Brevet FR2899604A1 — publié le 20071012

DESCRIPTION La présente invention concerne les appareils de voie pour réseau ferroviaire, en particulier les moyens de guidage et de support des aiguilles et, notamment les coussinets, et a pour objet un tel coussinet muni d'au moins un rouleau de support d'aiguille. Dans les appareils de voies, les aiguilles sont des éléments mobiles soumis à des manoeuvres plus ou moins régulières en fonction du trafic et sont guidées à cet effet par appui sur des coussinets adjacents aux dispositifs de fixation des rails contre-aiguille sur les traverses ou sur une infrastructure en béton. Actuellement, ce guidage est généralement réalisé par simple glissement de la semelle de l'aiguille sur les coussinets. Ce mode de réalisation présente, cependant, l'inconvénient d'une adhérence plus ou moins importante en fonction de la fréquence des manoeuvres. En effet, dans le cas de manoeuvres peu fréquentes, l'aiguille, ainsi que les coussinets sur lesquels elle est guidée, qui sont soumis aux intempéries peuvent présenter une légère oxydation au niveau de leur face de glissement, de sorte qu'il se produit un effet de collage entre lesdites surfaces, ce qui entraîne la nécessité de développer une force de manoeuvre plus importante pour permettre le mouvement initial de déplacement des aiguilles. Pour obvier à cet inconvénient, il est proposé d'effectuer un graissage des surfaces de contact entre les aiguilles et les patins. Toutefois, un tel graissage, outre le fait qu'ils présentent un inconvénient écologique certain, ne permet pas d'assurer une amélioration de la possibilité de glissement des aiguilles à long terme. Ceci est notamment dû au fait que les variations climatiques, à savoir des répétitions d'intempéries et de temps chaud et sec, ont pour conséquence un lavage des surfaces graissées, de sorte qu'il se produit également, à terme, un collage entre les surfaces en contact. En outre, la mise en oeuvre de graisse présente l'inconvénient supplémentaire de favoriser le collage de différentes impuretés pouvant se trouver à proximité de la voie et notamment de poussières plus ou moins abrasives et/ou de sable. Il a également été proposé, notamment par EP 0 389 851 et par EP 0 654 561 de provoquer un soulèvement de l'aiguille au-dessus des coussinets lorsqu'elle n'est pas soumise à la charge d'une roue de véhicule -2-ferroviaire, ce par mise en oeuvre de dispositifs interposés entre deux traverses consécutives, ces dispositifs étant munis de rouleaux coopérant avec la semelle de l'aiguille pour favoriser son déplacement latéral et offrant, par ailleurs, une possibilité de déplacement vertical par un effet élastique. Ainsi, le dispositif selon EP 0 389 851 comporte un moyen de soulèvement de l'aiguille munie de rouleaux dont l'un au moins s'appuie sous la semelle de l'aiguille, ces rouleaux étant déplaçables verticalement par l'intermédiaire d'un levier agissant sur le moyen de support des rouleaux et étant chargé par un ressort taré. Dans un tel cas, la charge préalablement exercée par le ressort permet un décollage initial de l'aiguille au-dessus des coussinets, de sorte que le déplacement de l'aiguille est facilité. Cependant, dans ce mode de réalisation, l'aiguille n'est pas continuellement en contact avec les coussinets et est seulement appuyée sur ceux-ci lors du passage d'un véhicule ou d'un convoi ferroviaire. Il en résulte un effet de battement de l'aiguille sur les coussinets au passage de chaque essieu, ce qui peut être préjudiciable pour la tenue à long terme de l'aiguille et, en tout cas, engendre des vibrations et des nuisances sonores inadmissibles. Dans le mode de réalisation selon EP 0 654 561, il est prévu un montage d'un rouleau s'étendant parallèlement aux rails, ce rouleau devant permettre un soulèvement de l'aiguille au début de la manoeuvre et pendant toute la manoeuvre de déplacement, de sorte que la semelle de l'aiguille ne glisse pas sur les coussinets pendant ladite manoeuvre. Une telle réalisation permet, certes, d'éviter les inconvénients dus à un glissement de la semelle sur les coussinets avec ou sans interposition de graisses, mais le rouleau selon ce document forme, d'une certaine manière, une butée de fin de course de l'aiguille lorsqu'elle est en appui contre le rail contre-aiguille, de sorte qu'il est nécessaire, au début du mouvement de manoeuvre de produire un effort important pour provoquer le déplacement de l'aiguille sur le rouleau et donc son décollage des coussinets. Enfin, ces dispositifs existants, qui réalisent un soulèvement de l'aiguille au-dessus des coussinets, du fait qu'ils sont disposés entre les traverses, présentent une gêne lors du bourrage des voies et risquent un endommagement au cours d'une telle opération. La présente invention a pour but de pallier ces inconvénients en proposant un coussinet de guidage et de support d'aiguille d'appareil de voie -3- permettant d'assurer, d'une part, un appui en continu de l'aiguille sur le coussinet et, d'autre part, de garantir une manoeuvre aisée de l'aiguille même sur des appareils de voie subissant un faible trafic. A cet effet, le coussinet conforme à l'invention est caractérisé en ce qu'il est muni d'au moins un rouleau de support d'aiguille assurant un délestage de l'appui de celle-ci au niveau du coussinet. L'invention sera mieux comprise, grâce à la description ci-après, qui se rapporte à un mode de réalisation préféré, donné à titre d'exemple non limitatif, et expliqué avec référence aux dessins schématiques annexés, dans lesquels : la figure 1 est une vue en plan d'un coussinet conforme à l'invention ; la figure 2 est une vue éclatée en perspective du coussinet suivant la figure 1, et les figures 3 et 4 sont des vues en coupes transversales du coussinet au niveau d'un rouleau, respectivement en position de service sous la charge d'une aiguille et l'aiguille étant démontée. Les figures 1 à 4 des dessins annexés représentent un coussinet 1 de guidage et de support d'aiguille 2 d'appareil de voie. Un tel coussinet prolonge généralement les moyens de fixation du rail de contre-aiguille sur les traverses. Conformément à l'invention, le coussinet 1 est muni d'au moins un rouleau 3 de support d'aiguille 2 assurant un délestage de l'appui de celle-ci au niveau du coussinet 1. Selon une caractéristique de l'invention, chaque rouleau 3 de support d'aiguille 2 s'étend parallèlement aux rails de contre-aiguille et à l'axe longitudinal de l'aiguille et est avantageusement monté dans un dispositif 4 de guidage en rotation pouvant se déplacer verticalement par rapport au coussinet 1, sous l'action de ressorts de compression 5. Les ressorts de compression 5 sont tarés de manière à exercer sur l'aiguille 2, par l'intermédiaire du dispositif 4, une pression inférieure à la pression exercée par l'aiguille 2 au droit du coussinet 1. Ainsi, l'adhérence entre la semelle de l'aiguille 2 et le coussinet 1 est fortement réduite, de sorte que l'effort à exercer pour sa manoeuvre est réduit. Le dispositif 4 de guidage en rotation du ou des rouleaux 3 se présente avantageusement sous forme d'une cage de montage 4' rapportée sur le coussinet 1 et munie pour chaque rouleau 3 de deux logements -4alignés 4" de maintien et de guidage vertical de paliers 6 chargés par les ressorts de compression 5, ces paliers 6 logeant chacun une extrémité d'un arbre 7 de support d'un rouleau 3, chaque rouleau 3 étant maintenu en translation sur l'arbre 7 par l'intermédiaire de butées d'extrémités 8 pourvues de joints d'étanchéité 9 s'appuyant chacune contre une extrémité d'un rouleau 3. De préférence, comme le montre plus particulièrement la figure 2 des dessins annexés, chaque palier 6 est chargé par deux ressorts de compression 5 disposés symétriquement par rapport à l'axe desdits paliers 6 et de l'arbre 7 de support d'un rouleau 3. De manière connue, la cage de montage 4' présente à ses faces supérieures et inférieures, des ouvertures correspondant au nombre de rouleaux montés dans le dispositif 4, la ou les ouvertures de la face inférieure étant destinée à favoriser le montage des rouleaux 3 et la ou les ouvertures de la partie supérieure correspondant au passage d'une partie de la circonférence du ou des rouleaux 3. La fixation de la cage de montage 4' du dispositif 4 sur le coussinet 1 est préférentiellement réalisée au moyen de vis, dont les têtes sont noyées dans la face supérieure de ladite cage de montage 4'. Le serrage de la cage 4' en position sur le coussinet 1 permet d'obtenir le maintien de l'ensemble du dispositif 4 sur le coussinet 1 et de réaliser simultanément la précontrainte des ressorts 5. Il est donc possible, par un choix préalable des ressorts 5 de déterminer parfaitement la pression exercée sur chaque rouleau 3, de sorte que la contre-pression que ce dernier exerce sur la semelle du rail d'aiguille 2 peut également être parfaitement déterminée, ainsi que la pression différentielle résultante, qui permet de calculer la force de manoeuvre nécessaire. L'invention a également pour objet un ensemble de coussinets tels que décrits ci-dessus, caractérisés en ce qu'ils sont répartis à intervalles réguliers le long de l'aiguille et en ce qu'ils réalisent un délestage de ladite aiguille. Ce montage de coussinets n'est pas représenté dans les dessins annexés mais est parfaitement accessible à l'homme du métier, un coussinet étant simplement prévu sur chaque traverse parcourue par l'aiguille. Selon une autre caractéristique de l'invention, les coussinets ainsi disposés sur le parcours d'une aiguille présentent des forces de délestage augmentant progressivement de la pointe de l'aiguille vers l'arrière de l'aiguille, par un tarage des ressorts 5 des dispositifs 4 augmentant régulièrement. -5- De préférence, le délestage réalisé par les coussinets selon l'invention augmentera progressivement d'une valeur de 40 % de la pression appliquée par le rail d'aiguille au droit du coussinet s'étendant sous la pointe jusqu'à 70 % de ladite pression à l'arrière de l'aiguille. Il est également possible, selon une autre caractéristique de l'invention, de combiner les coussinets conforme à l'invention avec des coussinets de guidage sec, c'est-à-dire non lubrifié et/ou avec des coussinets de guidage graissé, par exemple par une disposition alternative de différents coussinets. Grâce à l'invention, il est possible de réaliser un appui guidé d'aiguilles d'appareils de voie intégré directement au moyen de fixation des rails de contre-aiguille sur les traverses, permettant un délestage de cet appui lors d'un mouvement de manoeuvre de l'aiguille avec mise en oeuvre de force de manoeuvre relativement réduite. En outre, l'invention permet d'éviter tout problème de collage de l'aiguille sur les coussinets de guidage et d'appui et d'éviter toute lubrification des surfaces de glissement. Enfin, du fait que les coussinets conformes à l'invention intègrent un ou plusieurs rouleaux favorisant le délestage de l'aiguille, les espaces entre les traverses restent libres, de sorte que lesdits coussinets ne risquent aucun endommagement lors du bourrage des voies et que ce dernier peut être réalisé de manière optimale. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée au mode de réalisation décrit et représenté aux dessins annexés. Des modifications restent possibles, notamment du point de vue de la constitution des divers éléments ou par substitution d'équivalents techniques, sans sortir pour autant du domaine de protection de l'invention. REVENDICATIONS 1. Coussinet (1) de guidage et de support d'aiguille (2) d'appareil de voie prolongeant les moyens de fixation du rail de contre-aiguille sur les traverses, caractérisé en ce qu'il est muni d'au moins un rouleau (3) de support d'aiguille (2) assurant un délestage de l'appui de celle-ci au niveau du coussinet (1). 2. Coussinet, suivant la revendication 1, caractérisé en ce que chaque rouleau (3) de support d'aiguille (2) s'étend parallèlement aux rails de contre-aiguille et à l'axe longitudinal de l'aiguille et est monté dans un dispositif (4) de guidage en rotation pouvant se déplacer verticalement par rapport au coussinet (1), sous l'action de ressorts de compression (5). 3. Coussinet, suivant la revendication 2, caractérisé en ce que les ressorts de compression (5) sont tarés de manière à exercer sur l'aiguille (2), par l'intermédiaire du dispositif (4), une pression inférieure à la pression exercée par l'aiguille (2) au droit du coussinet (1). 4. Coussinet, suivant la revendication 2, caractérisé en ce que le dispositif (4) de guidage en rotation du ou des rouleaux (3) se présente sous forme d'une cage de montage (4') rapportée sur le coussinet (1) et munie pour chaque rouleau (3) de deux logements alignés (4") de maintien et de guidage vertical de paliers (6) chargés par les ressorts de compression (5), ces paliers (6) logeant chacun une extrémité d'un arbre (7) de support d'un rouleau (3), chaque rouleau (3) étant maintenu en translation sur l'arbre (7) par l'intermédiaire de butées d'extrémités (8) pourvues de joints d'étanchéité (9) s'appuyant chacune contre une extrémité d'un rouleau (3). 5. Coussinet, suivant la revendication 4, caractérisé en ce que chaque palier (6) est chargé par deux ressorts de compression (5) disposés symétriquement par rapport à l'axe desdits paliers (6) et de l'arbre (7) de support d'un rouleau (3). 6. Ensemble de coussinets, suivant l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisés en ce qu'ils sont répartis à intervalles réguliers le long d'une aiguille et en ce qu'ils réalisent un délestage de ladite aiguille. 7. Ensemble de coussinets, suivant la revendication 6, caractérisé en ce que les coussinets, disposés sur le parcours d'une aiguille, présentent des forces de délestage augmentant progressivement de la pointe-7- de l'aiguille vers l'arrière de l'aiguille, par un tarage des ressorts (5) des dispositifs (4) augmentant régulièrement. 8. Ensemble de coussinets, suivant la revendication 7, caractérisé en ce que le délestage réalisé par les coussinets augmente progressivement d'une valeur de 40 % de la pression appliquée par le rail d'aiguille au droit du coussinet s'étendant sous la pointe jusqu'à 70 % de ladite pression à l'arrière de l'aiguille. 9. Ensemble de coussinets, suivant la revendication 7, caractérisé en ce qu'ils sont combinés avec des coussinets de guidage sec, c'est-à-dire non lubrifié et/ou avec des coussinets de guidage graissé, par exemple par une disposition alternative de différents coussinets.