Brevet FR3062402A1 — publié le 20180803

La présente invention se rapporte au domaine des voies ferrées, notamment au domaine des aiguillages. Elle se rapporte particulièrement à la fabrication de butées servant d'appui pour une aiguille sur la contre-aiguille qui lui est associée. 15 L'aiguille d'un aiguillage est prévue pour se déplacer entre une première position, dans laquelle elle est en appui sur la contre-aiguille, et une deuxième position, dans laquelle elle est distante de la contre-aiguille. Dans la première position, l'aiguille se substitue à la contre-aiguille pour dévier un train qui franchit l'aiguillage, c'est-à-dire que le train ne roule pas sur la contre-aiguille 20 et ne suit pas la voie définie par cette contre-aiguille. Dans la deuxième position, le train roule sur la contre-aiguille ; il suit donc la voie définie par cette contre-aiguille. Dans la première position, l'aiguille subit des efforts de roulement des trains et 25 particulièrement des efforts transversaux dus à la déviation des trains. Cependant, pour jouer son rôle d'aiguille, celle-ci a une section réduite qui ne lui permet pas reprendre seule ces efforts. Il est dont prévu que l'aiguille s'appuie sur sa contre-aiguille. Des butées sont fixées à l'âme de la contre-aiguille. Elles y sont réparties tous les 550 à 650 millimètres environ. Dans la 30 première position, les butées servent d'appui à l'aiguille et maintiennent son 3062402 -2 écartement par rapport à la contre-aiguille. L'écartement et l'angle que forme l'aiguille avec la contre-aiguille varient à mesure que l'aiguille s'éloigne de la contre-aiguille. Chaque butée doit donc avoir une longueur et un angle spécifique à sa position le long de la contre-aiguille. 5 Pour éviter des déformations trop importantes de l'aiguille lors du passage d'un train, les tolérances de fabrication des butées sont très strictes. Les tolérances généralement admises sur les voies ferrées en France sont +1/-0 mm pour la position de l'aiguille par rapport à la contre-aiguille ; et, +0,5/-0 mm pour le jeu entre la butée et l'aiguille. Les dimensions longitudinales de la butée sont mesurées perpendiculairement à la contre-aiguille. Le jeu est mesuré à vide, c'est-à-dire lorsque l'aiguille n'est sollicitée par aucun effort de roulement. Or, les tolérances de fabrication des contre-aiguilles et aiguilles sont de ± 0,5 mm, notamment sur épaisseur de l'âme. La tolérance sur l'écartement entre aiguille et contre-aiguille est donc au minimum de ± 1 mm, tolérance à laquelle il faut ajouter une tolérance pour le cintrage de l'aiguille et de la contre-aiguille ainsi que pour le montage de l'aiguillage. Ainsi, les tolérances de fabrication des contre-aiguilles et aiguilles sont telles qu'il est impossible de se contenter de dimensions théoriques pour fabriquer une butée d'aiguillage. Pour résoudre ce problème, les butées sont ébauchées à l'aide d'une scie d'atelier. Cette ébauche n'est pas suffisamment précise au regard des 25 tolérances voulues. Les butées sont donc ensuite finies par meulage à la main, sur chantier, pour en ajuster la longueur et l'angle. Un tel travail est fastidieux. L'invention a pour but de proposer un procédé amélioré pour fabriquer des butées d'aiguillage, de préférence sans intervention manuelle ni reprise. 30 3062402 Selon l'invention, un tel procédé pour fabriquer plusieurs butées devant servir d'appui à une aiguille sur une contre-aiguille à laquelle cette aiguille est associée, comprend les étapes suivantes : - positionner à vide l'aiguille en appui sur la contre-aiguille ; 5 mesurer, pour chaque trou prévu dans la contre-aiguille pour y fixer une butée respective, une distance d'appui entre une surface intérieure de l'âme de la contre-aiguille et une surface intérieure de l'âme de l'aiguille ; construire une courbe de cintrage à partir des distances d'appui et de 10 positions des trous le long de la contre-aiguille ; et, calculer pour chaque butée, à partir de cette courbe de cintrage, un angle d'appui pour une surface d'appui de la butée contre la surface intérieure de l'âme de l'aiguille. 15 Les positions des trous peuvent être des positions théoriques des trous ou des positions relevées sur la contre-aiguille. Chaque distance d'appui est de préférence mesurée sensiblement selon l'axe du trou correspondant. Avantageusement, pour mesurer une distance on mesure d'abord une distance 20 brute entre une surface extérieure de l'âme de la contre-aiguille et la surface intérieure de l'âme de l'aiguille, et, une épaisseur de l'âme de la contre-aiguille, à hauteur des trous, de sorte que la distance d'appui est égale à la distance brute de laquelle est déduite l'épaisseur de l'âme. De préférence, l'épaisseur est mesurée une seule fois pour l'ensemble des trous à une extrémité de la contre-aiguille. L'invention propose aussi un pied à coulisse, pour mesurer la distance d'appui par un procédé selon l'invention, comprenant, à une extrémité au travers de laquelle s'étend une pige de profondeur : - un centreur, prévu pour centrer la pige dans un des trous ; et, 3062402 4 - une base prévue pour prendre appui à proximité de ce trou sur la surface extérieure de l'âme de la contre-aiguille. Plusieurs modes d'exécution de l'invention seront décrits ci-après, à titre 5 d'exemples non limitatifs, en référence aux dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 est une vue schématique en plan d'un demi-aiguillage ; - la figure 2 est une vue schématique, en coupe verticale partielle, d'un aiguillage au droit d'une butée ; 10 - la figure 3 est une vue schématique du détail III de la figure 1 ; la figure 4 illustre un pied à coulisse selon l'invention, utilisable pour des relevés dimensionnels d'un aiguillage ; et, - les figures 5 et 6 illustrent chacune une étape d'un procédé de relevés dimensionnels selon l'invention, utilisant le pied à coulisse de la figure 4. 15 La figure 1 illustre un demi-aiguillage 1, vu de dessus. Il comprend deux aiguilles 2, chacune associée à une contre-aiguille 3. Dans l'exemple illustré, onze butées 6 sont fixées à chaque contre-aiguille 3 pour servir d'appui et d'écarteur à l'aiguille associée. Plus une butée 6 est proche de la pointe de 20 l'aiguille, plus ses dimensions longitudinales, mesurées perpendiculairement à la contre-aiguille, diminuent. Dans la position de l'aiguillage tel qu'il est illustré à la figure 1, l'aiguille de gauche est dans la première position décrite en préambule, c'est-à-dire qu'elle 25 est en appui contre sa contre-aiguille, et, l'aiguille de droite est dans la deuxième position précédemment décrite, c'est-à-dire qu'elle est distante de sa contre-aiguille. La figure 2 illustre une vue en coupe verticale d'une aiguille 2 et de la contre- 30 aiguille 3 qui lui est associée. L'aiguille 2 y est illustrée en appui contre la 3062402 5 contre-aiguille 3. Une butée 6 est fixée à la contre-aiguille 3. L'âme 7 de la contre-aiguille est percée, sensiblement à mi-hauteur, d'un trou 8 cylindrique autour d'un axe X8, transversal à l'âme 7 de la contre-aiguille. La butée 6 est plaquée contre une surface intérieure 17 de l'âme 7 ; elle est maintenue fixée à 5 la contre-aiguille par un boulon 9 traversant le trou 8. La contre-aiguille illustrée est une contre-aiguille symétrique par rapport à un plan longitudinal P3. En coupe verticale, la butée 6 a une forme d'équerre dont l'extrémité d'un côté vient en appui contre une surface intérieure 15 de l'âme 11 de l'aiguille 2. 10 La figure 3 illustre schématiquement le détail III de la figure 1. On y voit partiellement l'aiguille 2 de droite et sa contre-aiguille 3, ainsi que deux butées 61, 62 voisines parmi les butées 6 qui équipent cette contre-aiguille. Dans l'exemple de la figure 3, la contre-aiguille 3 est représentée sensiblement 15 rectiligne et l'aiguille 2 est représentée nettement cintrée. A cette figure, les dimensions, notamment le cintrage, ont été exagérées et déformées pour plus de lisibilité. Comme précédemment expliqué, chaque butée 61, 62, du fait de sa position 20 sur la contre-aiguille 3 et du cintrage local de l'aiguille 2, a des dimensions spécifiques. Notamment, chaque butée 61, 62 a une surface d'appui 16 formant un angle Al, A2 respectif avec le plan de symétrie P3 de la contre-aiguille 3. En outre, chaque butée 61, 62 a une longueur axiale spécifique Li, L2, mesurée entre la surface d'appui 16 et une surface opposée 18 en contact 25 avec la surface intérieure 17 de l'âme 7, selon un axe de fixation de la butée. L'axe de fixation de la butée est prévu pour se confondre avec l'axe X8 du trou 8 respectif lorsque la butée y est fixée. On peut mesurer une distance brute Dl, D2 entre une surface extérieure 19 de 30 l'âme 7 de la contre-aiguille 3 et la surface intérieure 15 de l'âme de l'aiguille, 3062402 6 selon l'axe X8 du trou 8 correspondant. Connaissant l'épaisseur E7 de l'âme 7 à l'endroit du trou 8, on peut en déduire une distance d'appui axiale respective entre la surface intérieure 17 de l'âme 7 de la contre-aiguille 3 et la surface intérieure 15 de l'âme 11 de l'aiguille 2. La distance d'appui est égale à la 5 longueur idéale L 1, L2 respective de chaque butée 61, 62, où L1=D1-E7 et L2=D2-E7. On note que pour une même contre-aiguille, celle-ci étant fabriquée par laminage, l'épaisseur E7 de l'âme est sensiblement constante et il suffit de 10 mesurer cette épaisseur une seule fois, par exemple à une extrémité longitudinale de la contre-aiguille. De façon surprenante, connaissant pour chacune des butées d'une même aiguille 2, c'est-à-dire pour chacune des onze butées de l'exemple illustré à la 15 figure 1 : - la longueur d'appui L; et, - une position des trous, par exemple une distance relative DR des trous, on peut calculer, pour chacune des butées, un angle A et une longueur L qui respectent les tolérances souhaitées. Il est par exemple possible de fabriquer 20 les butées 6 en une seule opération automatisée, par exemple à l'aide d'une fraiseuse. Ainsi, dans un procédé selon l'invention, pour une aiguille 2 et la contre- aiguille 3 à laquelle elle est associée, en supposant connues les positions DR 25 des trous 8, on réalise les étapes suivantes : positionner à vide l'aiguille 2 dans sa première position, en appui sur la contre-aiguille 3 ; - mesurer, pour chaque trou 8, une distance d'appui L entre l'âme 7 de la contre-aiguille 3 et l'âme 11 de l'aiguille ; 3062402 7 construire une courbe de cintrage à partir des positions DR et des distances d'appui L; calculer, à partir de la courbe de cintrage, pour la surface d'appui 16 de chaque butée 6 un angle d'appui A. Les positions DR des trous 8 peuvent être fournies, par exemple, par un programme de perçage des trous 8 ou par un relevé sur la contre-aiguille. Les positions DR peuvent être fournies sous forme d'une distance, par exemple entre chaque trou et une extrémité de la contre-aiguille. La courbe de cintrage est de préférence construite par des moyens de conception assistée par ordinateur (CAO), de sorte que les angles A peuvent en être déduits de façon automatique par les mêmes moyens de CAO. 15 Les distances d'appui L sont de préférence mesurées selon l'axe X8 du trou 8. Pour connaitre ces distances L, on peut employer un procédé illustré aux figures 5 et 6, à l'aide d'un pied à coulisse 20 selon l'invention. Un tel pied à coulisse est illustré à la figure 4. 20 Le pied à coulisse 20 comprend notamment deux becs 21 et une pige de profondeur 22. Il comprend en outre un centreur 23 et une base 24. Comme illustré à la figure 5, un tel pied à coulisse est particulièrement adapté pour mesurer une distance brute axiale D entre la surface extérieure 19 de l'âme 7 de la contre-aiguille 3 et la surface intérieure 15 de l'âme 11 de l'aiguille 2. 25 Le centreur 23 est adapté pour positionner la pige 22 selon l'axe X8 du trou. Dans l'exemple illustré, le centreur 23 est sensiblement cylindrique ; il a un diamètre extérieur D23 sensiblement identique au diamètre intérieur D8 des trous 8, de façon à pourvoir y être introduit ou en être retiré sans effort. 5 10 30 3062402 -8 La base 24 sert de référence pour la pige 22 ; elle est prévue pour prendre appui sur la surface extérieure 19 de l'âme 7 de la contre-aiguille 3, à proximité du trou 8. Dans l'exemple illustré, la base 24 comprend une surface annulaire 25, prévue pour faire le tour du trou 8. Les becs 21 servent à 5 mesurer l'épaisseur E7 de l'âme 7. Les longueurs L et les distances relatives DR peuvent être fournies à une machine informatique, par exemple pour la programmation de la fraiseuse. Un programme de fraisage est donné à titre d'exemple ci-dessous, pour huit 10 butées : (USINAGE BUTEE partie L1->L8) (Demi aiguillage I n (Branchement TqO. 15 (VA16311_000499) (NON TESTE) (v2.0) (modification le 10/01/2017) (501--;5A1/50E6A2) (P(Y.;.CTi.ON AXE X:arete supérieure support cote butee) (PW:;ITION AXE Y:arete latérale exterieur lere butee ) (P05ETTON AXE (Fl,',r herisson 025 2233P025026W5R00) G->,pI de l'outil Ti) N10(i Ti. D1 e pour cote mesure butee) L.L-,49.02 (B050) N120 12-60.049 (UU 2) NI30 L3-14.805 (BUI6) N440 L4-0/ 7s3 N )50 '"iI 453') ,,,!41;'2) N160 L 0:1 47. 005 4150) N ZO i7'6,06R 78) 1\1.1.130 (Usin.) N490 m0-3 ,,4200 ,,,rom VITESSE A DEFINIR) N200 (-;52 GO Z repereMachi ne) N240 .;00 N220 c.00 oc) u!,inge) N230 10- 2.225 N240 c01 27.5 Y IO r288 (avance a definir) N250 0 I 2 1 J.225 N:Ci0 e ;0 I .X.10/ . 14.) N210 10-4?-1-43.01-2.225 N280 4500 Y-LO N:90 LOI....1-1.J.ii-1.) 2.225 N100 G4)1 x.).4?.', (-L0 Nsco !1.4..-2.225 N120 COO Y-.;L0 M330 10-1 070-2.225 N310 GOL >// N150 1.0-1411, 14-2.225 N160 (,00 '> IO 1.13/0 ta ;,fo) 2.2?5 N380 COI. x574.' 0 N390 10:454J r, ,r25 N'ion 001) REVENDICATIONS1. Procédé pour fabriquer plusieurs butées (6) devant servir d'appui à une aiguille (2) sur une contre-aiguille (3) à laquelle ladite aiguille est associée, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes - positionner à vide ladite aiguille (2) en appui sur ladite contre-aiguille ; - mesurer, pour chaque trou (8) prévu dans ladite contre-aiguille pour y fixer une butée (6) respective, une distance d'appui (L), entre une surface intérieure (17) de l'âme (7) de la contre-aiguille (3) et une surface intérieure (15) de l'âme (11) de l'aiguille (2) ; - construire une courbe de cintrage à partir desdites distances d'appui (L) et de positions (DR) desdits trous (8) le long de la contre-aiguille (3) et, - calculer pour chaque butée (6), à partir de ladite courbe de cintrage, un angle d'appui (A) pour une surface d'appui (16) de ladite butée contre ladite surface intérieure (15) de l'âme (11) de l'aiguille (2). 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que les positions (DR) sont des positions théoriques des trous (8). 3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que les positions (DR) des trous (8) sont relevées sur la contre-aiguille. 4. Procédé selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que chaque distance d'appui (L) est mesurée sensiblement selon l'axe (X8) du trou (8) correspondant. 5. Procédé selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que pour mesurer une distance d'appui (L) on mesure une distance brute (D) entre une surface extérieure (19) de l'âme (7) de la contre-aiguille (3) et la surface intérieure (15) de l'âme (11) de l'aiguille (2) et une épaisseur (E7) 3062402 de ladite âme de la contre-aiguille, à hauteur des trous (8), de sorte que la distance d'appui (L) est égale à la distance brute (D) de laquelle est déduite l'épaisseur (E7) de l'âme. 5 6. Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'épaisseur (E7) est mesurée une seule fois pour l'ensemble des trous (8) à une extrémité de la contre-aiguille (3). 7. Pied à coulisse (20) pour mesurer une distance (L) par un procédé 10 selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'il comprend, à une extrémité au travers de laquelle s'étend une pige de profondeur (22) : - un centreur (23), prévu pour centrer ladite pige dans un trou (8) ; et, - une base (24) prévue pour prendre appui à proximité dudit trou sur la surface extérieure (19) de l'âme (7) de la contre-aiguille (3).