Brevet FR3003531A1 — publié le 20140926

La présente invention concerne le domaine de l'infrastructure ferroviaire et principalement la manoeuvre d'aiguillage (Cl B61 L5/02) ; La manoeuvre des aiguilles d'un aiguillage s'effectue principalement à l'aide d'un mécanisme comportant une source d'énergie de départ (électrique) d'un' bloc de manoeuvre (ensemble de pièces mécaniques ou hydrauliques) déplaçant latéralement et dans les deux sens, deux aiguilles composant un aiguillage, le tout contrôlé par ce mécanisme. Système existant : le segment actuel du marché concernant les mécanismes existant comporte plusieurs sortes de systèmes, remplissant généralement leur fonction de manière satisfaisante. Les systèmes existants comportent principalement une source d'énergie le plus souvent électrique alimentant un bloc de commande. Ces derniers sont composés d'un ensemble de pignonerie alimentant une bielle, ou un système hydraulique actionnant des cames, ou toute hydraulique. Tous ces systèmes comportent un système de blocage en fin de course contrôlés, soit intégrés au bloc de commande soit indépendant par des systèmes hydrauliques, ou cames anti retour, par fonction bistale, ou par clipsage a ressort. Tous ces systèmes comportent une fonction manuelle de déblocage en cas de panne électrique ou autre. Problème technique: si ces mécanismes remplissent correctement leur fonction, certains inconvénients sont constatés par les services techniques des voieries ferroviaires. - Certains mécanismes sont trop lourd (140kg environ) - Coût d'achat et d'entretien élevé Fiabilités disparates dans le temps Système complexe, non accessible par les services de maintenance Délai de réparation important Composant de ces systèmes, pièce à 90% propre au constructeur Les températures extérieures ont une influence sur certains systèmes de par leur fonctionnement (hydraulique) Fonction manuelle, en cas de panne électrique, difficile pour certains systèmes La présente invention a pour objectif de minimiser, voir de palier au maximum à ces problèmes technique - Un système simple et accessible Un poids aux alentours de 80 kg Un coût de vente et d'entretien minimisé Un entretien courant quasi nul 50 à 60% de composant du commerce et normalisé Une conception simple accessible au service de volerie ferroviaire Une indépendance maximum au différence de température Peut être utilisé comme un mécanisme aussi bien a l'intérieur comme à l'extérieur des rails de l'aiguillage L'invention a pour objet, un mécanisme de manoeuvre d'aiguillage, comprenant un moteur électrique et un ensemble mécanique assurant le déplacement simultané de deux aiguilles, le calage de ces dernières en fin de course ainsi qu'un système manuel de sécurité, caractérisé en ce que le déplacement des aiguilles s'effectuent à l'aide d'un moteur électrique transmettant, par l'intermédiaire d'une réduction de pignonerie, une rotation à une vis à bille entrainant en translation un système mécanique de calage, lui- même solidaire d'un arbre de sortie, entrainant de ce fait simultanément les deux aiguilles composant un aiguillage. Pour une meilleure compréhension du projet, une description détaillée cité ci-après donné à titre d'exemple non limitatif, se rapportant à un mode de réalisation préférée. Ces éléments seront détaillés et annexés à des schémas références par des numéros de plan (PL... /Fig...), des numéros de repères ((1) ...), chaque numéro de repère correspond à un ensemble principal et à ses sous éléments le constituant ((1) + (la) + (lb) .). Quatre schémas : (PL1.Fig 1) représentant une vue de dessus en coupe dans le plan de l'axe et de vues éclatées (PL2.Fig 2) représentant une vue de coté PL3 représentant les détails de l'ensemble (7) décomposé en figure (PL4.Fig 4 V2 + V1) représentant les deux versions d'utilisation du projet Le mécanisme : conformément à l'invention, le mouvement des barres d'aiguilles implique une source d'énergie et des moyens mécaniques afin d'exercer un mouvement afin de déplacer les aiguilles composant l'aiguillage. Un châssis (1) composé de plusieurs éléments (la) à (1e) est représenté sur le plan (PL1.Fig 1), où est implanté un moteur électrique (2) entrainant en rotation, par l'intermédiaire d'un embrayage de sécurité (3), quatre pignons (4a) à (4d) Le pignon (4d) étant solidaire de la vis à bille (5). Cette vis à bille étant maintenue en translation dans les deux sens par l'intermédiaire de deux roulement à portée oblique (5b) et solidaire des demi paliers (1c) et (1d). La rotation de la vis (5) par l'intermédiaire de l'écrou (5a) solidaire du bâti (1) grâce au rail à bille (8) (PL2.Fig 2), entraine de ce fait le bloc (6) en translation dans les sens X+ ou X- Le bloc (6) dans sa translation sens X- (PL3) (Fig 9) entraine le taquet (7d) dans le sens Y- ce qui a pour effet de désengager le taquet (7d) de sa butée, le bloc (6) se pose en butée sur le tenon (7a) (F6) pour entrainer en translation le chariot (7) solidaire du bâti (1) grâce au rail à bille (9) (PL2.Fig 2), lui-même solidaire de l'arbre de sortie (7b) (PL1.Fig 1) relié aux aiguilles de chaque côté. Le bloc (6) étant en appui sur le tenon ((7a) (PL3) (F6)), le taquet (7c) se libère et sous l'effet de son ressort se place en position haute Y+. en fin de course du chariot (7), le taquet (7c) entrant en contact avec la pente de la butée (11) sens X- se rétracte, puis vient se loger en contact avec les faces (A) de la butée (11) (Fig 12), ce qui a pour effet de couper l'alimentation du moteur par l'intermédiaire du contact fin de course (20) Le taquet (7c) étant en contact des faces (A) de la butée (11) bloque toutes translations du chariot (7) et donc de l'arbre de sortie (7b) tant qu'il n'y aura pas d'impulsion donnée au bloc (6) dans le sens X+ - Si le bloc (6) à tendance à revenir dans le sens X+ pour des raisons de vibration ou autre. Le taquet (7d) sous l'effet de son ressort entre en contact avec la face(C) de la butée (11) supprime de ce fait l'effet ressort et freine de la sorte le bloc (6) Un amortisseur pneumatique ((6b) (PL3) (F5)) relie le bloc (6) porteur du piston et le chariot (7) par son tenon (F5) qui a pour fonction d'amortisseur ou de frein dans les arrivées en fin de course ; en charge ou contre charge (retour d'aiguille sous leur effet ressort) Les butées (10) et (11) (PL1.Fig1) glissant dans leur logement (12) et (12a) solidaire du bâti (1e) (PL2.Fig2), sont réglable indépendamment de par leur vis de réglage (10a) et (11a) et porteuse des fin de courses (20 et (21). Ces vis sont par leurs écrous (10c) soudées à la vis (10a) pris en sandwich entre la butée fixe (10b) et la butée ressort (10d) en matière élastomère pour amortir le retour du chariot (7) contre les faces (B) des butées (10) et (11) (Fig9 et Fig12) (PL3), le ressort élastomère étant en pression constante bloque la butée (10b) en rotation et donc la vis (10a) - La fonction manuelle permet en cas de panne électrique d'utiliser le mécanisme sans son moteur. En déverrouillant le capot protecteur (13) (PL1.Fig1) par rotation, l'axe (13a) non représenté, étant solidaire du protecteur, coupe l'alimentation électrique par le sectionneur (14) et libère l'accès à l'embout carré de la vis à bille (5), à l'aide d'une manivelle (non représenté) positionnée sur le carré de l'embout (5c), on obtient la même fonction sur les mécanismes des repères (5) à (21), comme précités antérieurement, que le moteur électrique (translation du bloc (6) et donc du chariot (7), de l'arbre de sortie (7b), et des calages en fin de course sur les butées (10) et (11)) Ce mécanisme précité étant créé pour se loger entre les rails de l'aiguillage, une variante peut être adaptée pour être utilisé à l'extérieur des rails de l'aiguillage Suivant le schéma PL4V2, en supprimant une partie de l'arbre de sortie (7b), et en ajoutant à l'autre partie de l'arbre de sortie (7b) un bras d'attaque (23) on peut de ce fait par l'intermédiaire de bielette d'aiguillage commander les aiguilles de l'extérieur. Cette invention a pour prétention de venir se positionner sur le segment du marché de l'infrastructure ferroviaire en proposant un mécanisme de manoeuvre d'aiguillage simple et donc peu onéreux -3 Simple de par sa conception ->Simple de par son réglage de calage des aiguilles. Les butées de calages étant réglables de l'extérieur du système. Ces butées comportant les fins de course électrique, il n'est pas nécessaire d'ouvrir le mécanisme pour ces réglages. ->Peu onéreux car le maximum des éléments proviennent du commerce et sont standard ->Facile d'entretien et nécessite quasiment aucune intervention de graissage ->Polyvalent car il peut être utilisé aussi bien à l'intérieur de l'aiguillage qu'à l'extérieur -)Une indépendance total aux intempéries extérieures ainsi qu'aux différences de températures et totalement étanche -*Une durée de vie importante de par sa conception et sa simplicité --)II est bien entendu que l'invention n'est pas limitée au seul système défini et à l'infrastructure ferroviaire. Toutes modifications restent possibles dans la constitution technique ou par substitution d'équivalences techniques sans sortir du domaine de l'invention. 25 REVENDICATIONS: 1. Mécanisme de manoeuvre, relie a deux aiguilles composant un aiguillage composé d'un châssis (1) où est implanté un moteur électrique (2) entrainant en rotation par l'intermédiaire d'un embrayage de sécurité, un ensemble de pignonerie (4a) à (4b) formant un réducteur de vitesse, ces derniers relie à un ensemble vis/écrou à billes (5) (5a) caractérisé en ce que l'écrou (5a)solidaire du bâti (1) grâce au rail à bille (8) (PL2.Fig2) entraine le bloc (6) en translation dans les sens X+ et X- et de ce fait le bloc (6)étant solidaire du chariot (7) entraine en translation l'arbre (7b) lui-même solidaire des aiguilles composant l'aiguillage (non représenté). 2. Mécanisme suivant la revendication 1 caractérisé en ce que Le bloc (6) dans sa translation sens X- (PL3) (F9) entraine le taquet (7d) dans le sens Y- ce qui a pour effet de désengager le taquet (7d) de sa butée, le bloc (6) se pose en butée sur le tenon (7a) (F6) pour entrainer en translation le chariot (7) solidaire du bâti (1) grâce au rail à bille (9) (PL2.Fig 2), lui-même solidaire de l'arbre de sortie (7b)(PL1.Fig1) relié aux aiguilles de chaque côté. Le bloc (6) étant en appui sur le tenon (7a) (PL3) (F6), le taquet (7c) se libère et sous l'effet de son ressort se place en position haute Y+ en fin de course du chariot (7), le taquet (7c)entrant en contact avec la pente de la butée (11) sens X- se rétracte, puis vient se loger en contact avec les face (A) de la butée (11) (Fig 12), ce qui a pour effet de couper l'alimentation du moteur par l'intermédiaire du contact fin de course (20). 3. Mécanisme suivant les revendications 1 et 2 caractérisé en ce que Le taquet (7c) étant en contact des faces (A) de la butée (11) bloque toutes translations du chariot (7) et donc de l'arbre de sortie (7b) tant qu'il n'y aura pas d'impulsion donnée au bloc (6) dans le sens X+. Si le bloc (6) à tendance à revenir dans le sens X+ pour des raisons de vibration ou autre. Le taquet (7d) sous l'effet de son ressort entre en contact avec la face (C) de la butée (11) supprime de ce fait l'effet ressort et freine de la sorte le bloc (6). Un amortisseur pneumatique (6b) (P13) (F5) relie le bloc (6) porteur du piston et le chariot (7) par son tenon (F5) qui a pour fonction d'amortisseur ou de frein dans les arrivées en fin de course ; en charge ou contre charge (retour d'aiguille sous leur effet ressort). 4. Mécanisme suivant l'une des quelconques revendications 1 à 3 caractérisé en ce que Les butées (10) et (11) (PL1.Fig1) glissant dans leur logement (12) et (12a) solidaire du bâti (1e) (PL2.Fig 2), sont réglable indépendamment de par leur vis de réglage (10a) et (11a) et porteuse des fin de courses (20) et (21) Ces vis sont par leurs écrous (10ç) soudées à la vis (10a) pris en sandwich entre la butée fixe (10b) et la butée ressort (10d) en matière élastomère pour amortir le retour du chariot (7) contre les faces (B) des butées (10) et (11) (F9 et F12) (PL3), le ressort élastomère étant en pression constante bloque la butée (10b) en rotation et donc la vis (10a). 5. Mécanisme suivant l'un des quelconques revendications 1 à 4 caractérisé en ce que La fonction manuelle permet en cas de panne électrique d'utiliser le mécanisme sans son moteur. En déverrouillant le capot protecteur (13) (PL1.Fig 1) par rotation, l'axe (13a) non représenté, étant solidaire du protecteur, coupe l'alimentation électrique par le sectionneur (14) et libère l'accès à l'embout carré de la vis à bille (5), à l'aide d'une manivelle (non représenté) positionnée sur le carré de l'embout (5c), on obtient la même fonction sur des mécanismes des repères (5) à (21) (comme précités antérieurement), que le moteur électrique (translation du bloc (6) et donc du chariot (7), de l'arbre de sortie (7b), et des calages en fin de course sur les butées (10) et (11)). 6. Mécanisme suivant l'une des quelconques revendications 1 à 5 caractérisé en ce que Ce mécanisme précité étant créé pour se loger entre les rails de l'aiguillage, une variante peut être adaptée pour être utilisé à l'extérieur des rails de l'aiguillage. Suivant le schéma (PL4V2), en supprimant une partie de l'arbre de sortie (7b), et en ajoutant à l'autre partie de l'arbre de sortie (7b) un bras d'attaque (23) on peut de ce fait par l'intermédiaire de biellette d'aiguillage commander les aiguilles de l'extérieur. 30