Dispositif de nivellement des voies ferrées La présente invention se rapporte à un dispositif de nivellement des voies ferrées.
Pour déterminer la position exacte à laquelle la voie à niveler doit être amenée puis calée ou bour rée, on a proposé l'utilisation de différentes bases de référence. Ces.
bases de référence se distinguent par le fait qu'elles sont déterminées soit uniquement par des points de la voie déjà nivelée, c'est-à-dire par des points situés uniquement en arrière du point à niveler, soit en tout ou partie par des points de la voie encore à niveler, c'est-à-dire des points situés en avant du ,point à niveler.
L'utilisation de telles bases de référence, toujours limitée jusqu'à maintenant à l'emploi d'une seule de ces bases, de l'une ou de l'autre de ces deux catégo ries, comporte de gros inconvénients, car elle ne per met pas de travailler avec l'extrême précision exigée actuellement.
Les bases de référence déterminées uniquement par des points de la voie déjà nivelée, permettent en principe de donner exactement à la voie la direction et la position désirées. Mais elles partent du principe que la voie déjà nivelée est parfaite, ce qui paraît une utopie, ne serait-ce qu'en raison des erreurs qui peuvent se produire au cours des opérations de calage ou de bourrage de la voie.
Par ailleurs, des erreurs de réglage peuvent introduire dans le nivelle- ment des erreurs qui, bien que faibles, prendront de l'importance en se répétant de traverse en traverse. Le cumul d'une série d'erreurs successives est le principal inconvénient d'un tel procédé.
Les bases de référence déterminées en tout ou partie par 1e tronçon de voie à niveler, ne présentent pas le même caractère d'instabilité, mais en revanche elles donnent des résultats peu satisfaisants du point de vue de la précision. En effet, le tronçon de voie à niveler présente par définition des défauts. de nivelle ment qui modifient continuellement la position de la base de référence lorsque celle-ci se déplace le long de la voie.
C'est pourquoi de telles. bases ne sont pratiquement utilisables que lorsqu'elles sont déterminées de points bons à points. bons (on entend par points bons des points hauts choisis à l'avance sur la voie à niveler et par définition immobiles). Mais encore dans un tel cas, le passage d'un groupe de points bons à un autre groupe de points bons exige des manipulations et des réglages qui réduisent l'efficacité du procédé.
La présente invention a pour but de remédier aux inconvénients d'une base de référence unique d'un genre ou de l'autre par le dispositif, objet de l'invention, caractérisé en ce qu'il comprend au moins deux bases de références, dont 1a position relative et la position par rapport à, la voie détermi nent la position d'un point de référence pour le nivellement.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, plusieurs formes d'exécution du dispositif objet de l'invention.
La fig. 1 montre, en vue latérale, une bourreuse de type connu, munie d'un dispositif réglable de levage des rails et équipée d'une première forme d'exécution du dispositif de nivellement.
La fig. 2 est une vue en coupe partielle selon 2-2 de la fig. 1, montrant un détail die cette pre mière forme d'exécution.
Les fig. 3, 4, 5 et 6 sont des schémas illustrant le principe du fonctionnement de cette forme d7exé- cution.
Les fig. 7, 8 et 9 sont des schémas destinés à montrer le principe de construction de .trois variantes. La fig. 10 est un schéma de construction d'une autre forme d'exécution.
Sur la fig. 1, le châssis fixe de la bourreuse est représenté, pour la clarté de la description, par une simple plaque 14 supposée en retrait du plan vertical passant par la file de rails 1 et dans lequel se trouve tout le dispositif qu'on va décrire.
Une première base de référence A, prenant appui uniquement sur la partie de voie déjà nivelée, est constituée essentiellement par une poutre rigide 15 à section rectangulaire. Cette poutre pivote en 16 sur un montant 17 à patin 18 de rail, et en 19 sur une vis 20 engagée dans un écrou 21 qui s'appuie sur un tube 22, servant de guide à 20,
pivotant en 23 au milieu d'une traverse 24 elle-même articulée à ses extrémités 25 et 26 sur des montants 27, res, pectivement 28,à patin. 29, respectivement 30, du rail.
La poutre et les trois montants mentionnés peu vent coulisser verticalement grâce à ces guides 32 et 33, 34 et 35, 36 et 37 solidaires du châssis fixe 14, le guidage étant prévu suffisamment libre pour permettre en service de légères rotations des pièces 15 et 24.
La poutre 15 est prolongée vers l'avant et s'y termine par une plaque soudée 38 dans laquelle peut tourner un. volant-butée 39 solidaire d'une vis, 40 engagée dans un étrier 41 pouvant coulisser, sans basculer, sur la poutre 15. Au bas de 41 est soudé un écrou 42 en prise avec une vis 43 solidaire d'un volant 44 de réglage et dont la tête 45 forme butée de soutien correspondant à un point dit point auxi liaire de référence.
Sur la fig. 2 on voit, en coupe suivant 2-2 de la fig. 1, ledit étrier et ses accessoires, reproduits avec les mêmes désignations. .
La seconde base de référence B comprend essen- tiellement une charpente 46 triangulée rigidement, qui, d'une part, repose par un patin 47 de rail sur la partie de voie à niveler et, d'autre part, est sus pendue par sa plaque 48 de soutien appuyée sur 45 au point auxiliaire de référence mentionné, en sorte que ladite charpente, par ailleurs guidée librement en 49 sur 31,
détermine par sa deuxième plaque 50 soudée, le point de référence proprement dit qui sert à ajuster le niveau du rail.
Dans l'idée de l'invention, les moyens employés pour obtenir cet ajustage ne jouent pas de rôle essen tiel et il suffit de décrire succinctement le dispositif admis ici. Un doigt 51, légèrement appuyé contre 50, commande un servomoteur hydraulique réversible dont le corps 52 est fixé sur le châssis fixe 14 et dont le piston est prolongé par une tige 13 fonc tionnant comme palpeur de rail.
Ce servo-moteur, alimenté par une source non figurée, permet de main- tenir constante la distance verticale entre doigt 51 et palpeur 13, et cela quels que soient les mouve ments verticaux du corps 52, dus en particulier aux oscillations du châssis fixe 14 s'il est monté sur res- sorts,
et quels que soient les efforts appliqués sous le palpeur, jusqu'à la limite de soulèvement du véhi- cule. Ce palpeur peut ainsi former une butée rigide contre laquelle vient (finalement) s'appliquer le rail lorsqu'il est soulevé par l'effet du groupe de bour rage 4 comprimant le ballast sous la traverse 5, et par l'effet simultané éventuel d'une pince de levage 53 d'un type quelconque connu.
Les fig. 3 à 6 reproduisent, avec les mêmes dési gnations que la fig. 1, les deux bases de référence A et B et leurs éléments caractéristiques, mais ceci sous forme de schéma de principe.
Pour faciliter la compréhension de ces schémas, on relève que sur la fig. 1, le tronçon de la file de rails 1, situé entre 1a pince de levage 53 et le sup port arrière 18 de la base de référence A, est un élément de la voie déjà nivelée et est censé, de ce fait, être parfaitement horizontal.
Par ailleurs, on admet que le point d'appui 19 de la barre 15 a été amené par l'organe de réglage 21 à la même hauteur que le deuxième point d'appui 16 de la barre 15, en sorte que la base de référence A est elle-même parfaitement horizontale et parallèle à la file de rails déjà nivelée.
Si l'on admet maintenant que le point d'appui avant 47 de la base de référence B se trouve situé à la même hauteur que les divers points du tronçon de la file de rails déjà nivelée, on voit immédiate ment que l'on peut admettre pour expliquer schéma tiquement le fonctionnement du dispositif que non seulement les points 47, 29,
30 et 18 d'appui sur le rail sont à la même hauteur, mais également les points 50, 45 et 19, comme montré sur la fig. 3.
La fig. 4 montre d'une manière schématique comment la combinaison des deux bases de référence A et B permet de remédier aux inconvénients pro pres à une base de référence dont la position est déterminée uniquement par des points clé la voie déjà nivelée.
On suppose la présence sur la voie déjà nivelée d'une irrégularité il - fortement exagérée sur le dessin - se produisant sous le patin 29. Celui ci est amené de ce fait en 29q et le point moyen 19 passe en 19q, tandis que la base A s'incline suivant 16-19a. Le point de référence 50 passe lui-même en 50a,
entraînant une erreur de nvellement ampli fiée de el qui crée visiblement l'instabilité du sys tème.
Par la combinaison avec la base de référence A de la base de référence B dont une extrémité 47 est centrée immobile en position correcte et dont l'autre extrémité est suspendue sur la base A en 45, le point de mesure 50,1 se trouve remené en 506 en sorte que l'erreur ainsi diminuée d'une valeur c permet d'obte nir la stabilité désirée du système.
La fig. 5 montre, elle, comment il est encore possible d'augmenter (c'est-à-dire d'améliorer) la cor rection de l'erreur el en modifiant le dosage de la combinaison des deux bases de référence A et B.
Si l'on se réfère à la fig. 2, on voit qu'en faisant reculer l'étrier 41 de la quantité a (en actionnant le volant 39), on déplace le point de suspension 45 qui vient en 45' sur la fig. 5. On constate que le point de référence 501 est alors ramené en<B>500</B> et que l'erreur de nivellement est réduite de el à e2.
La fig. 6 montre d'une manière analogue com ment il est possible, en utilisant la possibilité de dosage de la combinaison des deux bases de réfé- rence A et B, de remédier aux inconvénients propres à une base de référence dont la position est d6ter- minée en partie par des points situés sur la voie encore à niveler.
On envisage le cas d'une irrégularité 1z se produi- sant sous 47.
La base de référence A reste horizontale. Il suffit d'avancer 45 en 45', selon la manière décrite ci- dessus pour la fig. 5, pour ramener l'erreur de nivel lement e3 à une valeur réduite e4. On note que si 45 est avancé jusqu'à 50, l'influence des erreurs de la voie encore à niveler est supprimée, le dosage est dit nul.
On voit de cette manière que la possibilité de doser la combinaison des deux systèmes de bases de référence permet d'adapter au mieux le dispositif de nivellement décrit aux caractéristiques de la voie à niveler. Par exemple, si cette voie à niveler est dans un état relativement bon, on utilisera un dosage donnant une influence maximum au système A pour avoir une stabilisation maximum du point de mesure déterminé par la base B.
Si la voie à niveler est mauvaise, on réduira dans la proportion voulue le dosage pour éviter que les erreurs de la voie à niveler ne se répercutent d'une manière défavorable sur 1e travail de nivellement en cours.
Etant donné ce qui vient d'être décrit, on peut imaginer facilement les variantes suivantes 1. Les deux bases, de référence sont placées entière ment sur la voie déjà nivelée. Dans ce cas, il suffit, partant des fig. 4 et 5, de concevoir la base de référence B placée en arrière de la base A, entièrement sur la partie de la voie déjà nivelée. On obtiendrait le même résultat.
La fig. 7 est un schéma illustrant cette variante. Sur cette figure, ainsi que sur les suivantes, on a indiqué par des hachures la partie de la voie déjà nivelée.
2. La base B est entièrement sur la partie de la voie à niveler. Le schéma selon la fig. 8 illustre ce cas. 54 est une barre de liaison au milieu de laquelle se trouve le point de référence 50d. Cette barre est articulée à ses extrémités, en 45a et en 45G sur B.
3. La base A est placée partiellement sur la partie de la voie déjà nivelée. Le schéma de la fig. 9 correspond à ce cas.
Dans la forme d'exécution que montre schémati quement la fig. 10, le dispositif comporte trois bases de référence.
La direction générale que l'on veut donner à la partie de la voie qui est à niveler (partie hachurée) est donnée en première approximation par la base A dont la position est déterminée par des, points 55, 56 de la voie déjà nivelée. Toutefois et comme on lie sait, un système cons titué seulement par une telle base de référence n'est pas stable. On assure donc la stabilité au moyen d'une deuxième base de référence, B, suspendue en 57 à la base A et reposant en 58 sur la partie à niveler.
Un organe de réglage 59 permet de remé dier aux variations de position du point de réfé rence x (porté par B), lorsque ces variations dépas- sent les tolérances admises, sous l'influence de trop fortes irrégularités de nivellement en 58. La combi naison des bases de référence A et B donne donc en seconde approximation la position du point de réfé rence x.
Mais le problème du nivellement d'une voie ferrée ne consiste pas uniquement à déterminer une ligne droite aussi parfaite que possible, à laquelle devra correspondre la voie nivelée. Il y a lieu de prévoir les changements<B>d</B>e rampe dans le profil en long comme les rampes de raccordement de dévers, sur une file de rail, à l'entrée et à la sortie des courbes.
L'utilisation combinée d'une troisième base de référence, C, reposant en 60 sur la voie déjà nivelée et en 61 sur la base de référence A, permet par le contrôle de la position réciproque de ces deux bases (angle a) de mesurer les réglages qu'il convient de faire au moyen d'un organe de réglage 62 pour que la base A détermine, en troisième approximation,
la position du point de référence x en fonction d'une droite parfaite ou en fonction d'une courbe corres pondant aux rampes de raccordement désirées.
The present invention relates to a device for leveling railways.
To determine the exact position to which the track to be leveled must be brought and then wedged or stuffed, it has been proposed to use different reference bases. These.
reference bases are distinguished by the fact that they are determined either only by points of the already leveled track, that is to say by points located only behind the point to be leveled, or in whole or in part by points of the track still to be leveled, that is to say points located in front of the point to be leveled.
The use of such reference bases, which until now has always been limited to the use of only one of these bases, of one or the other of these two categories, has major drawbacks, since it does not does not allow working with the extreme precision currently required.
The reference bases determined only by points of the already leveled track, in principle make it possible to give the track exactly the desired direction and position. But they start from the principle that the already leveled track is perfect, which seems a utopia, if only because of the errors which can occur during the operations of setting or blocking of the track.
In addition, adjustment errors can introduce errors into the leveling which, although small, will increase in importance when repeated from cross member to cross member. The accumulation of a series of successive errors is the main drawback of such a method.
The reference bases determined in whole or in part by the section of track to be leveled do not exhibit the same character of instability, but on the other hand they give unsatisfactory results from the point of view of precision. Indeed, the section of track to be leveled has defects by definition. that continually change the position of the datum base as it moves along the track.
This is why such. bases are practically usable only when they are determined from good points to points. good (by good points we mean high points chosen in advance on the track to be leveled and by definition immobile). But again in such a case, the passage from one group of good points to another group of good points requires manipulations and adjustments which reduce the efficiency of the process.
The object of the present invention is to remedy the drawbacks of having a single reference base of one kind or another by the device, object of the invention, characterized in that it comprises at least two reference bases, of which the relative position and the position in relation to, the track determine the position of a reference point for leveling.
The appended drawing represents, by way of example, several embodiments of the device which is the subject of the invention.
Fig. 1 shows, in side view, a tamping machine of known type, provided with an adjustable device for lifting the rails and equipped with a first embodiment of the leveling device.
Fig. 2 is a partial sectional view along 2-2 of FIG. 1, showing a detail of this first embodiment.
Figs. 3, 4, 5 and 6 are diagrams illustrating the principle of operation of this embodiment.
Figs. 7, 8 and 9 are diagrams intended to show the principle of construction of. Three variants. Fig. 10 is a construction diagram of another embodiment.
In fig. 1, the fixed frame of the tamper is represented, for the clarity of the description, by a simple plate 14 assumed to be set back from the vertical plane passing through the line of rails 1 and in which the entire device which will be described is located.
A first reference base A, resting only on the part of the already leveled track, consists essentially of a rigid beam 15 of rectangular section. This beam pivots at 16 on an upright 17 with a rail shoe 18, and at 19 on a screw 20 engaged in a nut 21 which rests on a tube 22, serving as a guide at 20,
pivoting at 23 in the middle of a cross member 24 itself articulated at its ends 25 and 26 on uprights 27, res, respectively 28, with a pad. 29, respectively 30, of the rail.
The beam and the three uprights mentioned can slide vertically thanks to these guides 32 and 33, 34 and 35, 36 and 37 integral with the fixed frame 14, the guide being provided sufficiently free to allow slight rotations of the parts 15 and 24 in service. .
The beam 15 is extended forward and ends there with a welded plate 38 in which one can turn. stop wheel 39 integral with a screw, 40 engaged in a bracket 41 which can slide, without tilting, on the beam 15. At the bottom of 41 is welded a nut 42 engaged with a screw 43 integral with a steering wheel 44 and whose head 45 forms a support stop corresponding to a point referred to as the auxiliary reference point.
In fig. 2 can be seen, in section along 2-2 of FIG. 1, said caliper and its accessories, reproduced with the same designations. .
The second reference base B essentially comprises a rigidly triangulated frame 46, which, on the one hand, rests by a rail shoe 47 on the part of the track to be leveled and, on the other hand, is suspended by its plate. 48 support resting on 45 at the auxiliary reference point mentioned, so that said frame, moreover freely guided at 49 on 31,
determines by its second welded plate 50, the actual reference point which serves to adjust the level of the rail.
In the idea of the invention, the means employed to obtain this adjustment do not play an essential role and it suffices to briefly describe the device admitted here. A finger 51, lightly pressed against 50, controls a reversible hydraulic booster whose body 52 is fixed to the fixed frame 14 and whose piston is extended by a rod 13 functioning as a rail feeler.
This servo-motor, supplied by a source not shown, makes it possible to maintain constant the vertical distance between finger 51 and feeler 13, and that whatever the vertical movements of the body 52, due in particular to the oscillations of the fixed frame 14. if it is mounted on springs,
and whatever the forces applied under the sensor, up to the vehicle lifting limit. This feeler can thus form a rigid stop against which the rail comes (finally) against when it is lifted by the effect of the tamping group 4 compressing the ballast under the cross member 5, and by the possible simultaneous effect of a lifting clamp 53 of any known type.
Figs. 3 to 6 reproduce, with the same designations as in fig. 1, the two reference bases A and B and their characteristic elements, but this in the form of a block diagram.
To facilitate understanding of these diagrams, it is noted that in FIG. 1, the section of the line of rails 1, located between the lifting clamp 53 and the rear support 18 of the reference base A, is an element of the already leveled track and is therefore supposed to be perfectly horizontal. .
Furthermore, it is assumed that the fulcrum 19 of the bar 15 has been brought by the adjusting member 21 to the same height as the second fulcrum 16 of the bar 15, so that the reference base A is itself perfectly horizontal and parallel to the row of rails already leveled.
If we now assume that the front fulcrum 47 of the reference base B is located at the same height as the various points of the section of the row of rails already leveled, we immediately see that we can admit in order to explain schematically the operation of the device that not only points 47, 29,
30 and 18 for bearing on the rail are at the same height, but also the points 50, 45 and 19, as shown in FIG. 3.
Fig. 4 shows schematically how the combination of the two reference bases A and B makes it possible to remedy the drawbacks specific to a reference base whose position is determined solely by key points on the already leveled track.
We suppose the presence on the already leveled track of an irregularity il - greatly exaggerated in the drawing - occurring under the shoe 29. This is therefore brought to 29q and the midpoint 19 passes to 19q, while the base A tilts according to 16-19a. The reference point 50 itself passes into 50a,
resulting in an error in the newly amplified el which visibly creates the instability of the system.
By combining with the reference base A of the reference base B, one end of which 47 is stationary centered in the correct position and the other end of which is suspended on the base A at 45, the measuring point 50.1 is found again. in 506 so that the error thus reduced by a value c makes it possible to obtain the desired stability of the system.
Fig. 5 shows how it is still possible to increase (that is to say improve) the correction of the error el by modifying the dosage of the combination of the two reference bases A and B.
Referring to fig. 2, it can be seen that by moving the caliper 41 back by the quantity a (by actuating the handwheel 39), the point of suspension 45 which comes at 45 'in FIG. 5. It can be seen that the reference point 501 is then brought back to <B> 500 </B> and that the leveling error is reduced from e1 to e2.
Fig. 6 shows in a similar manner how it is possible, by using the possibility of assaying the combination of the two reference bases A and B, to overcome the drawbacks inherent to a reference base whose position is determined. partly by points located on the track still to be leveled.
We consider the case of an irregularity 1z occurring under 47.
The reference base A remains horizontal. It suffices to advance 45 to 45 ', in the manner described above for FIG. 5, to reduce the leveling error e3 to a reduced value e4. It is noted that if 45 is advanced to 50, the influence of errors of the channel still to be leveled is removed, the dosage is said to be zero.
It can be seen in this way that the possibility of dosing the combination of the two reference base systems makes it possible to best adapt the leveling device described to the characteristics of the track to be leveled. For example, if this channel to be leveled is in a relatively good state, we will use a dosage giving maximum influence to system A to have maximum stabilization of the measurement point determined by base B.
If the track to be leveled is bad, the dosage will be reduced in the desired proportion to prevent errors in the track to be leveled from having an adverse effect on the leveling work in progress.
Given what has just been described, one can easily imagine the following variants 1. The two reference bases are placed entirely on the track already leveled. In this case, it suffices, starting from fig. 4 and 5, to design the reference base B placed behind the base A, entirely on the part of the track already leveled. We would get the same result.
Fig. 7 is a diagram illustrating this variant. In this figure, as well as in the following ones, the part of the track already level has been indicated by hatching.
2. Base B is entirely on the part of the track to be leveled. The diagram according to fig. 8 illustrates this case. 54 is a connecting bar in the middle of which is the reference point 50d. This bar is articulated at its ends, in 45a and 45G on B.
3. Base A is placed partially on the part of the track already leveled. The diagram in fig. 9 corresponds to this case.
In the embodiment shown schematically in FIG. 10, the device has three reference bases.
The general direction that we want to give to the part of the track which is to be leveled (hatched part) is given as a first approximation by the base A whose position is determined by points 55, 56 of the already leveled track. However, and as is known, a system constituted only by such a reference base is not stable. Stability is therefore ensured by means of a second reference base, B, suspended at 57 from base A and resting at 58 on the part to be leveled.
An adjusting member 59 makes it possible to remedy the variations in the position of the reference point x (carried by B), when these variations exceed the permissible tolerances, under the influence of excessive leveling irregularities at 58. The combination The end of the reference bases A and B therefore gives a second approximation of the position of the reference point x.
But the problem of leveling a railroad track is not just about determining as perfect a straight line as possible, to which the leveled track should correspond. It is necessary to provide for the changes <B> d </B> th ramp in the longitudinal section such as the slope connection ramps, on a line of rail, at the entry and exit of curves.
The combined use of a third reference base, C, resting at 60 on the already leveled track and at 61 on the reference base A, allows by checking the reciprocal position of these two bases (angle a) to measure the adjustments that should be made by means of an adjustment member 62 so that the base A determines, in third approximation,
the position of the reference point x as a function of a perfect straight line or as a function of a curve corresponding to the desired connection ramps.