Brevet FR2867427A1 — publié le 20050916

La présente invention concerne un dispositif de tension d'au moins un fil de contact, ainsi qu'un procédé de tension d'un fil de contact utilisant un tel dispositif. L'invention s'applique en particulier au domaine des caténaires, c'est-àdire à des systèmes de suspension d'un ou de plusieurs fils aériens servant à l'alimentation électrique d'engins de locomotion tels qu'une locomotive de train ou un tramway, une telle caténaire comportant généralement, outre le ou les fils de contact, un ou plusieurs câbles porteurs, des pendules de suspension retenant les fils de contact par rapport aux câbles porteurs, ainsi qu'un ou plusieurs supports rigides souvent plantés dans le sol, auxquels les câbles porteurs sont reliés. Lors de la mise en place d'un nouveau fil de contact d'une caténaire, suite à l'implantation d'une nouvelle caténaire ou au remplacement d'un fil de contact usé, il faut généralement plusieurs années pour que le nouveau fil, qui est en permanence tendu longitudinalement en différents points de sa longueur par un contre-poids principal, se détende naturellement et atteigne sa longueur définitive. Le fil est soumis à un phénomène dit de fluage . Durant ce fluage, les personnes chargées de la maintenance de la caténaire doivent régulièrement contrôler la tension effective du fil de contact pour, si nécessaire, stabiliser la tension du fil. II en résulte des interventions répétitives au niveau de chaque contre-poids, ainsi que, lors de la détection d'un manque significatif de la tension du fil, la mise en oeuvre d'un appareil de traction du fil qui se substitue alors au contre-poids principal et est utilisé généralement sur plusieurs jours jusqu'à stabilisation de la tension du fil, ce qui conduit à une intervention longue et pénible. Le but de la présente invention est de proposer un dispositif de tension d'un fil de contact, notamment appartenant à une caténaire, qui permette de simplifier et de faciliter les opérations de maintenance du fil durant sa période de fluage. A cet effet, l'invention a pour objet un dispositif de tension d'au moins un fil de contact, notamment d'un fil d'une caténaire, comportant un contre-poids principal adapté pour être relié mécaniquement au fil de contact, caractérisé en ce qu'il comporte en outre un contre-poids additionnel à même d'être rapporté sur le contre-poids principal et comprenant un châssis rigide de chargement d'au moins un élément de contre-poids, équipé de moyens de liaison amovible avec le contre-poids principal. Le châssis du contre-poids additionnel rapporté sur le contre-poids principal est un outil professionnel, maniable et dont la mise en place s'effectue de manière sûre et rapide, tout en conservant la régulation principale de la tension du fil par le contre-poids principal. Durant la période de fluage d'un nouveau fil de contact, la personne chargée de la maintenance surcharge le contre-poids principal au moyen du contre-poids additionnel, sans nécessiter lo l'intervention d'un appareil de traction difficile et long à installer. L'intervention au niveau du contre-poids principal est ainsi réalisable en un seul déplacement. De plus, le châssis est dimensionné pour accueillir plusieurs éléments de contre- poids de sorte qu'il est toujours possible pour la personne chargée de la maintenance d'augmenter la masse du contre-poids additionnel en rajoutant un élément de contre-poids supplémentaire sur le châssis. L'utilisation du dispositif de tension selon l'invention est donc souple en vue de maintenir la stabilité de la tension du fil de contact. Suivant des caractéristiques avantageuses de ce dispositif, prises isolément ou selon toutes les combinaisons techniquement possibles: - les moyens de liaison amovible comportent un tenon de positionnement du châssis par rapport au contre-poids principal, adapté pour coopérer par complémentarité de forme avec une cavité du contre-poids principal lorsque le châssis est rapporté sur le contre-poids principal; - les moyens de liaison amovible comportent une béquille d'appui du châssis sur le contre-poids principal; - le châssis comporte une barre de chargement du ou des éléments de contre-poids et au moins un montant transversal à la barre, le tenon de positionnement et la béquille d'appui s'étendant en saillie du même côté de ce montant; - les moyens de liaison amovible comportent des moyens de retenue du châssis en appui sur le contre-poids principal, ces moyens de retenue comprenant par exemple une sangle; 2867427 3 - le châssis est pourvu de moyens d'appui stable sur le sol ou une surface analogue lorsque le châssis n'est pas rapporté sur le contrepoids principal; - il comporte des moyens de blocage du ou des éléments de 5 contre-poids chargés sur le châssis; - le châssis est muni d'une poignée de manutention; - la masse du châssis est sensiblement égale à la masse d'un des éléments de contre-poids à même d'être chargés sur le châssis. L'invention a également pour objet un procédé de tension d'au moins un 1 o fil de contact, notamment d'un fil d'une caténaire, dans lequel le fil de contact est en permanence relié mécaniquement à un contre-poids principal, caractérisé en ce qu'il comporte les étapes successives suivant lesquelles: - on utilise un châssis rigide de chargement d'au moins un élément de contre-poids, équipé de moyens de liaison amovible avec le contre-poids 15 principal, - on soulève le châssis à vide jusqu'au contre-poids principal, - on rapporte temporairement et de façon amovible le châssis sur le contre-poids principal, et - on charge le châssis d'un ou de plusieurs éléments de contre-20 poids de manière à obtenir un contre-poids additionnel qui surcharge le contre- poids principal. Le procédé selon l'invention évite la manipulation en hauteur d'une charge trop lourde pour être soulevée par un homme puisque le châssis à vide et le ou les éléments de contre-poids sont successivement soulevés individuellement. Les conditions de travail s'en trouvent améliorées, ainsi que la sécurité tant pour les personnes chargées de la maintenance que pour le public qui pourrait se trouver à proximité de la zone d'intervention lors de la mise en oeuvre de ce procédé. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va 30 suivre, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en se référant aux dessins, sur lesquels: - la figure 1 est une vue en perspective d'un contre-poids principal pour un fil de contact d'une caténaire; - la figure 2 est une vue éclatée en perspective d'un système de contre- poids additionnel d'un dispositif selon l'invention; et - la figure 3 est une vue en perspective prise sensiblement sous le même angle que celui de la figure 1, illustrant le contre-poids principal de la 5 figure 1 muni du système de contre-poids additionnel de la figure 2 pour former le dispositif de tension selon l'invention. Sur la figure 1 est représenté un contre-poids principal 1 pour un fil de contact non représenté d'une caténaire. Ce contre-poids comporte un ensemble d'éléments identiques de contre-poids 2 sous forme de disques plats d'axe X-X, 1 o d'épaisseur e et empilés les uns sur les autres de façon co-axiale. Une tige axiale 4 est prévue pour guider l'empilage des éléments de contre-poids 2. A cet effet, chaque élément présente une cavité radiale 6 creusée depuis le chant extérieur de l'élément, qui présente, en coupe transversale, une forme de U et dont la profondeur est supérieure au rayon du disque 2. Le fond de ces cavités 6 est ainsi à même de recevoir la tige 4, les disques 2 étant empilés le long de la tige en quinconce, c'est-à-dire de façon à ce que les cavités de deux disques en contact soient diamétralement opposées. Dans la mesure où le contre-poids principal 1 agit de façon gravitaire, la suite de la description sera par commodité orientée en considérant que les termes supérieur et haut désignent la partie haute des figures 1 à 3 tandis que les termes inférieur et bas désignent la partie basse des mêmes figures. L'extrémité inférieure non représentée de la tige 4 est pourvue d'une platine d'appui des éléments de contre-poids 2 tandis que l'extrémité supérieure de cette tige est équipée d'une tête 8 d'assemblage de la tige à un câble de traction, lui-même apte à être relié mécaniquement au fil de contact de manière à développer vis-à-vis de ce dernier un effort de traction sensiblement suivant la direction longitudinale du fil de contact, c'est-à-dire en vue de tendre ce fil. Sur la figure 2 sont représentés, d'une part, un châssis rigide 10 3o comprenant essentiellement deux montants latéraux 12, 14 parallèles et reliés rigidement par une barre transversale 16 d'axe longitudinal Y-Y et, d'autre part, des disques identiques 18 de forme globale analogue à celle des disques 2 du contre-poids principal 1. Chaque disque 18 présente ainsi une cavité creusée 20 2867427 5 analogue à la cavité 6. De façon diamétralement opposée à cette cavité 20, chaque disque 18 est équipé d'une poignée de manutention 22 qui s'étend en saillie du chant extérieur du disque. La barre 16 est adaptée pour être chargée par les disques 18, cette barre étant dimensionnée pour être introduite à l'intérieur des cavités 20 des disques. Avantageusement, le profil extérieur en coupe transversale de la barre est en partie sensiblement complémentaire des parois délimitant les cavités 20 de sorte que, lorsque ces disques sont enfourchés par le haut sur la barre, ils sont bloqués sur cette barre, excepté vers le haut, suivant la direction longitudinale 1 o des cavités 20. Pour s'assurer du blocage des disques 18 sur la barre 16 suivant cette direction, le châssis 10 est adapté pour être muni d'une tige de blocage 24, à même d'être rapportée dans des trous de réception correspondants 26 formés en regard l'un de l'autre, aux extrémités supérieures des montants 12 et 14. Lorsque la tige est liée au châssis, elle s'étend parallèlement à la barre 16 et au-dessus de cette dernière à une distance légèrement supérieure au rayon des disques 18 augmentée de la hauteur des poignées 22. Avantageusement, la tige 24 est retenue en translation suivant sa direction longitudinale par rapport au châssis 10. Par exemple, ses extrémités 24A et 24B sont extérieurement filetées pour coopérer avec des écrous 28 rapportés sur ces extrémités après que la tige ait été introduite dans les trous 26. Par commodité, la suite de la description sera orientée de telle sorte que le terme avant désigne pour le châssis 10 la direction pointée par la barre transversale 16 du côté du montant 12, c'est-à-dire globalement vers la gauche sur la figure 2, tandis que le terme arrière correspond à la direction opposée. Ainsi, les montants 12 et 14 du châssis sont les montants respectivement avant et arrière du châssis. Le montant avant 12 est adapté pour rapporter de manière amovible le châssis 10 sur le contre-poids principal 1. A cet effet, le montant 12 est pourvu, sur sa face avant 12A, d'un tenon saillant 32 qui s'étend selon l'axe Y-Y et qui est avantageusement constitué par l'extrémité avant de la barre 16 qui s'étend en saillie de la face avant 12A. Ce tenon est apte à être introduit à l'intérieur de la cavité 6 d'un premier des éléments 2 de la partie courante du contre-poids principal 1. Le tenon 32 et cet élément 2 coopèrent alors par complémentarité de forme pour positionner le châssis 10 transversalement à l'axe X-X. La partie avant du tenon est par exemple usinée à cet effet. Le montant avant 12 est également muni sur sa face avant 12A d'une béquille saillante 34 d'appui du châssis 10 sur le contre-poids principal 1. La direction longitudinale de cette béquille 34 est inclinée par rapport à l'axe longitudinal Y-Y de la barre transversale 16. La partie avant de la béquille est dimensionnée pour pouvoir être introduite à l'intérieur de la cavité 6 d'un second des éléments 2 du contre-poids principal 1 de façon à ce qu'elle prenne appui 1 o sur un troisième élément de contre-poids 2 situé juste au-dessous du second élément précité. Le tenon 32 et la béquille 34 s'étendent dans sensiblement le même plan vertical qui contient l'axe Y-Y et qui, lorsque le châssis est rapporté sur le contre-principal 1, contient l'axe X-X. Dans ce plan, la dimension suivant l'axe Y-Y du tenon est supérieure à celle de la béquille, l'extrémité avant de la béquille étant ainsi en arrière de celle du tenon. De plus, la distance d séparant la face inférieure du tenon 32 de la face inférieure de l'extrémité avant de la béquille 34 est sensiblement égale à un multiple de l'épaisseur axiale e d'un élément 2 du contre- poids principal 1, tout en étant supérieure ou égale au double de cette épaisseur e. Pour renforcer le maintien de la liaison amovible entre le châssis 10 et le contre-poids principal 1 est prévue, de manière optionnelle, une sangle 36, en particulier en fibre synthétique, dont la longueur est suffisante pour ceinturer à la fois l'élément de contre-poids 1 et le montant avant 12 lorsque celui-ci est rapporté sur le contre-poids principal. Cette sangle est équipée d'un système d'accrochage 38 robuste, permettant avantageusement le serrage de la sangle autour du contre-poids principal 1 et du montant avant 12. Le montant arrière 14 est équipé d'une poignée de manutention 40 s'étendant en saillie de la face arrière de ce montant. L'utilisation du châssis rigide 10 en vue de surcharger le contre-poids principal 1 va maintenant être décrit, en regard de la figure 3. Initialement, on considère que le châssis 10 est globalement dans son état représenté à la figure 2 alors que le contre-poids principal 1 est dans son état représenté à la figure 1. Ce contre-poids 1 est relié directement à un (ou des) fil de contact d'une caténaire, qui vient d'être mis en place. En vue d'accélérer le fluage de ce nouveau fil de contact ou plus généralement de réguler la tension de ce fil, on va augmenter temporairement la masse de contre- poids appliqué à ce fil. En fonction par exemple de la longueur du fil de contact, l'utilisateur détermine la valeur au moins approximative de la surcharge à appliquer temporairement, tout en maintenant la tension du fil de contact dans une fourchette de valeurs pré-déterminée. On utilise cette information pour décider du nombre de disque(s) 18 que l'on va charger sur le châssis 10 en 1 o faisant en sorte que la masse totale du châssis et de ce nombre de disques soit sensiblement égale à la masse de surcharge souhaitée. Avantageusement, le châssis 10 est dimensionné pour que sa masse soit sensiblement égale à la masse d'un des disques du contre-poids 18, à savoir par exemple environ 20 kg. Sur la figure 3, on a prévu six disques 18 d'une masse individuelle de 20 kg, obtenant ainsi un contre-poids de surcharge dont la masse totale vaut environ 140 kg. Pour rapporter ce contre-poids de surcharge sur le contre-poids principal 1, on soulève manuellement d'abord le châssis 10 à vide jusqu'à l'amener en regard d'une série de cavités 6 des éléments 2 du contre-poids principal 1, toutes tournées d'un même côté. On déplace alors le châssis 10 de façon à ce que son tenon 32 soit introduit à l'intérieur de la cavité d'un élément noté 2a sur la figure 3, positionnant ainsi le châssis 10 par rapport au contre-poids principal 1 de façon à ce que la béquille 34 soit introduite à l'intérieur de la cavité 6 du deuxième élément de contre-poids au-dessous de l'élément 2a, noté 2b, comme représenté sur la figure 3. Bien entendu, selon les dimensions des éléments 2 du contre-poids 1 et de la distance d séparant le tenon 32 de la béquille 34, il peut y avoir plus d'un élément 2 entre les éléments 2a et 2b. Une fois le châssis 10 ainsi positionné, l'utilisateur relâche son effort de soulèvement, ce qui provoque l'appui du châssis 10 sur le contre-poids principal 1, c'est-à-dire l'appui de la béquille 34 sur l'élément de contre-poids 2c juste au-dessous de l'élément 2b. Le basculement vers l'arrière du châssis 10 est empêché par le tenon 32 dont la face supérieure est en appui contre la face inférieure de l'élément de contre-poids 2d juste au- dessus de l'élément 2a. 2867427 8 Pour limiter les risques de dégagement accidentel du châssis 10 par rapport au contre-poids principal 1, on ceinture le contre-poids principal 1 et la partie haute du montant avant 12 par la sangle 36 qui est ensuite fermée sur elle-même et serrée de manière à retenir le châssis 10 vis-à-vis du contre-poids principal 1. Puis on charge sur la barre 16 du châssis 10 le nombre de disque(s) 18 déterminé auparavant de manière à générer un effort de contre-poids additionnel adéquat, proportionnel au nombre de disques chargés. On bloque ensuite les disques chargés 18 en mettant en place la tige de blocage 24, elle même 1 o retenue sur le châssis 10 suivant la direction Y-Y par l'intermédiaire des écrous rapportés 28. Le dispositif de contre-poids, comprenant le contre-poids principal 1 et le châssis 10 chargé avec les disques 18, est alors dans la configuration de la figure 3. Le châssis chargé ainsi rapporté sur le contre-poids principal 1 est laissé en place de manière temporaire pour permettre d'accélérer le fluage du fil de contact, tout en maintenant la régulation de la tension du fil par le contre-poids principal 1. Si nécessaire, lorsque par exemple on détecte une baisse significative de la tension du fil de contact, un ou plusieurs disques de contre-poids supplémentaires 18 sont rajoutés sur la barre 16 tandis que le châssis 10 reste lié au contre- poids principal 1. L'ensemble de contre-poids additionnel, constitué du châssis 10 et des disques de contre-poids 18, est un outillage maniable et facile à transporter, à assembler et à rapporter sur le contre-poids principal 1. A titre de variante de la façon d'utiliser le châssis 10, on peut prévoir de le charger des disques de contre-poids 18 alors que le châssis repose sur le sol ou une surface plane analogue sur laquelle sont initialement entreposés les disques 18. A cet effet, les extrémités inférieures des montants 12 et 14 sont munies de pieds parallèles 30 d'appui sur le sol, sous la forme de plaques rigides qui sont solidarisées aux montants et s'étendent transversalement à la fois à la barre 16 et aux montants. Ces pieds peuvent bien entendu avoir d'autres formes que celle représentée pourvu que la stabilité d'appui du châssis sur le sol soit assurée. Pour rapporter ensuite le châssis ainsi chargé, il peut s'avérer nécessaire de recourir à un mécanisme de soulèvement approprié, notamment appliqué au niveau de la tige 24. On évite ainsi de multiplier les manipulations de charge en hauteur, puisque une seule étape de soulèvement de la surcharge est a priori nécessaire pour la mise en place du contre-poids additionnel sur le contre-poids principal. Divers aménagements et variantes au dispositif de contre-poids décrit cidessus sont en outre envisageables. A titre d'exemple, les moyens de liaison amovible entre le châssis 10 et le contre-poids principal 1 peuvent comprendre d'autres moyens de positionnement respectif qu'un tenon et/ou d'autres moyens d'appui du châssis sur le contre-poids principal qu'une béquille. De plus, les éléments de contre-poids 18 à charger sur le châssis 10 ne sont pas nécessairement en forme de disques, toute forme permettant leur chargement sur le châssis 10, notamment leur enfourchement sur la barre 16, étant envisageable. Par ailleurs, en complément ou en remplacement de la sangle 36, les risques de basculement vers l'arrière du châssis 10 rapporté sur le contre- poids principal 1 peuvent être limités en prévoyant qu'une partie avant du châssis, disposée notamment au-dessous de la béquille 34, coopère par complémentarité de forme avec le contre-poids principal, cette partie avant se présentant par exemple sous la forme d'une patte dont l'extrémité libre est conformée en arc de cercle de rayon sensiblement égal à celui des disques 2. 2867427 10 REVENDICATIONS 1. Dispositif de tension d'au moins un fil de contact, notamment d'un fil d'une caténaire, comportant un contre-poids principal (1) adapté pour être relié mécaniquement au fil de contact, caractérisé en ce qu'il comporte en outre un contre-poids additionnel (10, 18) à même d'être rapporté sur le contre-poids principal (1) et comprenant un châssis rigide (10) de chargement d'au moins un élément de contre-poids (18), équipé de moyens (32, 34, 36) de liaison amovible 1 o avec le contre-poids principal. 2. Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de liaison amovible comportent un tenon (32) de positionnement du châssis (10) par rapport au contre-poids principal (1), adapté pour coopérer par complémentarité de forme avec une cavité (6) du contre-poids principal (1) 15 lorsque le châssis (10) est rapporté sur le contre-poids principal. 3. Dispositif suivant la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les moyens de liaison amovible comportent une béquille (34) d'appui du châssis (10) sur le contre-poids principal (1). 4. Dispositif suivant les revendications 2 et 3 prises ensemble, caractérisé en ce que le châssis (10) comporte une barre (16) de chargement du ou des éléments de contre-poids (18) et au moins un montant (12) transversal à la barre, le tenon de positionnement (32) et la béquille d'appui (34) s'étendant en saillie du même côté (12A) de ce montant. 5. Dispositif suivant l'une des revendications 3 ou 4, caractérisé en ce que les moyens de liaison amovible comportent des moyens (36) de retenue du châssis (10) en appui sur le contre-poids principal (1), ces moyens de retenue comprenant par exemple une sangle. 6. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le châssis (10) est pourvu de moyens (30) d'appui stable sur le sol ou une surface analogue lorsque le châssis n'est pas rapporté sur le contre-poids principal (1). 2867427 11 7. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens (24, 26, 28) de blocage du ou des éléments de contre-poids (18) chargés sur le châssis (10). 8. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le châssis (10) est muni d'une poignée de manutention (40). 9. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la masse du châssis (10) est sensiblement égale à la masse d'un des éléments de contre-poids (18) à même d'être chargés sur le 1 o châssis (10). 10. Procédé de tension d'au moins un fil de contact, notamment d'un fil d'une caténaire, dans lequel le fil de contact est en permanence relié mécaniquement à un contre-poids principal (1), caractérisé en ce qu'il comporte les étapes successives suivant lesquelles: - on utilise un châssis rigide (10) de chargement d'au moins un élément de contre-poids (18), équipé de moyens (32, 34, 36) de liaison amovible avec le contre-poids principal (1), - on soulève le châssis à vide jusqu'au contre-poids principal (1), - on rapporte temporairement et de façon amovible le châssis sur le contre-poids principal (1), et - on charge le châssis (10) d'un ou de plusieurs éléments de contre-poids (18) de manière à obtenir un contre-poids additionnel (10, 18) qui surcharge le contre-poids principal (1).