Brevet FR2898826A1 — publié le 20070928

La présente invention concerne un dispositif de support et de guidage pour une tronçonneuse de rails de voie de chemin de fer ou analogues, comportant un bloc moteur entraînant en rotation un disque de coupe. Le brevet français FR 2 267 418 décrit un tel dispositif de support et de guidage pour tronçonneuse qui comprend essentiellement un étau de fixation à un rail solidaire d'un bras principal à l'extrémité duquel est articulé, autour d'un arbre d'articulation horizontal, un bras de support sur lequel est finalement articulée la tronçonneuse. Les dimensions du rail ne permettant pas, le plus souvent, de réaliser la coupe en une seule passe, il est nécessaire de permettre à un opérateur d'attaquer le rail d'un côté puis de l'autre, pour découper le rail dans de bonnes conditions. La tronçonneuse présente à cet effet deux alésages d'axe parallèle à l'axe de rotation du disque de coupe, symétriques par rapport au plan du disque de coupe, et susceptibles chacun de recevoir l'extension d'un arbre tourillonnant et immobilisé axialement dans un palier à l'extrémité du bras de support de la tronçonneuse. L'opérateur fait pivoter la tronçonneuse autour de l'extension de cet arbre tourillonnant pour appliquer le disque de coupe contre le rail. L'opérateur peut ainsi monter au choix, par l'un ou l'autre de ces alésages, la tronçonneuse sur le bras de support, puis démonter la tronçonneuse, la retourner, et la remonter par l'autre alésage sur le bras de support pour poursuivre et terminer la coupe du rail dans le même plan (à condition bien entendu que le diamètre du disque de coupe soit suffisant) dans cette autre position de travail, sans avoir à démonter l'étau de fixation au rail. Toutefois, ces opérations manuelles de démontage, de retournement puis de remontage de la tronçonneuse sur son bras de support restent fastidieuses, de sorte que l'opérateur est souvent enclin à faire basculer la tronçonneuse au-delà d'une position normale, ce qui est malaisé et dangereux, pour poursuivre la coupe en évitant d'avoir à retourner la tronçonneuse. D'autres solutions connues permettent de retourner la tronçonneuse sans la séparer de son bras de support. L'une de ces solutions, décrite dans le brevet US 4 765 098, consiste à lier la tronçonneuse à son bras de support par l'intermédiaire d'une structure de soutien montée pivotante sous la tronçonneuse. La manoeuvre est toutefois difficile pour l'opérateur car il lui faut soulever la tronçonneuse suffisamment haut, au-dessus des bras de guidage, pour libérer l'espace nécessaire au pivotement. En outre, l'indexation des deux positions de travail possibles de la tronçonneuse est peu précise. Une autre de ces solutions, décrite dans le modèle d'utilité allemand DE 201 06 856 U, consiste à faire pivoter l'ensemble des bras de guidage (bras principal et bras de support) de la tronçonneuse autour d'un axe vertical sur l'étau de fixation au rail. La structure mettant en oeuvre cette solution est toutefois fort complexe et encombrante. La présente invention vise à éviter ces inconvénients en proposant un dispositif de support et de guidage permettant de retourner aisément la tronçonneuse en un nombre réduit d'opérations simples et commodes à exécuter, tout en demeurant simple et compact. A cet effet, l'invention a pour objet un dispositif de support et de guidage pour une tronçonneuse de rail ou analogue comportant un bloc moteur entraînant un disque de coupe, le dispositif de support et de guidage comprenant un étau de fixation au rail solidaire d'un bras principal à l'extrémité duquel est articulé, autour d'un arbre d'articulation, un bras de support sur lequel est articulée finalement la tronçonneuse, et dans lequel le bras de support est monté pivotant autour d'un axe de liaison lequel appartient au plan du disque de coupe et traverse diamétralement l'arbre d'articulation, des moyens de verrouillage et d'indexation étant prévus pour immobiliser le bras de support par rapport à son arbre d'articulation du bras principal, dans l'une ou l'autre parmi deux positions de travail symétriques en pivotement à cent quatre vingt degrés autour de l'axe de liaison. Ainsi, l'opérateur peut effectuer un retournement de la tronçonneuse par un simple geste de pivotement du bras de support autour d'un axe de liaison transversal à l'arbre d'articulation sur le bras principal. Dans le cas d'une coupe perpendiculaire à l'axe longitudinal du rail, l'arbre d'articulation est horizontal et parallèle à l'axe longitudinal du rail. La disposition de l'axe de liaison dans le plan du disque de coupe garantit, sans nécessité de réglage, que le plan du disque de coupe reste identique dans l'une ou l'autre des positions de travail de part et d'autre du rail à sectionner. La manoeuvre de retournement est aisée car l'axe de liaison n'est pas fixe et vertical, mais pivote avec l'arbre d'articulation. De plus, cette solution préserve la compacité et la simplicité du dispositif de support et de guidage. De manière avantageuse, l'axe de liaison, :solidaire de l'arbre d'articulation, traverse de part en part l'extrémité du bras de support, et l'extrémité de l'axe de liaison, au sortir de l'extrémité du bras de support, comporte les moyens de verrouillage du bras de support. Un dispositif de levier à excentrique est avantageusement monté pivotant, entre une position de serrage et une position de déserrage, sur ladite extrémité de l'axe de liaison. Un simple geste de soulèvement ou d'abaissement du levier à excentrique assure ainsi, de façon ergonomique, un verrouillage par serrage ou un déverrouillage aisé de la liaison entre le bras de support et l'arbre d'articulation. L'extrémité de l'axe de liaison peut être filetée et le dispositif de levier à excentrique prendre appui sur un écrou de butée vissé sur l'extrémité filetée de l'axe de liaison. Selon une possibilité, l'axe de liaison traverse une première ouverture ménagée dans une paroi de l'extrémité du bras de support en regard de l'arbre d'articulation, et une seconde ouverture ménagée dans la paroi opposée de l'extrémité du bras de support, la seconde au moins de ces deux ouvertures étant en forme de lumière allongée dans le plan du disque de coupe et de largeur correspondant sensiblement au diamètre de l'axe de liaison. Ces dispositions procurent, lorsque la liaison du bras de support et de l'arbre d'articulation est déverrouillée, un léger débattement angulaire autour de l'axe de liaison qui permet à l'opérateur, tenant la tronçonneuse en main, d'enjamber aisément le rail afin de basculer dans l'autre position de travail. Dans une forme de réalisation envisageable, les moyens d'indexation comprennent une surface du bras de support formant un berceau prévu pour venir en appui contre la paroi de l'arbre d'articulation et qui est traversé par l'axe de liaison, ledit berceau d'appui étant de forme concave, allongé parallèlement à l'axe de rotation du disque de coupe et symétrique par rapport à un plan médian longitudinal, de manière à immobiliser le bras de support sur l'arbre d'articulation dans l'une ou l'autre des deux positions de travail. Le berceau d'appui forme par exemple une gorge délimitée par deux rampes qui enserrent l'arbre d'articulation en position de travail. Ces rampes forment un "V" qui assure, au cours du verrouillage, un autocentrage du berceau vis-à-vis de l'arbre d'articulation et qui, en verrouillage, maintient fermement l'arbre d'articulation par rapport au bras de support. Un ressort d'éjection est avantageusement interposé en compression entre le berceau d'appui et l'arbre d'articulation, afin de faciliter le dégagement de l'arbre d'articulation hors du berceau d'appui lors du déverrouillage de la liaison. L'extrémité du bras de support, sur laquelle est articulée la tronçonneuse, est avantageusement déportée par rapport au plan du disque de coupe de la tronçonneuse, de manière à compenser le déport de la tronçonneuse dû à l'articulation de cette dernière sur l'extrémité du bras de support, afin que l'axe de liaison demeure dans le plan du disque de coupe de la tronçonneuse dans l'une ou l'autre des positions de travail du bras de support. L'invention sera mieux comprise par la description qui va suivre en se référant aux dessins annexés à titre d'exemple indicatif seulement. La figure 1 est une vue d'ensemble en perspective d'un exemple de dispositif de support et de guidage de tronçonneuse selon l'invention dans la première position de travail d'un bras de support de la tronçonneuse. La figure 2 est une vue agrandie d'un détail de la figure 1 représentant des moyens de verrouillage du bras de support par rapport à un arbre d'articulation sur un bras principal. La figure 3 est une vue analogue à la figure 2 dans laquelle le bras de support et l'arbre d'articulation sont déverrouillés. La figure 4 est une vue d'ensemble de profil du même dispositif de support et de guidage, après pivotement du bras de support dans la seconde position de travail, et avant verrouillage du bras de support sur l'arbre d'articulation. Les dessins représentent un dispositif de support et de guidage pour tronçonneuse qui comprend un étau 1 de fixation à un rail R. L'étau 1 est prolongé sensiblement verticalement par un bras principal 2 se présentant sous la forme d'un mât à une extrémité duquel est articulé, autour d'un arbre d'articulation horizontal 3, un bras 4 de support de tronçonneuse. La tronçonneuse 5 comporte un bloc 6 renfermant le moteur qui entraîne le disque abrasif 8, et elle (la tronçonneuse 5) est articulée sur une extrémité du bras de support 4, à l'opposé de l'arbre d'articulation 3. De façon connue en soi, notamment de par le brevet FR 2 267 418 précité, et non représentée en détail sur les figures, cette extrémité du bras de support 4 comporte un palier dans lequel peut tourillonner un arbre immobilisé axialement et s'étendant au-delà dudit palier, cette extension étant vissée au moyen d'une poignée de manoeuvre 9 dans un fourreau d'axe parallèle à l'axe du disque de coupe 8 de la tronçonneuse 5. Le bras de support 4 est monté pivotant sur l'arbre d'articulation 3 autour d'un axe de liaison 14 traversant diamétralement l'arbre d'articulation 3 et appartenant au plan du disque de coupe 8. Comme il ressort plus précisément des figures 2 et 3, l'axe de liaison 14, solidaire de l'arbre d'articulation 3, traverse de part en part l'extrémité du bras de support 4, par une première ouverture (non représentée) ménagée dans une paroi inférieure (sur le dessin) de l'extrémité du bras de support 4 en regard de l'arbre d'articulation 3, et par une seconde ouverture (non représentée) ménagée à l'opposé dans une paroi supérieure de l'extrémité du bras de support 4. Ces deux ouvertures sont en forme de lumière allongée dans le plan du disque de coupe 8 et de largeur correspondant sensiblement au diamètre de l'axe de liaison 14. L'axe de liaison 14 comporte, au sortir de cette seconde ouverture, une extrémité filetée sur laquelle est monté pivotant, entre une position de serrage et une position de déserrage, un dispositif de levier à excentrique 16, 20-24. Le levier 16 proprement dit est soudé orthogonalement sur une chape 20 qui est articulée, par une première extrémité, sur un axe 21 traversé diamétralement par l'extrémité filetée de l'axe de liaison 14. L'axe 21 prend appui sur un écrou de butée 17 vissé sur l'extrémité filetée de l'axe de liaison 14. La chape 20 est articulée par une seconde extrémité excentrée, située dans l'axe du levier 16, sur deux bras de levier 22, lesquels sont articulés, autour d'un axe 23 parallèle à l'axe 21, sur une platine de serrage 24 traversée par l'axe de liaison 14 et apte à prendre appui sur la paroi supérieure (sur le dessin) du bras de support 4. Lorsque le levier 16 est abaissé dans une position de serrage (voir figure 2), la chape 20, les bras de levier 22 et les axes 21 et 23 sont quasiment alignés de manière à éloigner le plus possible la platine de serrage 24 de l'écrou 17. La platine de serrage 24 presse le bras de support 4 contre l'arbre d'articulation 3, et verrouille par serrage la liaison entre le bras de support 4 et l'arbre d'articulation 3. En revanche, lorsque le levier 16 est soulevé dans une position de desserrage (voir figure 3), la chape 20 et les bras de levier 22 forment un angle de manière à rapprocher le plus possible la platine de serrage 24 de l'écrou 17. La platine de serrage 24 est en retrait par rapport au bras de support 4 ce qui déverrouille la liaison entre le bras de support 4 et l'arbre d'articulation 3. Comme illustré sur la figure 3, un ressort hélicoïdal 19 d'éjection, enroulé autour de l'axe 14, est interposé entre le berceau d'appui 18 et l'arbre d'articulation 3 afin de faciliter le dégagement de l'arbre d'articulation 3 hors du berceau 18 lors du desserrage. Un simple geste de soulèvement ou d'abaissement du levier excentrique 16 assure ainsi, par l'entremise de la platine de serrage 24, un serrage (figure 2) ou un desserrage (figure 3) du bras de support 4 et de l'arbre d'articulation 3. Une surface du bras de support 4 forme un berceau 18 traversé par l'axe de liaison 14 et prévu pour venir en appui contre la paroi de l'arbre d'articulation 3. Le berceau d'appui 18 est de forme concave, allongé parallèlement à l'axe de rotation du disque de coupe 8 et symétrique par rapport à un plan médian longitudinal, de manière à coïncider avec la paroi de l'arbre d'articulation 3 et à définir deux positions de travail possibles du bras de support 4 par rapport à l'arbre d'articulation 3, de part et d'autre du rail R, lorsque le bras de support 4 et l'arbre d'articulation 3 sont serrés par le dispositif de levier 16. Ici, le berceau d'appui 18 forme une gorge délimitée par deux rampes qui enserrent l'arbre d'articulation 3 en position de travail. Ces deux rampes, étroites et planes, forment un "V" qui assure, au cours du verrouillage, un autocentrage du berceau 18 vis-à-vis de l'arbre d'articulation 3 et qui, en verrouillage, coiffe la paroi cylindrique de l'arbre 3 et maintient fermement l'arbre d'articulation 3 par rapport au bras de support 4. Les deux positions de travail du bras de support 4, représentées sur les figures 1 et 4, sont donc symétriques par rapport à l'axe de liaison 14, et par conséquent dans le plan du disque abrasif 8. Le passage de l'une à l'autre de ces deux positions de travail ne peut être réalisé que lorsque le bras de support 4 et l'arbre d'articulation 3 sont desserrés par le levier 16, en faisant pivoter le bras de support 4 à cent quatre vingt degrés autour de l'axe de liaison 14. La forme allongée de la seconde ouverture, dans la paroi supérieure de l'extrémité du bras de support 4, procure! alors au bras de support 4 un petit débattement angulaire dans le plan du disque de coupe 8, ce qui permet à l'opérateur, tenant la tronçonneuse en main, d'enjamber aisément le rail R afin de basculer dans l'autre position de travail. Lorsque, pour poursuivre la coupe d'un rail dans de bonnes conditions, l'opérateur souhaite attaquer le rail à couper par son autre côté, il lui suffit très simplement d'exécuter la séquence d'opérations suivante: - soulever le levier 16 (voir figure 3) pour desserrer le bras de support 4 de sa position de travail sur l'arbre d'articulation 3; puis - faire pivoter à cent quatre vingt degrés le bras de support 4 autour de l'axe de liaison 14 (voir figure 4) jusqu'à ce que la forme du berceau 18 puisse de nouveau coïncider avec la paroi de l'arbre d'articulation 3; et enfin - abaisser le levier 16 pour verrouiller le bras de ;support 4 dans son autre position de travail par rapport à l'arbre d'articulation 3. Le vissage ou le dévissage de l'écrou 17 permet par ailleurs d'ajuster la force de serrage exercée par la platine de serrage 24 sur le bras de support 4 et l'arbre d'articulation 3, et de rattraper les jeux résultant de l'usure des surfaces d'appui. Le bras de support 4 est incurvé (voir figure 1) de manière à compenser le déport latéral de la tronçonneuse 5 dû à l'articulation de cette dernière sur l'extrémité du bras de support 4, afin que l'axe de liaison 14 reste dans le plan du disque de coupe 8 de la tronçonneuse 5 dans l'une ou l'autre des positions de travail du bras de support 4. Ainsi, après pivotement du bras de support 4 dans la nouvelle position de travail, l'opérateur peut poursuivre la coupe du rail R dans le même plan que dans la position de travail précédente. Comme il va de soi, et comme il ressort de ce qui précède, l'invention ne se limite pas au seul exemple décrit ci-dessus; elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes de réalisation et d'application respectant le même principe. C'est ainsi, par exemple, que l'on ne s'éloignerait pas du cadre de l'invention - en l'appliquant à la coupe de tout profilé métallique assurant par 5 exemple un support et un guidage d'engin, - en modifiant les formes et composants de détail de ce dispositif de support et de guidage pour tronçonneuse. REVENDICATIONS 1. Dispositif de support et de guidage pour une tronçonneuse (5) de rail (R) ou analogue comportant un bloc moteur (6) entraînant un disque de coupe (8), le dispositif de support et de guidage comprenant un étau (1) de fixation au rail (R) solidaire d'un bras principal (2) à l'extrémité duquel est articulé, autour d'un arbre d'articulation (3), un bras de support (4) sur lequel est articulée finalement la tronçonneuse (5), caractérisé en ce que le bras de support (4) est monté pivotant autour d'un axe de liaison (14) lequel appartient au plan du disque de coupe (8) et traverse diamétralement l'arbre d'articulation (3), et en ce que des moyens de verrouillage (16-17, 20-24) et d'indexation (18, 19) sont prévus pour immobiliser le bras de support (4) sur l'arbre d'articulation (3) du bras principal (2), dans l'une ou l'autre parmi deux positions de travail symétriques en pivotement à cent quatre vingt degrés autour de l'axe de liaison (14). 2. Dispositif de support et de guidage pour tronçonneuse selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'axe de liaison (14), solidaire de l'arbre d'articulation (3), traverse de part en part l'extrémité du bras de support (4), et en ce que l'extrémité de l'axe de liaison (14), au sortir de l'extrémité du bras de support (4), comporte les moyens de verrouillage (16-17, 20-24) du bras de support (4). 3. Dispositif de support et de guidage pour tronçonneuse selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'un dispositif de levier à excentrique (16, 20-24) est monté pivotant, entre une position de serrage et une position de déserrage, sur ladite extrémité de l'axe de liaison (14). 4. Dispositif de support et de guidage pour tronçonneuse selon la revendication 3, caractérisé en ce que ladite extrémité de l'axe de liaison (14) est filetée et en ce que le dispositif de levier à excentrique (16, 20-24) prend appui sur un écrou de butée (17) vissé sur ladite extrémité filetée de l'axe de liaison (14). 5. Dispositif de support et de guidage pour tronçonneuse selon l'une des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que l'axe de liaison (14)traverse une première ouverture ménagée dans une paroi de l'extrémité du bras de support (4) en regard de l'arbre d'articulation (3), et une seconde ouverture ménagée dans la paroi opposée de l'extrémité du bras de support (4), et en ce que la seconde au moins de ces deux ouvertures est en forme de lumière allongée dans le plan du disque de coupe (8) et de largeur correspondant sensiblement au diamètre de l'axe de liaison (14). 6. Dispositif de support et de guidage pour tronçonneuse selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que les moyens d'indexation comportent une surface du bras de support (4) formant un berceau (18) prévu pour venir en appui contre la paroi de l'arbre d'articulation (3) et qui est traversé par l'axe de liaison (14), ledit berceau d'appui (18) étant de forme concave, allongé parallèlement à l'axe de rotation du disque de coupe (8) et symétrique par rapport à un plan médian longitudinal de manière à imrnobiliser le bras de support (4) sur l'arbre d'articulation (3) dans l'une ou l'autre des deux positions de travail. 7. Dispositif de support et de guidage pour tronçonneuse selon la revendication 6, caractérisé en ce que le berceau d'appui (18) forme une gorge délimitée par deux rampes qui enserrent l'arbre d'articulation (3) en position de travail. 8. Dispositif de support et de guidage pour tronçonneuse selon la revendication 6 ou 7, caractérisé en ce qu'un ressort d'éjection (19) est interposé en compression entre le berceau d'appui (18) et l'arbre d'articulation (3). 9. Dispositif de support et de guidage pour tronçonneuse selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que l'extrémité du bras de support (4) sur laquelle est articulée la tronçonneuse (5) est déportée par rapport au plan du disque de coupe (8) de la tronçonneuse (5), de manière à compenser le déport de la tronçonneuse (5) dû à l'articulation de cette dernière sur l'extrémité du bras de support (4), afin que l'axe de liaison (14) demeure dans le plan du disque de coupe (8) de la tronçonneuse (5) dans l'une ou l'autre des positions de travail du bras de support (4).