Brevet FR3095557A1 — publié le 20201030

Description Titre de l'invention : Un système de tirage des fils ou câbles d'une caténaire notamment d'une voie de chemin de fer [0001] L'invention concerne un système de tirage des fils ou câbles d'une caténaire notamment d'une voie de chemin de fer, en particulier pendant des travaux de maintenance ou renouvellement des armements, poteaux caténaires, ancrages ou équipements tendeur. Les systèmes de ce type, qui sont connus dans le domaine ferroviaire présentent les inconvénients majeurs de résulter d'un processus lent utilisant des outillages manuels, lourds et encombrant, d'impliquer la nécessité de plusieurs équipements séparés et d'opérations manuelles répétées avec des opérateurs sur des plateformes élévatrices et d'une mise en oeuvre pénible. L'invention a pour but de pallier ces inconvénients. [0002] Pour atteindre ce but, le système selon l'invention est caractérisé en ce qu'il comprend un véhicule déplaçable sur le lieu des travaux et un mât de tirage des fils ou câbles, qui est monté orientable sur le véhicule et comprend des dispositifs de pinces de tirage. [0003] Selon l'invention les dispositifs de pince sont disposés sur le mât dans un plan qui est orientable de façon à être adaptable aux fils ou câbles. [0004] Selon l'invention le mât est variable en longueur et inclinable par rapport à la verticale. [0005] Selon l'invention le mât est téléscopiquement variable en longueur. [0006] Selon l'invention le mât (5) est monté inclinable sur une platcforme (13) qui est rotative sur le véhicule (3). [0007] Selon l'invention le mât est formé par une pluralité de parties de mât qui sont re- pliables les uns sur les autres de façon que le mât puisse s'inscrire dans un gabarit prédéterminé, tel que celui de circulation ferroviaire lors de l'acheminement du véhicule sur le lieu de travail. [0008] Selon l'invention le mât est constitué d'une partie de mât inférieure montée sur la plateforme et une partie de mât supérieur, qui porte les dispositifs de pince et est articulé sur l'extrémité libre de la partie inférieure. [0009] Selon l'invention la partie de mât inférieure est variable en longueur. [0010] Selon l'invention une pluralité de dispositifs de pince est montée sur le mât de façon que l'écart entre deux dispositifs de pince adjacentes soit variable. [0011] Selon l'invention un dispositif de pince comprend un bâti monté déplaçable sur le mât, dans la direction longitudinale de celui-ci et comportant un chariot déplaçable perpendiculairement à la direction longitudinale du mât et qui porte un dispositif de mâchoire de préhension serrée d'un fil ou câble. 2 [0012] Selon l'invention le dispositif de mâchoire comprend une mâchoire fixe et une mâchoire mobile qui est déplaçable entre une position de fermeture des mâchoires et une position d'ouverture. [0013] Selon l'invention la mâchoire est déplaçahle par un actionneur à l'aide d'un dispositif de bielles pivotants. [0014] Selon l'invention le dispositif de mâchoire est agencé de façon qu'une augmentation de tension dans un câble saisi entre les mâchoires provoque une augmentation de la force des fermetures de celles-ci. [0015] L'invention sera mieux comprise, et les buts, caractéristiques, détails et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement dans la description explicative qui va suivre faite en référence aux dessins schématiques annexés donnés uniquement à titre d'exemple illustrant un mode de réalisation de l'invention et dans lesquels : [0016] [fig.1] la figure 1 est une vue schématique du système de tirage des fils ou câbles d'une caténaire selon l'invention, dans une situation de travail ; [0017] [fig.2] la figure 2 est une vue latérale du mât de tirage du système selon l'invention, montrant ce mât dans trois positions différentes ; [0018] [fig.3] la figure 3 est une vue en perspective du mât de tirage montrant celui-ci dans sa position inclinée de la figure 2 ; [0019] [fig.4] la figure 4 est une vue en perspective de la partie supérieure du mât de tirage, qui porte les dispositifs de pince de tirage ; [0020] [fig.5] [0021] [fig.6] les figures 5 et 6 sont deux vues en perspectives différentes d'un dispositif de pince de tirage selon l'invention, montrant ce dispositif dans sa position à mâchoires ouvertes ; [0022] [fig.7] [0023] [fig.8] sont des vues en perspectives similaires aux figures 5 et 6, mais montrant les dispositifs de pince dans leur position à mâchoires fermées, et [0024] [fig.9] [0025] [fig.10] les figures 9 et 10 sont des vues latérales du dispositif de pinces des figures 5 à 8, montrant ceux-ci dans leur position respectivement à mâchoire ouverte et à mâchoire fermée. [0026] L'invention porte sur un système mécanisé de tirage de fils et câbles de la caténaire notamment de voies de chemin de fer, qui sert à maintenir la tension mécanique dans ceux-ci afin de permettre la réalisation de travaux de maintenance ou renouvellement des armements, poteaux, caténaires, ancrages ou équipements tendeur, tout en maintenant les fils et câbles sous tension mécanique, de sorte que la caténaire n'ait pas besoin d'être déposée pour pouvoir effectuer ces travaux. [0027] La figure 1 montre schématiquement le système selon l'invention dans une position 3 de travail. Le système, monté sur un porteur ferroviaire, rail-route ou routcir, noté 1, comprend essentiellement un mât de tirage 5 portant au niveau de son extrémité supérieure une pluralité de dispositifs de pince 7 de tirage des fils ou câbles 9 d'une caténaire. Ces dispositifs de pinces permettent de créer dans la zone de travail située entre le niât 7 et le poteau de caténaire 11 un mou pour que les fils ou câbles caténaire puissent être décrochés. [0028] Plus précisément, le niât de tirage 5 est fixé sur une plateforme en 13 qui est monté rotative ou non autour d'un axe vertical sur le véhicule porteur 3. Le mât comprend deux parties, à savoir une partie inférieure 15 qui prend appui sur la plateforme 13 et une partie supérieure 17 qui est montée pivotante sur l'extrémité supérieure libre de la partie de mât inférieure 15. Ainsi, le niât est convertible entre une configuration dans laquelle la partie de mât supérieure 17 est repliée sur la partie inférieure 15 et la configuration dépliée de travail de la figure 1. La figure 2 montre le mât 5 dans sa position repliée et dans deux positions de travail, à savoir dans sa position verticale et une position inclinée. [0029] La partie de mât inférieure 15 est montée pivotante autour d'un axe horizontal, en 18, sur la plateforme 13, de façon à pouvoir être inclinée par rapport à la verticale. L'inclinaison peut être commandée à l'aide d'un vérin hydraulique 19, ou un autre système de pivotement, interposé entre la plateforme 13, en 20, et 21 sur la partie de niât 15, à une certaine distance de la base de celle-ci. De plus, la partie inférieure 15 est téléscopiquement variable en longueur, à l'aide de tout moyen approprié connu, avantageusement à l'aide de vérins hydrauliques situés à l'intérieur de la partie de mât. Dans l'exemple représenté, la partie du mât comporte trois éléments de mât 16 engagés téléscopiquement les uns dans les autres. [0030] La partie supérieure 17 du mât, qui porte le dispositif de pince de tirage 7, dans le cas d'espèce au nombre de trois, est monté pivotant sur un socle 23 monté perpendiculairement sur l'extrémité libre supérieure de la partie de mât inférieur. Ce pivotement est réalisé au moyen d'un moteur électrique ou hydraulique 25, ou un autre système de pivotement, dans le cas d'exemple, mais peut être mis en oeuvre de toute autre manière appropriée connue. Grâce à ce pivotement, le plan des dispositifs de pince 7 peut être incliné. Les dispositifs de pince de tirage peuvent ainsi être positionnés dans le plan des câbles via le dispositif d'orientation et télescopique de la partie inférieure 15 du mât et des moyens d'inclinaison de la partie de mât supérieure 17 porteuse des dispositifs de pince 7. Ces dispositifs sont montés déplaçables sur la partie de mât supérieure 17 de façon à pouvoir régler l'écartement entre deux dispositifs de pince 7 adjacents, avantageusement au moyen de vérins hydrauliques, dont l'un est représenté et désigné par la référence 27. Ces dispositifs 7 sont susceptibles de coulisser sur deux poutres parallèles 29 sous l'effet de vérins 27, ou autre système linéaire, prévus à cette fin. Les dispositifs de pince 7 s'étendent perpendiculairement aux poutres 29 en étant écartés, les uns des autres, dans la direction longitudinale de celles-ci. [0031] En se référant aux figures on décrira ci-après la structure d'un dispositif de pince de tirage 7 selon l'invention. [0032] Un tel dispositif de pinces 7 comprend essentiellement un bâti 31 de forme oblongue qui s'étend perpendiculairement aux poutres de support 29 et est monté coulissant sur celles-ci. Ce bâti comprend un dispositif de glissières 33 comportant, dans l'exemple représenté, deux tiges parallèles 34, chacune à section transversale circulaire. Ces tiges s'étendent dans la direction longitudinale du bâti, perpendiculairement aux poutres 29 entre deux blocs de support 35 fixés sur le bâti. Sur ces tiges de glissière est monté coulissant un chariot 36 qui supporte deux mâchoires destinées à serrer entre elles un câble 9, à savoir une mâchoire fixe 38 et une mâchoire 39 qui est déplaçable entre une position de serrage du câble et une position dégagée, sous l'effet d'un dispositif à deux bielles pivotant 41, commandé par un actionneur 43, avantageusement réalisé sous forme d'un vérin hydraulique. Les deux bielles 41 sont parallèles et articulées par une extrémité en 45 à une structure montée fixe sur le chariot et par leur autre extrémité entre les dcux branches d'un élément en forme d'un U 47 auquel est articulée la tige 49 du vérin actionneur 43. La mâchoire mobile 39 est montée sous cet élément en U 47 en s'étendant parallèlement à la mâchoire fixe. La mâchoire mobile 39, les bielles 41 avec leur support forment un parallélogramme deformable. Ainsi, comme l'illustre les figures, la mâchoire 39 se déplace de sa position dégagée d'ouverture dans sa position de fermeture du dispositif de mâchoire et donc de serrage du câble sous l'effet de la tige sortant du vérin actionneur 43. [0033] Comme on le voit notamment sur la figure 10, pour déplacer la mâchoire mobile 39 dans sa position de fermeture, le mouvement de sortie de la tige se fait dans le sens de l'augmentation de la tension dans le câble 9 à saisir. La tige de vérin 49, en sortant du corps du vérin 43, amène la machoir 39 au contact du fil 9, créant un pré-serrage. On constate que, dans la position de fermeture de la mâchoire 39, la tige de vérin 49 est inclinée de façon que son point 55 d'articulation à l'élément en U 47 est plus proche des tiges de glissière 34 que le point 57 d'articulation du corps de vérin au chariot 36. Ainsi, plus la tension dans le câble augmente, plus les mâchoires se referment. En effet, une augmentation de la force de traction dans le câble provoque le pivotement de l'actionneur 43 dans le sens de la fermeture du dispositif de mâchoire. Une pression est maintenue dans le vérin 43 de manière à accompagner le déplacement de la mâchoire 39 pendant la phase de tirage. [0034] Concernant le chariot, il est déplaçable sur ces tiges de glissière 33 à l'aide d'un ac- tionneur 51 également réalisé avantageusement sous forme d'un vérin hydraulique, qui est monté entre le bâti, en 52, et le chariot. L'actionneur 51, en déplaçant le chariot 36 vers la droite, augment le serrage des mâchoires 38, 39 sur le câble 9. [0035] Il est à noter que les mâchoires 38,39 sont interchangeables de façon à épouser au mieux le câble sous l'effet de l'actionneur 43 dédié à l'ouverture et à la fermeture des mâchoires autour du câble. Le dispositif de pinces comporte en outre un capteur d'effort 53 fixé entre le chariot et son actionneur 51. [0036] Comme il vient d'être décrit, l'invention permet d'effectuer les opérations de renou- vellement de l'infrastructure d'une caténaire dans un laps de temps réduit, quelque soit le type de caténaire employé. Chaque fil et câble peut être retenu à une tension mécanique allant jusqu'à 4300 daN, voire plus. Le mât de tirage de la caténaire est repliable afin de pouvoir s'inscrire dans le gabarit de circulation ferroviaire lors des phases d'acheminement. Concernant le fonctionnement, l'engin ferroviaire qui porte le niât de tirage s'approche du poteau sur lequel il faut réaliser les travaux, le niât de tirage est déployé afin de positionner les pinces de tirage dans le plan des câbles via les dispositifs d'orientation, télescopique et d'inclinaison du mât. Tous les mouvements du niât de tirage, avec ces dispositifs de pince, sont assurés par des actionneurs. Concernant l'orientation du niât, en fonction de la portée traitée, l'angle d'arrivée de la caténaire ancré varie généralement de 2 à 9 degrés. Dans la plupart des cas, le système est orienté à 5 degrés par rapport à l'axe de la voie afin de suivre l'angle de la caténaire à l'ancrage. L'inclinaison du plan des dispositifs de pinces permet de compenser le dévers pour le tirage des fils et câbles. Les dispositifs de pince de tirage sont écartés par les dispositifs de réglage de l'écartement des pinces pour positionner les câbles dans les mâchoires respectives. Chaque dispositif de pince se retrouve alors positionnée par rapport au câble caténaire dans la position appropriée. A ce moment les pinces peuvent être fermées, l'une après l'autre. A cette fin l'actionneur de la pince referme la mâchoire mobile sur le câble en appliquant par les bielles un effort de pré-serrage sur le câble. Puis l'actionneur 51 déplace le chariot de manière à tirer sur le câble et ainsi donner du mou côté poteau. La géométrie des bielles fait que plus il y a de tension repris dans le câble, plus les mâchoires se referment et plus le câble est maintenu. Les mors des pinces s'adaptent aux différents diamètres usuels des fils et câbles caténaires. Le déplacement du chariot est stoppé lorsque assez de mou a été créé pour que le fil ou câble caténaire puisse être décroché. Le capteur de force 53 mesure la tension mécanique appliquée et permet de la contrôler. La tension appliquée est connue en fonction du type de fil ou câble à tirer. Lorsque les travaux de maintenance ou renouvellement des armements, poteaux, caténaires, ancrages ou équipements tendeurs ont été réalisés, et que l'ancrage des fils et câbles caténaires a été rétabli, les pinces de tirage peuvent être desserrées en toute sécurité. Le chariot de la pince se déplace alors pour retendre les fils ou câbles côté poteau et l'actionneur de la pince écarte la mâchoire du câble en libérant ainsi ce dernier. 6 [0037] Le système selon l'invention présente de multiples avantages. Ainsi, l'invention permet le tirage simultané et le maintien en tension mécanique de fils et câbles caténaires. Le système selon l'invention ne nécessite aucun ancrage sur un point fixe (poteau ou structure). Il est adaptable à tout type de caténaire. Les dispositifs de serrage hydraulique et mécanique permettent un auto-serrage du câble : plus il y a de tension repris dans le câble, plus les mâchoires se referment et plus le câble est maintenu. De plus, le système est sécurisé par contrôle de la tension mécanique. [0038] Le système selon l'invention est conçu pour ne pas blesser le fil ou câble serré. La longueur des mors et l'orientation des pinces permettent notamment d'avoir une prise correcte à ce niveau. [0039] 7 REVENDICATIONS[Revendication I] Système de tirage des fils ou câbles d'une caténaire notamment d'une voie de chemin de fer, pendant des travaux tels que des travaux de maintenance ou renouvellement des armements, poteaux caténaires, ancrages ou équipements tendeur, caractérisé en ce qu'il comprend un véhicule (3) déplaçable sur le lieu des travaux et à niât (5) de tirage des fils ou câbles (9), qui est monté orientable sur le véhicule (3) et comprend des dispositifs (7) de pince de tirage des fils ou câbles (9). [Revendication 2] Système selon la revendication I, caractérisé en ce que les dispositifs de pince (7) sont disposés sur le mât (5) dans un plan qui est orientable de façon à être adaptable aux fils ou câbles (9). [Revendication 3] Système selon la revendication 2, caractérisé en ce que le mât (5) est variable en longueur et inclinable par rapport à la verticale. [Revendication 4] Système selon la revendication 3, caractérisé en ce que le mât (5) est té- léscopiquement variable en longueur. [Revendication 5] Système selon l'une des revendications 3 ou 4, caractérisé en ce que le mât (5) est monté inclinable sur une plateforme (13) qui est rotative sur le véhicule (3). [Revendication 6] Système selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le mât (5) est formé par une pluralité de parties de mât (15, 17) qui sont repliables les uns sur les autres de façon que le mât (5) puisse s'inscrire dans un gabarit prédéterminé, tel que celui de circulation ferroviaire lors de l'acheminement du véhicule sur le lieu de travail. [Revendication 7] Système selon la revendication 6, caractérisé en ce que le mât (5) est constitué d'une partie de mât inférieure (15) montée sur la platefonne (13) et une partie de mât supérieur (17), qui poile les dispositifs de pince (7) et est articulé sur l'extrémité libre de la partie inférieure (15). [Revendication 8] Système selon la revendication 7, caractérisé en ce que la partie de mât inférieure (15) est variable en longueur. [Revendication 9] Système selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce qu'une pluralité de dispositifs de pince (7) est monté déplaçable sur le mât. (5) de façon que l'écart entre deux dispositifs de pince adjacentes soit variable. [Revendication 10] Système selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce qu'un dispositif de pince (7) comprend un bâti (31) monté déplaçable sur le mât (5), dans la direction longitudinale de celui-ci et comportant un chariot (36) déplaçable perpendiculairement à la direction longitudinale 8 [Revendication 11] du mât et qui porte un dispositif de mâchoire (38, 39) de préhension serrée d'un fil ou câble (9). [Revendication 12] Système selon la revendication 10, caractérisé en ce que le dispositif de mâchoire comprend une mâchoire fixe (38) et une mâchoire mobile (39) qui est déplaçable entre une position de fermeture des mâchoires et une position d'ouverture. [Revendication 13] Système selon la revendication 11, caractérisé en ce que la mâchoire est déplaçable par un actionneur (43) à l'aide d'un dispositif de bielles pivotants (41). Système selon l'une des revendications 11 ou 12, caractérisé en cc que le dispositif de mâchoire est agence de façon qu'une augmentation de tension dans un câble (9) saisi entre les mâchoires provoque une augmentation de la force des fermetures de celles-ci.