supports fixe et mobile comprennent: - une platine transversale supérieure adaptée pour reposer sur la surface supérieure du rail, au sommet de la gorge, - deux panneaux latéraux écartés l'un de l'autre pour encadrer relativement étroitement le rail, parallèlement à sa direction longitudinale, - pour le support mobile, des patins transversaux inférieurs éloignés de la platine supérieure et liés à l'un et l'autre des panneaux latéraux, pour être disposés respectivement sous le champignon et sous le mentonnet du rail, et y coulisser, - et pour le support fixe, au moins un dit moyen de blocage lié à ce support fixe pour venir en appui contre le champignon ou contre le mentonnet du rail et définir ainsi une position longitudinale de référence de l'outil. Outre un tel outil, l'invention propose également un procédé pour réaliser la lumière souhaitée dans la gorge du rail. Selon le procédé: - on fore dans la gorge une succession de trous (situés de préférence à proximité immédiate les uns des autres), en faisant se déplacer le forage suivant une direction longitudinale de la gorge, - puis l'on fraise successivement, dans les différents trous, pour les défoncer jusqu'au fond et créer ainsi ladite lumière par la succession des trous, en réitérant, si nécessaire, le fraisage avec différents diamètres de fraise, allant croissant, en faisant se déplacer le(s) fraisage(s) suivant ladite direction. Comme déjà indiqué, on va ainsi pouvoir obtenir une lumière "propre", sans avoir communiqué au rail de contraintes (en particulier thermiques) notables susceptibles de l'avoir endommagé. Une description encore plus détaillée de l'invention va maintenant être fournie en référence aux dessins annexés dans lesquels: - la figure 1 est une vue schématique d'ensemble du dispositif de l'invention, - la figure 2 est une vue en coupe selon la ligne II - II de la figure 1, et la figure 3 est une vue en coupe selon la ligne Im - III de la figure 1. On s'intéressera tout d'abord rapidement à la figure 2 ou à la figure 3 pour noter la forme caractéristique d'un rail à gorge, repéré 1. Un tel rail comprend un patin inférieur 3 au-dessus duquel se dresse une âme 5, elle-même surmontée par le patin supérieur du rail qui lui donne sa forme typique en (I) et dans lequel est ménagée une gorge 7, cette gorge, qui est décalée latéralement, séparant le patin supérieur en un mentonnet 9 (zone la moins large du patin supérieur) et un champignon 11 (zone la plus large). Comme on l'aura compris, la gorge 7 s'étend longitudinalement, parallèlement à la direction générale longitudinale du rail (repéré la sur la figure 1). C'est au fond de la gorge longitudinale 7 qu'une lumière 13 est à ménager à travers toute l'épaisseur de la paroi de fond de cette gorge, de manière à constituer un déversoir pour éviter une accumulation d'eau dans la gorge 7. Ainsi, une succession de lumières longitudinales vont être réalisées d'endroit en endroit, le long du rail, dans la gorge. Pour cela, l'invention conseille d'utiliser un dispositif ou outil de percement/fraisage "vertical" repéré 10 sur la figure 1, dans son ensemble. L'outil 10 comprend une machine-outil repérée dans son ensemble 12, montée sur un bâti support 14 constituant le moyen d'adaptation de la machine sur le rail 1 et permettant de placer l'outil 16 de cette machine transversalement (de préférence, verticalement) à la direction longitudinale la du rail (supposé horizontal). Le bâti 14 d'adaptation de la machine 12 par-dessus le rail 1 comprend un support considéré comme fixe, 18, et un support considéré comme mobile, 20. Les supports fixe et mobile sont reliés entre eux par un moyen de rapprochement/écartement relatif 22 qui peut être constitué par une vis trapézoïdale disposée pour s'étendre parallèlement à la direction la. Un levier 24 permet de manoeuvrer la vis 22 (côté support fixe 18), tandis que la vis est liée au support 20, par l'intermédiaire d'une rotule 26, à son extrémité opposée, au-dessus du rail 1 dans l'état installé du dispositif 10. L'outil 12 peut tout particulièrement être une machine-outil d'atelier de type perceuse/fraiseuse. Il peut en particulier s'agir d'une machine connue sous la dénomination "Fraiseuse verticale type VERLYNDE" Sur la figure 1, on peut ainsi constater que la machine 12 comprend un moteur 28 avec un interrupteur marche/arrêt 30, avec une alimentation 32. En 34, on a repéré le bloc de changement de vitesse par poulies étagées et en 36, le bloc réducteur du moteur. 38 repère le volant de manoeuvre, fixé sur la colonne porte-broche 40, pour la montée ou la descente du porte-outil 42, portant l'outil 16 et fixé à la broche (à course supposée verticale) 44. En 46, on a repéré la bride cylindrique d'inversement du sens de rotation droite/gauche de l'outil. En 48, apparaît le berceau de manutention lié en partie supérieure à deux bras parallèles 50 (seul l'un est représenté sur la figure 1) permettant la manutention de l'unité 10 pour l'installer sur le rail, ou l'en retirer. En 52, apparaît par ailleurs un carter de protection à disposer au- dessus de la zone de percement. Le repère 54 désigne, quant à lui, la colonne support de l'outil et le repère 56, la réserve de lubrifiant qui, à travers le tube 58, est amené au- dessus de la lumière 13 à réaliser pour éviter toute surchauffe de l'outil de coupe 16 et du rail 1. Sur la figure 2, il apparaît que le support mobile 20 comprend une platine transversale supérieure 60 adaptée pour reposer sur la surface supérieure du champignon et du mentonnet du rail et qui se prolonge latéralement par deux panneaux latéraux 62, 64, adaptés pour border étroitement respectivement le champignon 11 et le mentonnet 9, parallèlement à la direction longitudinale du rail. Ainsi, le support mobile 20 présente une forme générale de "U" renversé. Pour le coulissement de cette partie mobile le long du rail, deux coulisseaux 66, 68 ont été prévus, liés respectivement aux panneaux latéraux 62, 64. Chaque coulisseau 66, 68 est disposé de manière à présenter une face supérieure sensiblement plane venant à proximité immédiate de la surface inférieure respectivement du champignon et du mentonnet, de manière que le patin supérieur du rail soit ainsi entouré, l'engagement des deux coulisseaux 66, 68, sensiblement à l'endroit de l'âme 5 du rail, permettant, avec un jeu limité, un coulissement efficace sans risque de basculement de la machine-outil qui surmonte cette partie mobile 20, sensiblement au droit de celle-ci, comme on peut le voir sur la figure 1. On notera que la liaison entre la machine-outil 12 et le support mobile 20 s'effectue par l'intermédiaire de la colonne support 54 soudée au support 20. Pour faciliter l'engagement du support mobile (et donc de la machine) vis-à-vis du rail, les coulisseaux 66, 68 peuvent être montés sur des vis de réglage, repérées pour certaines 66a sur la figure 1 (on suppose alors que le coulisseau 66 est en fait double), permettant ainsi d'enfoncer ou de faire ressortir le coulisseau considéré, à volonté. Compte tenu de la pente de la partie inférieure du mentonnet ou du champignon, on notera que la direction générale de chaque coulisseau 66, 68, présente un angle (a ou fi) par rapport à l'horizontale (voir figure 2). Sur la figure 3, il apparaît que le support fixe 18 comprend lui aussi une platine supérieure, sensiblement horizontale 70, adaptée pour reposer sur la surface supérieure respectivement du champignon et du mentonnet et de laquelle tombent deux panneaux latéraux longitudinaux 72, 74, encadrant extérieurement et longitudinalement le rail 1. La platine 70 est surmontée du bloc d'entraînement 76 de la vis dont on voit le levier de manoeuvre 24. A travers le panneau latéral 74, est engagée une vis de blocage 78 manoeuvrable par la poignée 80 que l'on voit sur la figure 1. La vis est prévue pour venir s'engager contre le mentonnet (il pourrait s'agir du champignon), par appui, de manière à bloquer ainsi en position "de référence" le support 18 et donc, par là même, le support mobile porteur de la machine-outil 12. On aura noté que, comme pour le support 20, les éléments 70, 72, 74, constitutifs du support 18 entourent étroitement le patin supérieur du rail, afin d'assurer un positionnement équilibré de la machine ainsi qu'un maintien et un guidage efficaces, avec toute la stabilité requise par l'opération de réalisation de la lumière. L'utilisation du dispositif 20 peut être réalisé comme suit: On installe tout d'abord le dispositif par-dessus le rail, alors que celui-ci est suffisamment dégagé du sol, pour laisser la place aux supports 18 et 20. Après avoir disposé les deux platines 60, 70, en appui sur la surface supérieure du mentonnet et du champignon du rail et avoir repéré l'emplacement prévu pour la lumière à réaliser, l'opérateur serre la(les) vis de blocage 78 avec le levier 80. A partir de là, il fixe la distance d'écartement e à prévoir pour la réalisation de la lumière 13. La machine-outil 12 (plus précisément le porte- outil 42) est ainsi correctement positionnée longitudinalement, ainsi que latéralement (à la verticale de la gorge 7). Pour le positionnement longitudinal, un repérage a d'abord été effectué pour la mise en place à l'endroit approprié du support fixe 18. L'opérateur introduit alors tout d'abord un foret dans le porte- outil 42. En supposant que l'on veuille une lumière d'écoulement d'eau de mm x 20 mm, défoncée sur 25 mm en amont d'une canalisation de drainage, l'opérateur montera d'abord de préférence un foret de 15 mm dans le porte-outil. Après avoir adapté la vitesse de rotation de la machine, l'opérateur descend l'outil (par l'intermédiaire du volant 38) pour percer le premier trou (a priori sans alors transpercer entièrement la paroi de fond de la gorge 7). I relève le foret et fait effectuer une succession de demi-tours à la vis 22, de façon à déplacer d'une distance prédéterminée le support coulissant 20. Il perce alors un second trou, les deux trous se chevauchant de préférence partiellement ou du moins étant immédiatement adjacents l'un vis-à-vis de l'autre, le long de l'axe la. L'opérateur renouvelle l'opération huit fois s'il a à écarter deux trous adjacents de 15 mm (15 mm x 8 = 120 mm). L'opérateur replace alors la tête porte-outil 42 à son emplacement d'origine. Il démonte le foret et monte à la place une première fraise (diamètre 18 mm pour la lumière envisagée ci-avant). Après avoir obtenu la vitesse de rotation souhaitée, il descend la fraise dans le premier trou, le défonce jusqu'au fond de manière à faire traverser la lumière sur toute l'épaisseur de la paroi de fond de la gorge 7. Il réitère ensuite l'opération de fraisage sur toute la longueur e 2 de la lumière. L'opérateur remonte la fraise et replace à nouveau le porte-outil dans la position d'origine (au droit du premier trou). Il démonte la fraise de diamètre 18 mm et monte à la place une seconde fraise, de plus fort diamètre (diamètre 20 mm pour la lumière de l'exemple). Après avoir obtenu la vitesse de rotation souhaitée, il renouvelle les mêmes opérations que pour le fraisage avec la première fraise, c'està- dire qu'il défoncé le trou 13 sur la longueur e 2, progressivement, en manoeuvrant le levier 24, au pas de la vis. Pendant toutes les opérations de perçage/fraisage, une lubrification appropriée a été assurée par 56 et 58. Arrivé en bout de lumière, l'opérateur remonte alors la seconde fraise. L'opération de réalisation de la lumière 13 est terminée. L'opérateur peut ranger le dispositif 10 en le déplaçant grâce aux barres de manutention 50. Bien entendu, tout type de rail à gorge est concerné par l'invention, la différenciation faite entre le mentonnet et le champignon n'étant pas limitative d'une forme ou de dimensions particulières, mais ayant uniquement pour but de faciliter le repérage des parties latérales supérieures renflées du rail concerné. REVENDICATIONS 1. Outil pour la réalisation d'une lumière (13) à travers la gorge (7) d'un rail à gorge, comprenant: - une machine-outil (12) équipée d'un porte-outil (42) adapté pour recevoir un foret ou une fraise (16), et - des moyens (18, 20, 66, 68, 78) d'adaptation de la machine- outil par-dessus le rail (1), pour placer le foret ou la fraise (16) transversalement, et de préférence perpendiculairement à la direction longitudinale (la) du rail, au-dessus de lui, ces moyens d'adaptation comprenant un support mobile (20) au-dessus duquel est disposée, et fixée, la machine-outil (12) et un support fixe (18) pourvu de moyens (78) de blocage vis-à-vis du rail, les supports fixe et mobile étant liés entre eux par des moyens de rapprochement/écartement (22, 24) pour les déplacer relativement l'un à l'autre, sensiblement parallèlement à la direction longitudinale (la) du rail. 2. Outil selon la revendication 1, caractérisé en ce que le support fixe (18) et le support mobile (20) comprennent: - une platine (60, 70) transversale supérieure adaptée pour reposer sur la surface supérieure du rail (1), au sommet de la gorge (7), - deux panneaux latéraux (62, 64, 72, 74), écartés l'un de l'autre, pour encadrer étroitement le rail, parallèlement à sa direction longitudinale (la), - pour le support mobile (20), au moins deux patins transversaux inférieurs (66, 68) éloignés de la platine (60) et liés à l'un et l'autre des panneaux latéraux (62, 64) de la platine mobile pour être disposés respectivement sur le champignon (11) et sous le mentonnet (9) du rail, - et, pour le support fixe (18), au moins une dite vis de blocage (78) liée à l'un des panneaux latéraux (72, 74) du support fixe pour venir en appui contre le champignon ou contre le mentonnet du rail et définir ainsi une position longitudinale de référence de l'outil. 3. Procédé pour réaliser une lumière (13) à travers la gorge (7) d'un rail à gorge (1), dans lequel: - on fore une succession de trous dans la gorge (7), en faisant se déplacer le forage, suivant une direction longitudinale (la) du rail, - puis on fraise successivement, dans les différents trous, pour les défoncer jusqu'au fond et créer ainsi ladite lumière (13) par la succession des trous situés à proximité immédiate les uns des autres, longitudinalement, en réitérant si nécessaire le fraisage avec différents diamètres de fraise, allant croissant, en faisant se déplacer le(s) fraisage(s) suivant ladite direction longitudinale (la) du rail.