Brevet FR2876120A1 — publié le 20060407

La présente invention concerne un dispositif pour solidariser ou désolidariser les rails de chemin de fer de leurs traverses équipées de pinces à ressort. Elle convient tout particulièrement à la réalisation de dispositifs de solidarisation de rails de chemin de fer sur leurs traverses équipées de pinces à ressort par actionnement sur lesdites pinces à ressort; ces mêmes dispositifs permettent également de libérer les rails de chemin de fer de leurs traverses, grâce à un actionnement réciproque sur lesdites pinces à ressort. D'une façon générale, on sait que pour solidariser un rail de chemin de fer sur ses traverses préalablement équipées de pinces à ressort, la réponse technique actuelle consiste à pousser sur deux ressorts en forme de W, disposés tête-bêche de part et d'autre de l'âme du rail, qui prennent appui d'une part sur des brides métalliques à épaulement solidaires de la traverse, et d'autre part sur les ailes du rail par l'intermédiaire de cabochons électriquement isolants. Cette opération de mise en place des deux ressorts en forme de W, de part et d'autre de l'âme du rail, doit être effectuée simultanément sur lesdits ressorts, et perpendiculairement à l'âme du rail. Inversement, pour désolidariser un rail de chemin de fer de ses traverses, la réponse technique actuelle consiste à écarter les deux ressorts en forme de W en agissant simultanément sur les deux cabochons électriquement isolants. Deux catégories de dispositifs de solidarisation et/ou de désolidarisation sont actuellement exploitées: les dispositifs à déplacement discontinu, les dispositifs à déplacement continu. La première solution consiste à positionner le dispositif au voisinage de la paire de pinces à ressort situées sur la traverse correspondante; deux mâchoires sont ensuite actionnées simultanément, selon une direction transversale au rail, afin de rapprocher les deux ressorts de part et d'autre de l'âme du rail; lesdites mâchoires sont ensuite écartées pour permettre le positionnement du dispositif au voisinage de la paire de pinces à ressort associée à la traverse suivante. Durant le mouvement de serrage des ressorts, le dispositif doit être positionné d'une manière précise et fixe, évitant ainsi tout coincement en biais desdits ressorts; par ailleurs, lesdites mâchoires sont actionnées par l'intermédiaire d'un levier, d'une dimension suffisante, afin que l'effort appliqué par l'opérateur sur ledit levier reste supportable. A ce titre, certains dispositifs à déplacement discontinus sont assistés par l'intermédiaire d'un vérin hydraulique. Ainsi le levier passe d'une position proche de la verticale correspondant à l'ouverture desdites mâchoires à une position oblique, opposée à la direction du rail, correspondant à la fermeture desdites mâchoires. Compte tenu de l'effort à appliquer sur lesdites mâchoires pour permettre un serrage suffisant de la pince à ressort sur l'aile du rail, l'opérateur peut être amené à se situer au-delà de la ligne médiane séparant la voie de chemin de fer sur laquelle sont effectués les travaux et celle passant à proximité, et se trouver par conséquent en dehors de la zone dite de sécurité. Ces solutions ne sont pas entièrement satisfaisantes pour les raisons suivantes: le positionnement des mâchoires doit être précis, notamment pour éviter le serrage en biais des ressorts, deux outils sont nécessaires: un premier pour la mise en place des ressorts, un second pour la désolidarisation desdits ressorts, l'espace de manoeuvre de l'opérateur est important, pouvant se situer au-delà de la zone de sécurité. La seconde solution consiste à déplacer dans le sens longitudinal, parallèlement au rail, un coulisseau présentant une ouverture en forme de V, le sommet du V étant en amont du déplacement dudit coulisseau; par ailleurs l'angle formé par les deux branches du V est de faible valeur, généralement compris entre 3 et 6 degrés. Ainsi, lors du déplacement du coulisseau, les parois internes correspondantes à l'ouverture en forme de V prennent appui sur les ressorts et provoquent progressivement un mouvement perpendiculaire au déplacement dudit coulisseau, resserrant les deux ressorts simultanément sur les ailes du rail, de part et d'autre de l'âme du rail. Cette solution est simple de mise en oeuvre et permet un déplacement continu du dispositif; néanmoins l'effort d'avancement du dispositif est important et le risque de coincement en biais des ressorts est présent; par ailleurs, la dégradation des cabochons électriquement isolants est inévitable en cas de coincement en biais desdits ressorts. L'invention a donc plus particulièrement pour but de supprimer ces inconvénients. Elle propose donc un dispositif pour solidariser ou désolidariser les rails de chemin de fer de leurs traverses préalablement équipées de pinces à ressort faisant intervenir des ressorts métalliques en forme de W, disposés tête-bêche de part et d'autre de l'âme du rail, qui prennent appui d'une part sur des brides métalliques à épaulement solidaires de la traverse, et d'autre part sur les ailes du rail par l'intermédiaire de cabochons électriquement isolants, comprenant deux mors, situés de part et d'autre de ladite pince à ressort, disposés dans un plan parallèle au plan contenant la surface d'appui dudit rail, dont un desdits mors comprend une surface d'appui perpendiculaire au plan contenant la surface d'appui dudit rail, et dont l'autre desdits mors comprend deux surfaces d'appui perpendiculaires au plan contenant la surface d'appui dudit rail, lesquelles surfaces d'appui étant situées aux sommets d'un triangle entourant sensiblement ladite pince à ressort, lequel susdit premier mort venant en appui sur la base dudit ressort en forme de W et lequel susdit second mort venant en appui sur les épaulements de la susdite bride métallique solidaire de la traverse pour solidariser le rail sur la traverse correspondante ou, lequel susdit premier mort venant en appui sur le cabochon électriquement isolant situé au sommet central dudit ressort en forme de W et lequel susdit second mort venant en appui sur les épaulements de la susdite bride métallique solidaire de la traverse pour désolidariser le rail de sa traverse correspondante. Avantageusement, les deux mors pourront être animés d'un mouvement de translation situé dans le plan contenant la surface d'appui du rail, la direction de translation étant perpendiculaire à l'axe principal du rail, ledit mouvement des mors étant provoqué par un mécanisme à réduction d'effort. Ce mécanisme à réduction d'effort pourra être avantageusement du type à simple parallélogramme articulé ou à double parallélogrammes articulés. Dans le cas du type à simple parallélogramme articulé, l'actionnement de ce mécanisme pourra être effectué par l'intermédiaire d'une vis mère, dont l'axe est horizontal, et comportant un double filetage à pas inversé associé à deux noix d'entraînement dudit parallélogramme. Dans le cas du type à double parallélogrammes articulés, l'actionnement de ce mécanisme pourra être effectué par l'intermédiaire d'une vis mère, dont l'axe est vertical, et comportant un filetage simple associée à une noix d'entraînement dudit double parallélogrammes articulés. Dans les deux cas, l'entraînement de la susdite vis mère pourra être manuel ou motorisé, laquelle motorisation pourra être de type à moteur thermique, 10 électrique, hydraulique ou pneumatique. Par ailleurs, l'actionnement des parallélogrammes pourra être effectué grâce à un vérin à double effet, de type hydraulique ou pneumatique. En effet, un mécanisme à réduction d'effort de type à simple parallélogramme articulé ou à double parallélogrammes articulés permet: É la translation simultanée des susdits mors lors de leur rapprochement et de leur éloignement, É l'utilisation du même mécanisme pour la solidarisation du rail sur la traverse correspondante et sa désolidarisation de ladite traverse, grâce à une rotation dudit mécanisme autour de son axe principal de 180 degrés, É l'auto centrage de la préhension effectuée par lesdits mors sur la pince à ressort lors de la solidarisation du rail sur la traverse correspondante et sa désolidarisation de ladite traverse. Un mode d'exécution de l'invention sera décrit ci-après, à titre d'exemple non limitatif, avec référence aux dessins annexés dans lesquels: la figure 1 représente une vue en perspective d'une pince à ressort en position désolidarisée, la figure 2 représente une vue en perspective d'une pince à ressort en position solidarisée, la figure 3 représente une vue en élévation du dispositif selon l'invention en position écartée des mors, la figure 4 représente une vue en élévation du dispositif selon l'invention en position rapprochée des mors, - la figure 5 représente la configuration des mors mobiles en phase de solidarisation, et - la figure 6 représente la configuration des mors mobiles en phase de désolidarisation. Dans l'exemple représenté sur la figure 1, un rail 1 de chemin de fer est posé sur une traverse 2; une plaque 3 en matériau électriquement isolant est positionnée entre le rail 1 et la traverse 2, de manière à isoler le rail 1 du potentiel de la terre. La pince à ressort PI est un dispositif connu et permet la solidarisation du rail 1 sur sa traverse 2 par l'intermédiaire d'un ressort métallique 6 en forme de W prenant appui d'une part sur une bride métallique 4 à épaulements 4a, 4b, solidaire de la traverse 2, et d'autre part sur l'aile la du rail. Par ailleurs, afin de permettre l'isolement électrique du rail 1 par rapport au potentiel de la terre, une plaquette 5 en matériau électriquement isolant est insérée entre le ressort métallique 6 et le rebord inférieur de l'aile la du rail; de même, un cabochon 7 en matériau électriquement isolant isole la partie centrale du ressort métallique 6 de la face supérieure de l'aile la du rail. L'exemple représenté sur la figure 1 montre la susdite pince à ressort PI en position désolidarisée ou en position préliminaire à la solidarisation du rail 1 sur sa traverse 2. L'exemple représenté sur la figure 2 montre la susdite pince à ressort PI en position de solidarisation du rail 1 sur sa traverse 2. Bien entendu, une seconde pince, identique à celle décrite précédemment, est disposée symétriquement par rapport à l'âme lb du rail de chemin de fer. Dans l'exemple représenté sur les figures 3 et 4, le dispositif selon l'invention fait intervenir: É deux bras principaux B 1, B2, disposés dans un plan vertical, de par et d'autre d'un axe vertical A, dit axe principal du dispositif selon l'invention; chacun desdits bras B1, B2 est constitué de deux éléments disposés parallèlement et reliés, dans la partie inférieure par des mors, respectivement M1, M2, dans la partie médiane par des tourillons, respectivement T1, T2, dont les axes sont perpendiculaires au plan défini par les bras B 1, B2, et dans la partie supérieure par des tourillons, respectivement T1>, T2,, dont les axes sont perpendiculaires au plan défini par les bras B1, B2, É un bras central Bo, en forme d'accent circonflexe dont les deux extrémités inférieures sont montées pivotantes autour des susdits tourillons T1, T2, et dont le sommet comprend un palier Po dont l'axe est colinéaire audit axe 0, É deux bras secondaires B1,, B2,, disposés de part et d'autre de l'axe A dans un plan parallèle au plan défini par les bras B 1, B2, montés pivotants, au voisinage de l'une de leur extrémité, respectivement autour des susdits tourillons T1>, T2,, et se rejoignant, au voisinage de leur autre extrémité, proche de l'axe à, É une noix N comportant un alésage fileté colinéaire à l'axe A et deux tourillons TN1, TN2, dont les axes sont perpendiculaires au plan défini par les deux bras B 1, B2, et autour desquels sont montées pivotantes les susdites extrémités respectivement des bras Br, B2,, proches de l'axe A, É une vis mère VM dont l'axe est colinéaire à l'axe A, montée pivotante dans le susdit palier Po du bras central Bo au voisinage de son extrémité inférieure, traversant la susdite noix N au voisinage de son alésage fileté, et comportant au voisinage de son extrémité supérieure un tenon d'entraînement de section transversale carrée. Ainsi, la rotation de la susdite vis mère VM, autour de l'axe A, entraîne la susdite noix N selon un mouvement vertical de bas en haut ou de haut en bas, selon le sens de rotation de ladite vis mère VM, laquelle noix N, par l'intermédiaire des susdits bras B1, B2,, écarte ou rapproche les susdits bras B1, B2, notamment au voisinage des susdits mors M1, M2. L'exemple représenté sur la figure 3, montre le susdit dispositif selon l'invention en position écartée des mors. L'exemple représenté sur la figure 4, montre le susdit dispositif selon l'invention en position rapprochée des mors. Dans l'exemple représenté sur les figures 5, 6, le dispositif pour solidariser ou désolidariser les rails de chemin de fer de leurs traverses équipées de pinces à ressort, est représenté uniquement par les susdits mors M1, M2, par le susdit ressort métallique 6, par le susdit cabochon 7 en matériau électriquement isolant, et par les susdits épaulements 4a, 4b, de la bride métallique 4. Dans l'exemple représenté sur la figure 5, le mors M1 prend appui sur la base de ressort métallique 6 en forme de W; le mors M2, constitué de deux surfaces d'appui, est en contact avec lesdits épaulements 4a, 4b. Le rapprochement desdits mors M1, M2, permet l'introduction progressive (étapes 5A, 5B, 5C) du ressort métallique 6 entre lesdits épaulements 4a, 4b, de manière à ce que ledit cabochon 7 puisse prendre appui sur l'aile du rail et ainsi solidariser ledit rail de sa traverse correspondante préalablement équipée de la bride métallique 4. Dans l'exemple représenté sur la figure 6, le mors M1 prend appui sur le cabochon 7; le mors M2, constitué de deux surfaces d'appui, est en contact avec lesdits épaulements 4a, 4b. Le rapprochement desdits mors M1, M2, permet l'extraction progressive (étapes 6A, 6B, 6C) du ressort métallique 6 d'entre lesdits épaulements 4a, 4b, de manière à ce que ledit cabochon 7 puisse se désolidariser de l'aile du rail et ainsi désolidariser ledit rail de sa traverse correspondante préalablement équipée de la bride métallique 4. Avantageusement, selon un autre mode de réalisation, la susdite noix N pourra être constituée de deux demi coquilles, permettant de désolidariser momentanément le double parallélogramme de son mécanisme d'entraînement, et ainsi de permettre un positionnement différent des susdits mors M1, M2. En outre, selon un autre mode de réalisation, la susdite vis mère VM pourra comporter un double filetage, à savoir un filetage à pas réduit destiné au rapprochement desdits mors M1, M2, et un pas égal au double du précédent destiné à l'écartement desdits mors M1, M2. L'invention proposée est simple de mise en oeuvre; elle permet notamment: un positionnement précis des pinces à ressort, - un effort de mise en place des pinces à ressort dirigé perpendiculairement à l'âme du rail de chemin de fer, un effort de pénétration de la pince à ressort ou d'extraction de ladite pince nécessitant une puissance disponible faible. - 10 - Revendications 1. Dispositif pour solidariser ou désolidariser les rails de chemin de fer (1) de leurs traverses (2) préalablement équipées de pinces à ressort (PI) faisant intervenir des ressorts métalliques (6) en forme de W, disposés tête-bêche de part et d'autre de l'âme (lb) du rail (1), qui prennent appui d'une part sur des brides métalliques (4) à épaulement (4a, 4b) solidaires de la traverse (2), et d'autre part sur les ailes (la) du rail par l'intermédiaire de cabochons (7) électriquement isolants, caractérisé en ce qu'il comprend deux mors (M1, M2), situés de part et d'autre de ladite pince à ressort (PI), disposés dans un plan parallèle au plan contenant la surface d'appui dudit rail, dont un desdits mors (M1) comprend une surface d'appui perpendiculaire au plan contenant la surface d'appui dudit rail (1), et dont l'autre desdits mors (M2) comprend deux surfaces d'appui perpendiculaires au plan contenant la surface d'appui dudit rail (1), lesquelles surfaces d'appui étant situées aux sommets d'un triangle entourant sensiblement ladite pince à ressort (PI), lequel susdit premier mort (MI) venant en appui sur la base dudit ressort (6) en forme de W et lequel susdit second mort (M2) venant en appui sur les épaulements (4a, 4b) de la susdite bride métallique (4) solidaire de la traverse (2) pour solidariser le rail (1) sur la traverse (2) correspondante ou, lequel susdit premier mort (M1) venant en appui sur le cabochon (7) électriquement isolant situé au sommet central dudit ressort (6) en forme de W et lequel susdit second mort (M2) venant en appui sur les épaulements (4a, 4b) de la susdite bride métallique (4) solidaire de la traverse (2) pour désolidariser le rail (1) de sa traverse (2) correspondante. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les susdits mors (M1, M2) sont animés d'un mouvement de translation situé dans le plan contenant la surface d'appui dudit rail (1), la 30 direction de translation étant perpendiculaire à l'axe principal dudit rail (1). 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que le susdit mouvement de translation desdits mors (MI, M2) est provoqué par un mécanisme à réduction d'effort. 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que le susdit mécanisme à réduction d'effort est de type à simple parallélogramme articulé. 5. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que le susdit mécanisme à réduction d'effort est de type à double parallélogrammes articulés. 6. Dispositif selon les revendications 4 et 5, caractérisé en ce que le susdit mécanisme à réduction d'effort est actionné par l'intermédiaire d'une vis mère (VM). 7. Dispositif selon les revendications 4 et 5, caractérisé en ce que le susdit mécanisme à réduction d'effort est actionné par l'intermédiaire d'un vérin hydraulique ou d'un vérin pneumatique. 8. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que la susdite vis mère (VM) du mécanisme à réduction d'effort est actionnée manuellement ou par l'intermédiaire d'une motorisation de type thermique ou électrique ou hydraulique ou pneumatique.