Procédé de frettage notamment de traverses de chemins de fer et machine pour sa mise en oeuvre.
EMI0001.0002
La <SEP> présente <SEP> invention <SEP> concerne <SEP> le <SEP> frettage
<tb> notamment <SEP> des <SEP> traverses <SEP> de <SEP> chemins <SEP> de <SEP> fer <SEP> ou
<tb> d'autres <SEP> pièces <SEP> de <SEP> bois.
<tb> Le <SEP> frettage <SEP> des <SEP> traverses <SEP> de <SEP> chemins <SEP> de
<tb> fer <SEP> est <SEP> réalisé <SEP> généralement <SEP> de <SEP> la <SEP> façon <SEP> sui vante:
<SEP> A <SEP> l'aide <SEP> d'un <SEP> lien <SEP> enserrant <SEP> la <SEP> tra verse <SEP> à <SEP> proximité <SEP> du <SEP> point. <SEP> où <SEP> l'on <SEP> veut <SEP> poser
<tb> la <SEP> frette, <SEP> c'est-à-dire <SEP> à <SEP> l'un <SEP> des <SEP> bouts <SEP> de <SEP> la
<tb> traverse, <SEP> on <SEP> comprime <SEP> d'aboi-cl <SEP> fortement <SEP> la
<tb> traverse, <SEP> puis <SEP> on <SEP> entoure <SEP> celle-ci <SEP> d'une <SEP> frette
<tb> (le <SEP> type <SEP> variable, <SEP> placée <SEP> à <SEP> côté <SEP> du <SEP> lien.
<SEP> Toutes
<tb> ces <SEP> frettes <SEP> ont <SEP> en <SEP> commun <SEP> ce <SEP> point, <SEP> que <SEP> l'une
<tb> au <SEP> moins <SEP> de <SEP> leurs <SEP> extrémités <SEP> traverse <SEP> un
<tb> anneau <SEP> et <SEP> se <SEP> replie <SEP> autour <SEP> de <SEP> ce <SEP> dernier, <SEP> pour
<tb> permettre <SEP> l'immobilisation <SEP> de <SEP> la <SEP> frette. <SEP> Cet
<tb> anneau <SEP> peut <SEP> être <SEP> indépendant <SEP> ou <SEP> être <SEP> cons titué <SEP> par <SEP> une <SEP> boucle <SEP> de <SEP> la <SEP> frette <SEP> elle-même.
<tb> Quel <SEP> que <SEP> soit.
<SEP> le <SEP> type <SEP> de <SEP> frette <SEP> employé, <SEP> on
<tb> tire <SEP> sur <SEP> l'une <SEP> (les <SEP> extrémités <SEP> de <SEP> la <SEP> frette <SEP> en
<tb> prenant <SEP> appui <SEP> sur <SEP> L'anneau <SEP> de <SEP> faon <SEP> à <SEP> tendre
<tb> la <SEP> frette <SEP> suffisamment <SEP> pour <SEP> refermer <SEP> les
<tb> fentes <SEP> que <SEP> présente <SEP> cette <SEP> traverse.
<tb> Ce <SEP> mode <SEP> (le <SEP> mise <SEP> en <SEP> place <SEP> de <SEP> la <SEP> frette
<tb> présente <SEP> cet <SEP> inconvénient <SEP> que <SEP> l'application <SEP> de
<tb> la <SEP> frette <SEP> sur <SEP> la <SEP> traverse <SEP> est <SEP> plus <SEP> ou <SEP> moins
<tb> bien <SEP> faite <SEP> par <SEP> suite <SEP> du <SEP> frottement <SEP> de <SEP> la <SEP> frette
<tb> sur <SEP> la <SEP> traverse.
<SEP> En <SEP> effet, <SEP> il <SEP> peut <SEP> arriver <SEP> par
<tb> exemple <SEP> que, <SEP> par <SEP> suite <SEP> (le <SEP> la <SEP> forme <SEP> extérieure
<tb> de <SEP> la <SEP> traverse, <SEP> celle-ci <SEP> s'applique <SEP> très <SEP> mal <SEP> sur
<tb> l'une <SEP> des <SEP> faces <SEP> latérales <SEP> de <SEP> la <SEP> traverse, <SEP> bien
<tb> qu'elle <SEP> soit <SEP> convenablement <SEP> appliquée <SEP> sur <SEP> les autres. L'existence d'une flèche entre la tra verse et la frette donne naissance à un mon dans cette dernière et compromet par ctinsé- quent l'efficacité du frettage.
D'autre part, la frette frotte fortement sur l'anneau et il peut se produire que ce frotte ment. soit assez important pour s'opposer au #;lissenient de la frette sur l'anneau, ce qui a pour effet de donner naissance à un étirement. local de la frette. La partie ainsi étirée cons titue une zone de moindre résistance et. peut présenter des amorces de rupture qui, en par ticulier au moment où l'on détache le lien (lui entoure la traverse, peuvent entraîner la rupture de la frette.
Le coincement de la frette dans la boucle peut en outre permettre l'existence d'un mou dans la frette et en particulier la mauvaise application de cette dernière sur au moins l'une des faces de la traverse.
Le procédé du frettage selon l'invention est caractérisé en ce qu'on imprime la frette dans la traverse par application sur la. frette d'une pression l'enfonçant. dans la traverse en comprimant cette dernière, et qu'après avoir assemblé les extrémités de la frette tou jours soumise à la pression on laisse ensuite se détendre la traverse.
Cette impression de la frette dans le bois peut se faire en plusieurs opérations distinctes, successives ou simultanées. La présente invention a également pour objet une machine destinée à la mise en aeuvre du procédé ci-dessus.
Cette machine est caractérisée en ce qu'elle comporte, polir chacune des faces de la traverse dans les quelles on réalise l'impression de la frette, des moyens pour s'opposer à tout déplacement de la traverse perpendiculaire à la face à.impri- mer et dirigé dans le sens de la pression assu rant cette impression, et un organe mobile pouvant se déplacer vers les moyens précités pour appliquer ladite pression en assurant ainsi la pénétration de la frette dans la, tra verse et la compression de la traverse entre lesdits moyens et l'organe mobile.
Dans une forme d'exécution, cette machine comporte trois organes mobiles imprimant successivement la frette dans trois faces de la traverse.
On peut adjoindre aux trois organes pré cédents, au moins un organe supplémentaire appliquant. la frette sur la face de la. traverse dans laquelle elle n'a pas été imprimée, de façon à éviter tout jeu nuisible et. à assurer une attache convenable des deux extrémités de la. frette.
L'impression de la frette dans l'une des faces de la traverse peut être obtenue en fai sant rouler un galet fortement appliqué sur la frette et se déplaçant d'un bord à, l'autre à travers la traverse.
Pour éviter que l'élasticité naturelle du bois ne tende à ramener la traverse à ses cotes initiales, avant la fin de l'opération, il est préférable de faire suivre le galet d'impres sion d'une série de galets roulant sur la frette et. la maintenant imprimée dans traverse.
D'autres dispositions permettant d'effec tuer d'autres opérations de préparation de la traverse peuvent être envisagées sur la ma chine.
L'une de ces dispositions consiste en un équipement de perçage permettant l'exécution de trous dans l'une des faces de la traverse, par exemple la face inférieure, en vue de per mettre une meilleure répartition des agents d'imprégnation à l'intérieur de la traverse et d'éviter en particulier l'existence d'une zone morte au centre de la traverse; en perçant des trous dans cette zone morte, on assure, lors de l'imprénation ultérieure, la suppres sion de cette zone.
Une autre disposition permet de rainurer l'une des faces de la traverse en vue de loger dans cette rainure la boucle ou l'anneau, ou de façon plus générale le dispositif d'attache, et d'éviter ainsi que la traverse frettée ait des cotes supérieures aux cotes normalisées pour lesquelles sont conçues les machines à l'aide desquelles on achève la fabrication des traverses. Cette disposition permet en outre de maintenir en place la frette.
La machine peut être munie d'un dispo sitif d'entraînement automatique assurant le transport des traverses à fretter ou frettées d'une extrémité à l'autre de la machine. Ainsi, aucune manutention manuelle des traverses n'est. nécessaire au cours des opérations de frettage, de fraisage et de perçage ou entre ces opérations.
Le dessin représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution de l'objet de l'inven tion.
Les fi-. 1, \? et 3 mettent en évidence le principe du procédé de frettage.
La fig. 4 représente schématiquement l'en semble de la machine.
La fig. 5 montre .l'ensemble de la partie de 1a -machine qui assure le frettage des tra verses.
La. fi-. 6 représente le système de manu tention amenant. les traverses à l'emplacement voulu pour le frettage et emportant, les tra- verse.s frettées.
La fi--. 7 est une vue montrant l'équipe ment. de percage que comporte la machine et l'une des deux parties opposées qui assurent chacune le frettage d'une extrémité des tra verses, l'autre partie étant. seulement schéma tisée par son contour.
La fi-. q représente, vue parallèlement au sens de déplacement des traverses, la partie de la machine qui assure par fraisage le rai nurage des traverses.
La fig. 9 est une vue en plan fragmentaire représentant. cette même partie de la machine. Le principe du procédé de frettage con forme est représenté schématiquement sur les fig. 1 à 3.
Suivant. ce procédé (fig. 1), on applique d'abord la frette 1, .contre la tra verse 2, puis en. exerçant une pression sché matisée sur la fig. 1 du dessin, par la flèche F, on imprime la frette clans la traverse, de façon à ce que la face 3 e la frette vienne sensiblement dans le même plan que la face 4 de la traverse. On donne à la pression F une valeur suffisante pour que non seulement la frette soit noyée dans la traverse, mais encore pour que cette dernière soit comprimée nota blement dans la.
partie à fretter, de façon à réduire sa section transversale correspondant à l'endroit où la pression s'exerce qui, en même temps, referme les fentes éventuelles. Cette disposition est représentée schématique ment sur la fig. 2 par le retrait de la face -t correspondant à cette figure par rapport à la face 4 correspondant à la fig. 1.
On tend ensuite la frette et l'on assemble ses extrémités. Ensuite, on supprime la pres sion F, de sorte que la traverses tend à re prendre ses dimensions primitives.
La compression exercée pendant la deuxième phase du procédé a pour effet de produire d'abord une compression localisée au voisinage immédiat de la frette dans le but. de noyer celle-ci dans la traverse et. en suite d'assurer une compression plus générale dans le but de réduire la section de la tra verse dans la partie qui correspond à la frette.
Lorsqu'on supprime la pression appliquée sur la traverse, une double détente corres pondant à la double compression tend à faire ressortir partiellement la. frette (détente loca lisée) et, d'autre part, à dilater la section comprimée clé la traverse en tendant à lui re donner sa section initiale (détente générale). On obtiendra alors<B>la</B> disposition représentée sur la fig. 3 où l'on voit en 4 la surface de la traverse et en 1 la frette. On remarque sur cette figure que la frette est engagée sur une partie de son épaisseur dans la traverse.
D'autre part, la section de la traverse tend à revenir à ses dimensions initiales à une diffé rence près, toutefois, qui correspond à l'obtu- ration des fentes ou gerces existant dans le bois et c'est pourquoi sur la fig. 3 du dessin on a. représenté la position de la. face 4 en avant de celle qu'elle occupe sur la fig. 2, mais légèrement en retrait de celle .de la fig. 1.
Une machine destinée à la mise en couvre du procédé que l'on vient de décrire est repré sentée schématiquement sur la fig. 4. Cette machine comprend deux parties correspoii- clant respectivement. et dans l'ordre des opé rations, aLL fraisage .des extrémités des tra verses, d'une part, et, d'autre part, au fret- tage et au perçage de la traverse, ces deux dernières opérations étant simultanées.
Cette machine comporte un ensemble de transporteurs du type à deux chaînes sans fin parallèles et des ensembles réalisant. les di verses opérations du frettage, du fraisage et du perçage. Les traverses reposent. sur les transporteurs perpendiculairement au sens de déplacement de ces derniers. La machine re présentée comporte un ensemble de frettage et un ensemble de fraisage dédoublés chacun en deux postes situés de part. et d'autre des trans porteurs. Souvent, dans la description qui va. suivre, on ne se référera qu'à l'un de ces postes, mais il est entendu que le second n'en existe pas moins.
La traverse, amenée en 5 sur l'extrémité d'un convoyeur 6 se déplaçant dans le sens de la flèche FL, est apportée sous le dispositif de fraisage 7 qui réalise sur toute la largeur de la traverse une gorge de profondeur pro portionnelle à l'épaisseur de la traverse. Pen dant cette opération; la traverse 2 est guidée latéralement à ses extrémités.
L'une des branches d'un parallélogramme articulé 9 porte une fraise 10 qui taille la rainure. Cette rainure a une section transver sale ne présentant pas d'angle intérieur, pour éviter les amorces -de rupture dans le bois et correspond sensiblement à la coupe transver sale de l'ensemble boucle et. frette.
Ce résultat est obtenu en prévoyant une fraise de forme convenable.
Dégagée de ses guidages, la traverse est. ensuite amenée en 11. Un contacteur com mande alors l'arrêt du convoyeur 6 jusqu'à ce que la traverse soit reprise par le con voyeur 12 associé à la. seconde partie de la machine. A ce moment, le contacteur com mande la mise en marche du convoyeur<B>6</B> et une nouvelle traverse sera amenée sous le dis positif de fraisage 7.
Le convoyeur 12 amène ensuite la. traverse dans un créneau 13 où la. traverse est frettée, le perçage de trous centraux se fait en même temps et un convoyeur 14 reprend la traverse frettée et l'évacue, pendant que la traverse suivante est amenée par le convoyeur 12 vers le fond du créneau 13.
En se référant. à la fig. 5, on va mainte nant décrire la partie de la machine qui assure le frettage. La traverse 2 est amenée par le convoyeur 12 (schématisé sur cette figure) dans un créneau 13 contre le fond duquel elle est appliquée par une bride mo bile de serrage 15, cette bride étant placée aussi près que possible de l'endroit où l'on veut placer la frette, mais n'empiétant. pas sur cet emplacement. La frette étant placée en 16 (fig. 5), un coulisseau de presse 17 à déplacement horizontal vient appliquer forte ment la frette contre la face 18 de la traverse 2 et l'enfonce dans cette dernière qui bute contre l'équerre 19 fixe.
La pression est, choi sie suffisante pour imprimer la frette dans la face 18 de la traverse.
Dans une seconde opération, un galet 20, appliqué fortement sur la. face inférieure 21 de la traverse et se déplaçant dans le sens de la flèche I'2 de la fig. 5, imprime la frette dans la face 21 en tendant cette frette le long clé cette face et en évitant qu'il ne reste un mou en regard de l'angle des faces 18 et 21. Ce galet 20 est. suivi dans son déplacement par une série de galets 22 assurant le main tien de la. frette 16 dans la. face 21 et compri mant la. traverse contre la. bride 15.
Un levier 23 culbutant autour d'un axe 2-1 pivote lorsque le galet 20 est arrivé à l'extré mité gauche de sa course; ce levier 23 relève la frette 16 et l'engage entre la face 25 de la. traverse 2 et un coulisseau 18' semblable au coulisseau 17, mais éclipsable pour permettre le développement de la. frette dans son plan vertical, et mobile transversalement au sens opposé au coulisseau 17. On achève à la main la mise en place de la frette et on prépare l'assemblage des deux extrémités de la frette.
Dans une troisième opération, on agit sur le coulisseau 18' en lui faisant comprimer la partie de la frette située sur la face 25, ce qui a pour effet. de comprimer également dans le sens horizontal la. traverse elle-même.
On met. ensuite successivement, en jeu des galets 26 et. 26' qui viennent rouler sur la frette en l'aplatissant contre la face supé rieure 27 .de la traverse et permettent la fixa tion des extrémités de la frette. Des sens de déplacements de ces galets sont opposés, de sorte qu'ils tendent à rapprocher les deux extrémités de la frette.
Après assemblage des extrémités de la frette, on libère ensuite les différepts coulis- seaux et galets en dégageant. la traverse; celle-ci est reprise par le convoyeur 14 qui l'emmène vers la gauche de la. fig. 5, où la traverse est reprise soit pour être stockée, soit pour être ramenée aux opérations de finissage ultérieures.
La fig. 6 représente l'ensemble des con voyeurs 12 et 1-1 et montre comment le cré neau 13 est. disposé entre ceux-ci. Ces con voyeurs comportent des chariots tels que 28 et 29 portés par des chaînes parallèles à la ma nière connue' et oscillant autour d'axes portés par ces chaînes. La partie des convoyeurs qui forme les parois du créneau 13 agit comme un élévateur vertical, tandis que les autres par ties forment simplement transporteurs hori zontaux; la marche des convoyeurs est, bien entendu, arrêtée pendant, les opérations de frettage.
Pour pouvoir fretter en même temps les deux extrémités clé la traverse, la machine comporte deux parties disposées de part et d'autre des convoyeurs, une au moins de ces parties est mobile (fin. 7), pour permettre d'adapter .la. machine à des traverses de Lon gueurs différentes. Ces deux parties compor tent. .le même ensemble de frettage et agissent de la. même façon sur les deux extrémités de la traverse. Les fonctionnements de ces deux parties peuvent ne pas être synchronisés en.
vue de laisser à l'ouvrier toute latitude dans son travail et en particulier en vue de per mettre l'utilisation de deux ouvriers placés chacun à l'une des extrémités des traverses et pouvant. ne pas réaliser chacun la. même opé ration de frettage.
Comme on le voit sur la fig. 7, lin équipe ment de perçage est disposé entre les deux parties de frettage, dont. l'une est. seulement schématisée sur le dessin. Cet équipement peut comporter par exemple trois mèches à. percer 30, portées par une traverse 31 coulis sant sur deux colonnes 32 et actionnée par un moteur 33, la rotation des mèches étant. assurée par un moteur 34.
Les trois mèches sont. de préférence dispo sées selon une ligne droite oblique par rap port à .l'axe longitudinal de la traverse, de façon que les trous n'agissent. pas sur les rnêmes fibres du bois, ce qui risquerait d'af faiblir la résistance de la traverse.
La partie de fraisage est représentée sur les fig. 8 et 9. La fraise 10 est portée par un bras 35 pivotant en 36 autour de l'arbre d'en traînement de la fraise, une courroie 37 assu rant la transmission du mouvement. La tra verse 2 amenée par le convoyeur 6 est atta quée par la. fraise, comme représenté sur les figures. Un second bras 38 articulé en 39 à sa base s'articule en 40 à sa partie supérieure, de façon à former avec le bras 35 et le ski 41 un parallélogramme articulé.
Cet ensemble de parallélogramme et de patin ou ski permet, d'une part, d'assurer le maintien de la ou des fraises en position de travail et, d'autre part, d'adapter la profon deur de passe à l'épaisseur totale de la tra verse. En effet, pour une épaisseur donnée de traverse, la distance verticale entre la face inférieure d'un ski et le point le plus bas dP la circonférence de la fraise, a une valeur donnée. Si l'on remplace la traverse par une traverse d'épaisseur plus faible quand le ski est appuyé sur la traverse, le bras portant la fraise est. plus incliné, et la distance verticale est moindre.
La profondeur de passe étant déterminée par cette distance sera donc moindre également.
Les déplacements de ce parallélogramme sont commandés par un poussoir 42 com mandé lui-même par une came 43 fixée sur lin arbre 44; ainsi, on peut commander des déplacements verticaux de la fraise et du ski, ce dernier ayant le rôle défini précédemment. L'ensemble du quadrilatère articulé et de la fraise situé d'un côté du convoyeur est porté par un chariot 45 mobile transversalement. par rapport au sens de déplacement des tra verses, qui est lui-même parallèle au plan de la fig. 8.
Les déplacements transversaux du chariot 45 sont. commandés, comme la défor mation verticale du quadrilatère, par une came 46 portée par l'arbre 44; cette came agit sur un poussoir 47 attaquant lui-même un levier condé 48, pivotant autour de l'axe 49, et commandant le déplacement du chariot 45 parallèlement à la flèche F3 de ,la fig. 9.
Par suite de la forme des cames 43 et 46, au fur et à mesure que la traverse 2 s'ap proche de la fraise en suivant le convoyeur 6, les opérations suivantes se produisent, le ski se relève, ainsi que la fraise qui en est soli daire et le chariot 45 se recule, la traverse continuant à avancer, le chariot est maintenu reculé, puis un contrepoids 50 ramène le cha riot vers la traverse en immobilisant celle-ci entre une butée solidaire du chariot et une autre butée solidaire de la partie en regard située de l'autre côte du convoyeur. Un contre poids 51 agissant sur le quadrilatère articulé abaisse le ski et la fraise entre en action.
La partie de fraisage comporte une autre partie semblable à -celle qui vient d'être dé crite et située en regard de celle-ci de l'a-Litre côté du convoyeur. Elle est commandée par le même arbre 44 et. une came 4W montée sur cet. arbre et. non visible sur le dessin.
Cette came commande les déplacements verticaux du ski et de la fraise correspondant à la seconde partie. Cette dernière est fixée dans le plan. vertical et l'arbre 44 est par exemple télescopique pour s'adapter au dé placement latéral de la première partie for- inant le poste mobile. La machine qui vient d'être décrite petit s'adapter à toute longueur et à toute section de traverses, par écartement .des postes mo biles de frettage et de fraisage.
Chaque ouvrier frotteur peut réaliser ses opérations au moyen d'un poste de télécom mande.
Les éléments de frettage sont actionnés, par exemple, par des presses hydrauliques ou pnetunatiques ou mécaniques ou tout autre moyen de propulsion.
On petit concevoir une telle machine n'agissant que sur l'extrémité d'une traverse, bien que cette disposition soit moins avanta geuse. D'autre part, le procédé et la machine peuvent s'appliquer au frettage d'autres pièces de bois.
Le mot. .boucle n'a. été employé au cours de cet exposé que pour faciliter ce dernier. On doit comprendre qu'il désigne tout mode d'assemblage des cieux extrémités de la. frette qui peut elle-même avoir diverses sections.