INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
L’élément de réparation 1 étant destiné à permettre la réparation d’un ancrage entre un rail 14 et un support en béton 13, il est nécessaire que l’ancrage réparée garantisse une sécurité d’utilisation aussi importante que l’ancrage initiale. Pour prévenir toute désolidarisation en rotation de l’ancrage, l’élément de réparation 1 comprend des moyens de verrouillage 6 et 9 bloquant tout dévissage de l’élément de réparation 1, en dessous de l’application d’un couple de rotation seuil sur l’élément de réparation 1, une fois que l’opération de taraudage est terminée. Un tel couple de rotation seuil peut être compris entre 200 N.m et 300 N.m. Il est de préférence égal à 250 N.m, ce qui correspond au couple de rotation minimal en vigueur dans le domaine ferroviaire, en dessous duquel un ancrage ne doit pas pouvoir être désolidarisé.
A cet effet et selon le premier mode de réalisation de l’invention ( ), il est prévu des encoches 6 réparties sur la partie basse du filetage du taraud 4. Ces encoches 6 sont réalisées directement sur le filet du taraud 4, en bordure de l’extrémité libre de la portion inférieure 3. La forme de ces encoches 6 permet à la fois de ne pas gêner le taraudage et d’empêcher toute rotation indésirée (c’est-à-dire toute rotation ayant un couple de rotation inférieur au couple de rotation seuil) de l’élément de réparation 1 dans le sens de rotation opposé à celui utilisé pour le taraudage de l’insert femelle. Plus précisément, les encoches 6 présentent chacune une forme de dent formant une surépaisseur localisée qui, lors du vissage, va comprimer légèrement la matière de l’insert femelle 12, ne gênant ainsi pas l’opération de taraudage. Lors du dévissage, les dents des encoches 6 s’enfoncent dans l’insert femelle 12, empêchant la rotation ayant un couple de rotation inférieur au couple de rotation seuil. Dans un mode de réalisation non représenté de l’invention, la partie basse du filetage du taraud 4 peut comporter uniquement une encoche dont la dimension et la forme permettent de prévenir toute rotation indésirée de l’élément de réparation 1.
Selon le deuxième mode de réalisation (figures 2 et 3), ce verrouillage en rotation dans le sens opposé au sens de rotation utilisé pour l’opération de taraudage est assuré par trois ailettes 10 (leur nombre pouvant bien évidemment varier) s’étendant radialement depuis la portion inférieure 3. Ces ailettes 10 présentent une géométrie qui ne gêne pas le taraudage mais empêche toute rotation indésirée de l’élément de réparation 1, dans le sens de rotation opposé à celui utilisé pour le taraudage de l’insert femelle. Plus précisément, ces ailettes 10 sont portées par une bague 9 qui est rapportée sur la portion inférieure 3. Cette bague 9 est rapportée de sorte à se retrouver positionner, en fin de l’opération de taraudage de l’insert, en partie supérieure du taraud 4. Pour ce faire, la bague 9 comprend des nervures 11 coïncidant avec des gorges 8 s’étendant longitudinalement le long de la portion inférieure 3. De telles gorges 8 permettent également l’évacuation des copeaux de matières issus du taraudage de l’insert femelle, durant l’assemblage de l’élément de réparation 1 avec l’insert femelle. Lors du vissage de l’élément de réparation 1 dans l’insert femelle 12, la bague 9 remonte le long des gorge 8, librement (grâce aux jeux entre les nervures 11 et les gorges 8), jusqu’à venir en butée en fond de gorges 8. Dès lors, les ailettes 10 se plient et la bague 9 s’enfonce dans l’insert femelle 12, et ce, jusqu’à ce que la collerette six pans 7 vienne en butée contre la collerette supérieure 17 de l’insert femelle 12. Lors du dévissage, les ailettes 10 se déplient et s’enfoncent dans l’insert femelle 12, empêchant la rotation ayant un couple de rotation inférieur au couple de rotation seuil.
Selon le troisième mode de réalisation ( ), ce verrouillage en rotation dans le sens opposé au sens de rotation utilisé pour l’opération de taraudage est assuré par une rondelle frein 16 insérée avant le taraudage et qui vient en fin de taraudage entre la collerette six pans 7 et la collerette supérieure 17 de l’insert femelle 12. La rondelle frein 16 de ce mode de réalisation est du type cranté et présente en ce sens une pluralité de dents permettant d’assurer ledit verrouillage en rotation. Dans des variantes non représentées de ce mode de réalisation, la rondelle frein 16 peut être de tout type connu de l’homme du métier qui présente des propriétés permettant d’assurer le verrouillage en rotation de l’élément de réparation 1 pour un couple de rotation inférieur au couple de rotation seuil. A titre d’exemple, une telle rondelle frein peut être du type grower, coniques, ondulées, à dents, à créneaux.
Selon le quatrième mode de réalisation ( ), le verrouillage en rotation dans le sens opposé au sens de rotation utilisé pour l’opération de taraudage est assuré par une plaque de verrouillage 18. Cette plaque de verrouillage présente une ouverture en son centre qui lui permet d’être enfilée sur la portion supérieure 2 de l’élément de réparation 1, une fois celui-ci vissé dans l’insert femelle 12, ladite ouverture ayant une forme lui permettant d’épouser le contour de la collerette six pans 7. La plaque de verrouillage 18 comprend en outre une portion d’appui 19 qui est destinée à venir en butée contre un épaulement 20 du support en béton 13. L’ouverture centrale combinée à la portion d’appui permettent à la plaque de verrouillage d’assurer le verrouillage en rotation de l’élément de réparation 1, pour un couple de rotation inférieur au couple de rotation seuil. La portion d’appui 19 participe également à réduire les vibrations et les efforts subis par la plaque de verrouillage 18 et l’élément de réparation 1. Enfin, des moyens (non représentés) peuvent également être prévus pour assurer un verrouillage vertical de la plaque de verrouillage 18, de sorte que celle-ci ne puisse pas quitter sa position autour de la collerette 6 pans et ainsi éviter de perdre sa fonctionnalité. De tels moyens peuvent être connus de l’homme du métier, par exemple des moyens de clipsage, vissage, collage, etc .
L'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation présentés et d'autres modes de réalisation apparaîtront clairement à l'homme du métier. Il est notamment possible de combiner les moyens de verrouillage présentés indépendamment afin de verrouiller encore davantage l’assemblage entre l’élément de réparation et l’insert femelle, lorsque le dévissage de l’élément de réparation n’est pas souhaité.
Liste de références 1: élément de réparation 2 : portion supérieure
3 : portion inférieure
4 : taraud
5 : filetage
6 : encoches
7 : collerette six pans
8 : gorge
9 : bague
En variante, le module de commande 60 et le module de régulation 62 sont chacun réalisés sous forme d’un composant logique programmable, tel qu’un FPGA (de l’anglais Field Programmable Gate Array ), ou sous forme d’un circuit intégré, tel qu’un ASIC (de l’anglais Application Specific Integrated Circuit ) ou encore sous forme d’un calculateur, tel qu’un microcontrôleur, un processeur. En variante encore, le module de commande 60 et le module de régulation 62 sont implémentés ensemble au sein d’un unique composant matériel, tel qu’un unique composant logique programmable, un unique circuit intégré, ou unique calculateur.
Le module de commande 60 est configuré pour commander, lors d’un cycle respectif de résonance de l’élément piézoélectrique 15, une commutation de chacun des interrupteurs K 1 , K 2 , K 3 , K 4 , K 5 pour alterner des phases II, IV, VI, VIII à tension sensiblement constante aux bornes 30, 34 de l’élément piézoélectrique 15 et des phases I, III, V, VII à charge sensiblement constante aux bornes 30, 34 dudit élément piézoélectrique 15. Chaque cycle de résonance comportant des premier et second demi-cycles, le courant I L circulant selon un premier sens dans l’élément piézoélectrique 15 lors du premier demi-cycle et selon un second sens, opposé au premier sens, lors du second demi-cycle.
Selon l’invention, le module de commande 60 est configuré pour commander la commutation de chacun des interrupteurs K 1 , K 2 , K 3 , K 4 , K 5 de telle sorte que le nombre M V de phases II, IV, VI, VIII à tension sensiblement constante lors d’un cycle respectif de résonance est supérieur ou égal à la somme de E, N et deux, et que chacun des premier et second demi-cycles comporte au moins deux phases II, IV ; VI, VIII à tension sensiblement constante.
Le nombre M V de phases à tension sensiblement constante vérifie alors l’équation suivante :
où M V représente le nombre de phases à tension sensiblement constante lors d’un cycle respectif de résonance ; et
E, et respectivement N, représentent le nombre de tension(s) d’entrée distincte(s), et respectivement le nombre de tension(s) de sortie distincte(s), E et N étant chacun un nombre entier supérieur ou égal à 1.
Le nombre total M de phases à tension sensiblement constante et de phases à charge sensiblement constante aux bornes de l’élément piézoélectrique 15 au cours d’un cycle de résonance, vérifie alors typiquement l’équation suivante :
où M représente le nombre total de phases à tension sensiblement constante et de phases à charge sensiblement constante lors d’un cycle respectif de résonance ; et
En complément, ce nombre total M de phases à tension sensiblement constante et de phases à charge sensiblement constante vérifie de préférence l’équation suivante :
où M représente le nombre total de phases à tension sensiblement constante et de phases à charge sensiblement constante lors d’un cycle respectif de résonance ;
M V représente le nombre de phases à tension sensiblement constante lors d’un cycle respectif de résonance ; et
M C représente le nombre de phases à charge sensiblement constante lors d’un cycle respectif de résonance.
En complément encore, le nombre M V de phases à tension sensiblement constante lors d’un cycle respectif de résonance et le nombre M C de phases à charge sensiblement constante lors d’un cycle respectif de résonance sont de préférence égaux, et vérifient alors l’équation suivante :
L’homme du métier observera que bien que le convertisseur d’énergie électrique 10 comporte cinq interrupteurs K 1 , K 2 , K 3 , K 4 , K 5 dans l’exemple de la , il suffit que le convertisseur 10 comporte au moins trois interrupteurs pour la mise en œuvre de l’invention, en particulier pour avoir au moins quatre phases à tension sensiblement constante lors d’un cycle respectif de résonance, c’est-à-dire pour que le nombre M V vérifie l’équation (1) précédente dans le cas où E et N égal à 1, et pour que chacun des premier et second demi-cycles comporte au moins deux phases à tension sensiblement constante. A titre d’exemple, dans la variante décrite ci-après où une valeur V buffer de la tension lors de la phase supplémentaire à tension sensiblement constante au cours du premier demi-cycle est sensiblement égale à la valeur de la tension lors de l’une des phases à tension sensiblement constante au cours du second demi-cycle, telle que la valeur V a ou la valeur V c , seuls trois interrupteurs sont nécessaires pour obtenir les différentes phases à tension sensiblement constante aux valeurs V a , V b et V c respectives.
Le module de régulation 62 est configuré pour réguler un premier paramètre δ buffer associé au premier demi-cycle et un deuxième paramètre t 4 associé au deuxième demi-cycle, chacun des premier δ buffer et deuxième t 4 paramètres étant une variable représentative d’un instant temporel de fin d’une phase respective à tension sensiblement constante.
la représente de manière schématique, vue de côté, le premier exemple d’élément de semelle textile représenté à la comprenant des particules, avant thermocompression;
la représente de manière schématique, en perspective, le premier exemple d’élément de semelle textile représenté à la après thermocompression;
la représente de manière schématique, selon le plan de coupe V-V de la , le premier exemple d’élément de semelle textile après thermocompression;
la représente de manière schématique, vue de dessus, un second exemple d’élément de semelle textile selon l’invention sans particules, et avant thermocompression;
la représente de manière schématique, le second exemple de semelle textile selon le plan de coupe VII-VII représenté à la ;
la représente de manière schématique, vue de dessus, un troisième exemple d’élément de semelle textile selon l’invention, avant thermocompression;
la représente de manière schématique, le troisième exemple d’élément de semelle textile selon le plan de coupe IX-IX, avant thermocompression;
la représente de manière schématique, le troisième exemple d’élément de semelle textile, après thermocompression;
la représente de manière schématique, le troisième exemple d’élément de semelle textile selon le plan de coupe XI-XI, après thermocompression;
la illustre de manière schématique, vue de côté, un premier exemple d’un ensemble comprenant un élément de semelage selon l’invention pour la fabrication d’un d’article chaussant, avant thermocompression;
la illustre de manière schématique, vue de côté, un second exemple d’un ensemble comprenant un élément de semelage selon l’invention pour la fabrication d’un d’article chaussant, avant thermocompression;
la illustre de manière schématique, vue de côté, un premier exemple d’article chaussant après thermocompression;
la illustre de manière schématique, vue de dessous, le premier exemple d’article chaussant après thermocompression.
La représente un premier exemple d’un élément de semelle textile 10, non thermocomprimé et vide, comprenant une partie tubulaire tricotée 12. Dans cet exemple précis, la partie tubulaire tricotée 12 a une section transversale de diamètre d11, sensiblement constante, sur toute sa longueur l11. La partie tubulaire 12 comprend une extrémité avant 14 ouverte et une extrémité arrière 16 ouverte et forme dans cet exemple précis une poche unique. La partie tubulaire 12 comprend un ou des fil(s) au moins en partie thermofusible(s), en particulier est constituée de fil(s) thermofusible(s), par exemple de fil(s) monofilamentaire(s) ou multifilamentaire(s) en polyuréthane thermofusible (par exemple dont la température de fusion est de l’ordre de 130°C). Le diamètre d11 et la longueur l11 de la partie tubulaire sont déterminés en fonction des régions du pied que l’on souhaite recouvrir et des propriétés souhaitées. Dans cet exemple précis, la longueur l11 correspond sensiblement à la longueur d’un pied d’une taille donnée et le diamètre d11 correspond sensiblement à la largeur d’un pied d’une taille donnée. L’élément de semelle textile 10 comprend une région de talon, une région de milieu de pied et une région d’avant-pied. L’élément de semelle textile 10 comprend un axe longitudinal ls1 et un axe transversal ts1, sensiblement perpendiculaires entre-eux.
La partie tubulaire 12 comprend une couche supérieure textile 18 et une couche inférieure textile 20, représentées sur les figures 2 et 3, et délimitant une poche tricotée 22. Les couches supérieure 18 et inférieure 20 sont sensiblement opposées et solidarisées selon leurs bordures latérales 18a,20a et médiales 18b,20b par tricotage (ou encore par couture ou une soudure). L’extrémité avant 14 est fermée selon une zone de solidarisation 14a, qui peut être réalisée lors du tricotage de la partie tubulaire 12 ou encore par une couture ou par une soudure (ultrasons, hautes fréquences, thermique par exemple). Puis, la partie tubulaire 12, formant la poche tricotée 22, est remplie d’une quantité déterminée de particules 30. L’extrémité arrière 16 ouverte est alors fermée selon une zone de solidarisation 16a, qui peut être réalisée de manière similaire à la zone de solidarisation 14a. A titre d’exemple précis, l’élément de semelle textile 10 comprenant des particules 30 qui sont de la sciure de bois pèse environ 100g.
L’élément de semelle textile 10 peut alors subir une étape de moulage par thermocompression au-cours de laquelle, l’élément de semelle textile 10 étant disposé dans une structure de moule, on applique de la chaleur en sorte de fondre le ou les fil(s) au moins en partie thermofusible(s) et on applique une pression en sorte de mouler l’élément de semelle textile 10 à la forme d’une empreinte de semelle de la structure de moule. La température de chauffage Tc est par exemple de l’ordre de 200-220°C et la pression appliquée est de l’ordre de 4 à 6 bars. La pression peut être appliquée par une vessie gonflable ou à l’aide d’une presse classique.
Afin d’assurer le bon positionnement initial, avant l’opération de taraudage, de l’élément de réparation par rapport à l’insert femelle, le taraud présente un filetage conique dont le diamètre le plus réduit est inférieur à un diamètre de l’orifice formé par l’insert femelle.
Dans le but de prémunir le dévissage de l’élément de réparation (lorsqu’un tel dévissage n’est pas souhaité) sans pour autant gêner l’opération de taraudage, les moyens de verrouillage comprennent au moins une encoche située sur le filetage du taraud, de préférence sur la partie du filetage proche de l’extrémité libre de la portion inférieure, et dont la forme empêche uniquement le dévissage de l’élément de réparation. Toujours selon ce but, les moyens de verrouillage peuvent, alternativement ou cumulativement, comprendre au moins une ailette s’étendant radialement de la portion inférieure et dont la forme empêche uniquement le dévissage de l’élément de réparation.
Afin de permettre un bon positionnement de l’ailette, et ce, de manière simple, ladite au moins une ailette est portée par une bague rapportée sur la portion inférieure.
Afin de permettre l’évacuation des copeaux générés lors du taraudage de l’insert femelle par le taraud de l’élément de réparation, la portion inférieure comprend au moins une gorge s’étendant longitudinalement et étant configurée pour permettre l’évacuation des copeaux issus du taraudage.
Afin de permettre une bonne coopération entre la bague et la portion inférieure de l’élément de réparation, permettant ainsi de positionner la bague portant l’ailette à l’emplacement le plus adapté, la bague rapportée comprend au moins une nervure destinée à coopérer avec la gorge de la portion inférieure.
Toujours dans le but de prémunir le dévissage de l’élément de réparation (lorsqu’un tel dévissage n’est pas souhaité) sans pour autant gêner l’opération de taraudage, les moyens de verrouillage comprennent, alternativement ou cumulativement, une rondelle frein sur sa portion inférieure en contact avec la butée et destinée à venir en appui contre le support en béton ou une collerette supérieure de l’insert femelle. Toujours dans ce but, les moyens de verrouillage comprennent, alternativement ou cumulativement, une plaque de verrouillage présentant une ouverture centrale destinée à entourer la butée, la plaque de verrouillage et la butée étant solidaire en rotation, la plaque de verrouillage comprenant en outre une portion d’appui destinée à venir en appui contre un épaulement du support en béton.
Dans l’optique de favoriser le serrage des attaches du rail, les moyens d’assemblage au rail comprennent un filetage.
L’invention a également pour objet un ancrage de rail de chemin de fer sur un support en béton comprenant un insert femelle formant orifice au sein du support en béton et un élément de réparation selon l’une quelconque des variantes précédentes de l’invention.
L’invention a également pour objet un ensemble d’un ancrage selon l’invention, d’un rail de chemin de fer et d’un support en béton.
L’invention a également pour objet un procédé de réparation d’un ancrage de rail de chemin de fer sur un support en béton, caractérisé en ce qu’il comprend les étapes suivantes :
- retrait de l’élément d’ancrage hors de l’orifice formé par l’insert femelle au sein du support en béton,
- taraudage de l’insert femelle en vissant, dans ledit orifice, un élément de réparation selon l’une quelconque des variantes précédentes de l’invention, ledit élément de réparation présentant, après le taraudage, une portion supérieure en saillie du support en béton et comprenant des moyens de verrouillage en rotation dimensionnés pour empêcher le dévissage de l’élément de réparation en dessous d’un couple de rotation appliqué à l’élément de réparation,
- serrage d’attaches du rail sur la partie supérieure de l’élément de réparation.
la est une vue de face représentant un élément de réparation selon un premier mode de réalisation de l’invention,
la est une vue de face représentant un élément de réparation selon un deuxième mode de réalisation de l’invention,
De préférence, le module de régulation 62 est configuré pour réguler le premier paramètre δ buffer en fonction d’une grandeur G out représentative de la sortie du convertisseur 10, et le deuxième paramètre t 4 en fonction d’un niveau souhaité de réserve d’énergie ou bien en fonction du premier paramètre δ buffer .
Dans l’exemple de la , le module de régulation 62 est configuré pour réguler le premier paramètre δ buffer qui est régulé via une première boucle de régulation 70, et le deuxième paramètre t 4 qui est régulé via une deuxième boucle de régulation 72, distincte de la première boucle de régulation 70. La première boucle de régulation 70 est typiquement plus rapide que la deuxième boucle de régulation 72, comme cela sera décrit plus en détail par la suite en regard de la .
Des exemples du cycle de résonance de l’élément piézoélectrique 15 avec alternance entre phases à charge sensiblement constante et phases à tension sensiblement constante vont être à présent décrits en regard des figures 2 à 5, la correspondant à une mise en œuvre avec le dispositif de pilotage de l’état de la technique, et les figures 3 à 5 correspondant à des mises en œuvre avec le dispositif de pilotage 20 selon l’invention.
Avec le dispositif de pilotage de l’état de la technique, le nombre total de phases à tension sensiblement constante et de phases à charge sensiblement constante aux bornes de l’élément piézoélectrique 15 au cours d’un cycle de résonance est supérieur ou égal à six. Dans l’exemple de la obtenu avec le dispositif de pilotage de l’état de la technique, ce nombre total de phases est égal à six.
Ces phases successives d’un cycle de résonance vont alors être décrites dans l’exemple de la à six phases, selon un format générique correspondant aux différentes configurations du convertisseur 10. Sont représentés dans ce format générique trois exemples non limitatifs de convertisseurs : abaisseur, élévateur et fortement abaisseur.
Dans l’exemple de la , ces différentes phases correspondent à un fonctionnement en régime établi ou permanent du convertisseur 10, c’est-à-dire à partir du moment où la résonance du matériel piézoélectrique est atteinte avec une amplitude sensiblement constante, et alors avec des échanges d’énergie et de charge sensiblement équilibrés sur chaque période T du cycle de résonance. Pour simplifier la description, les pertes dans les interrupteurs K 1 , K 2 , K 3 , K 4 , K 5 à l’état passant, ainsi que les pertes dans le matériau piézoélectrique à la résonance sont négligées.
La représente alors l’évolution du courant I L circulant dans l’élément piézoélectrique 15 ; de la tension V p aux bornes de l’élément piézoélectrique 15, également représentée sur la ; et de la déformation mécanique de l’élément piézoélectrique 15, représentée par la courbe 26 ; ceci au cours d’un cycle de résonance et pour trois configurations de conversion distinctes du convertisseur 10, à savoir une première configuration C1 en abaisseur de tension vu de l’élément piézoélectrique 15, une deuxième configuration C2 en élévateur de tension vu de l’élément piézoélectrique 15, et une troisième configuration C3 en fortement abaisseur de tension vu de l’élément piézoélectrique 15.
Par convention, un premier instant temporel de commutation en l’instant temporel t 0 , ou encore en l’instant temporel t 6 décrit ci-après, correspond à un passage par zéro et par valeurs décroissantes du courant I L circulant dans l’élément piézoélectrique 15.