Machine à meuler les rails
On sait que le profil longitudinal des rails de voie ferrée est souvent marqué d'une ondulation relativement longue pouvant être modulée par des vagues de fréquence plus élevée; les meuleuses de rails ont pour objectif d'aplanir le rail en abrasant les crêtes ondulatoires.
Parmi ces machines, on en connaît qui comportent, d'une part, au moins une meule rotative à axe horizontal, et d'autre part, au moins une structure reposant sur le rail par une paire de patins en avant et en arrière de la meule; la ligne imaginaire qui joint les axes d'articulation des patins est la ligne de référence qui définit, par rapport à elle, des bosses et des creux du tracé; la position par rapport à cette ligne d'une parallèle tangente au demi-cercle inférieur de la meule est déterminante pour l'efficacité et la correction du meulage.
Dans les machines connues de ce type, la meule et ses accessoires pesants sont suspendus à un piston dont le mouvement vertical dans un cylindre relié à ladite structure est, dans les deux sens, freiné et amorti du fait d'un remplissage du cylindre par un produit visqueux.
En d'autres termes, I'accélération de chute de la meule n'est qu'une fraction de l'accélération g de la pesanteur. Il résulte de cette construction que lorsque la meule rencontre une bosse, elle l'abrase si la pression est suffisante mais, par contre, lorsqu'elle franchit un creux de l'onde, I'abrasion des vagues de fréquence élevée modulatrice du creux est indéterminée; sauf à abraser le creux, ce qui est contraire à l'objectif.
La présente invention a pour but de remédier, entre autres, à cet inconvénient.
Elle se rapporte à une machine à meuler les rails comprenant au moins un chariot pouvant rouler sur les rails et emmenant dans ce mouvement une structure comprenant un moteur électrique, une meule circulaire entraînée par ce moteur, deux organes d'appui sur la file de rails, ladite machine étant caractérisée en ce que la meule, opérative entre lesdits organes d'appui, est suspendue par une tige de longueur variable au piston d'un cylindre articulé sur la structure, en ce qu'elle constitue avec cette tige et le piston un ensemble dont le poids, accru de la pression d'un fluide dans la chambre du cylindre, appuie le piston vers le bas jusqu'à sa limite de course en dépit de ce qu'un ressort développe contre le piston un effort antagoniste supérieur au poids de l'ensemble.
Dans une forme d'exécution particulière de la machine, les organes qui prennent appui sur le rail sont des patins ou des roulettes, tandis qu'un ou plusieurs chariots attelés les uns aux autres sont déplacés sur la voie par un moyen quelconque: chaque chariot est doté au-dessus de chaque file d'un ou de plusieurs éléments de meulage.
Dans chacun de ces éléments, un piston auquel sont suspendus la meule et ses accessoires pesants n'a, dans son cylindre, que la liberté de s'élever et non pas celle de s'abaisser. A cet effet, I'intérieur du cylindre est garni de butées sur lesquelles repose le piston; ces butées sont des organes mécaniques quelconques; elles pourraient, par exemple, être simplement constituées par des épaississements de la paroi interne du cylindre, ou même par des épaulements du fond du cylindre.
Grâce à deux bagues, solidaires de la tige, disposées de part et d'autre du piston, ce dernier et la tige forment un système excluant tout déplacement vertical du piston par rapport à la tige; grâce à la pression dans la chambre, le cylindre est solidaire de ce système pour tout déplacement vertical.
Le ressort est dimensionné de telle sorte que, en cas de défaillance du système de pression du fluide, il soulève le système piston/meule et dégage la meule du rail nonobstant le poids du système.
Initialement, la position de la meule par rapport à la ligne de référence est réglée à volonté à l'effet de ce que la meule appuie suffisamment sur une bosse pour en abraser tout ou partie; si l'abrasion n'est que partielle, le piston est soulevé; d'autres tranches de la bosse seront abrasées aux passages suivants du fait du rattrapage automatique de l'usure de la meule.
Cette usure a pour effet une réduction de la pression de la meule sur le rail, ce qui se traduit par une réduction de l'intensité du courant absorbé par son moteur. En asservissant par des dispositifs appropriés l'ordonnée du centre de la meule à cette intensité, on peut, à tout moment et pendant la marche, compenser automatiquement l'usure.
Les organes qui prennent appui sur le rail sont des patins ou des roulettes; les points d'appui de deux patins consécutifs forment une droite de référence; ce sont les bosses qui émergent de cette droite qui sont abrasées.
La ligne de référence est modifiable; à cet effet, le pas d'une paire de patins - c'est-à-dire leur écartement - est variable à volonté même si l'un des patins vient chevaucher le patin d'une paire voisine; des moyens sont prévus à l'effet de permettre tout arrangement, combinaison ou permutation des patins.
Du fait des articulations prévues dans la construction, on peut incliner la meule et les agencements qui en sont solidaires par rapport au plan vertical longitudinal de symétrie du rail; on peut aussi faire pivoter la meule et lesdits agencements à l'effet de les rendre obliques eu égard à ce plan. Ces dispositions constructives permettent notamment l'abrasion des bavures du champignon du rail.
Pour la facilité de l'exploitation, un vérin prenant appui sur le chariot permet le réglage - et sa variation - des positions relatives dudit chariot et de la structure qui porte la meule et les organes d'appui. Le dispositif d'attelage de la structure au chariot permet ce déplacement; à cet effet, il est construit avec un jeu suffisant entre l'élément relié au chariot et celui relié à la structure; un autre moyen consiste à laisser coulisser un élément dans un autre; le moyen le plus simple consiste à rendre amovible l'un des éléments de liaison.
Les moyens - en soi connus - d'adaptation automatique du chariot aux variations de largeur de la voie sont applicables à la présente invention.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution de l'invention.
La fig. 1 représente une vue longitudinale schématique d'un ensemble d'une meule et de sa structure.
La fig. 2 représente une vue transversale schématique du même ensemble.
La fig. 3 représente une coupe schématique illustrant un des moyens de la compensation de l'usure.
Si l'on se reporte à la fig. 1, on voit en 1 le chariot, en 2 une des roues de ce chariot roulant sur le rail 3, la structure 4 reposant par les patins 5 et 6 sur le rail, lesdits patins étant articulés en 7 et 8 et reliés à la structure par des barres 9 et 10 aux points de fixation 11 et 12. La structure 4 est attelée en 41 au chariot 1. Des biellettes
13 et 14 - la biellette 15 est visible sur un autre dessin relient la structure au chariot par des articulations sphériques 16 et 17. L'arbre de la meule 20 est supporté par un palier 21 articulé en 22 sur une tige 23 portant un pas de vis aboutissant à un piston - visible sur la fig. 3 contenu dans le vérin 24, ledit vérin étant articulé par un joint de cardan 25, sur la structure.
D'autre part, une autre tige 26 - visible sur la fig. 3 - porte un pas de vis qui coopère avec celui de la tige 23, l'ensemble des deux tiges 23 + 26 étant ainsi variable en longueur en fonction du filet commua; la rotation de la tige 26, qui joue le rôle de vis à l'égard de la tige 23 qui en est l'écrou, est commandée par un moteur électrique 27 au travers d'un démultiplicateur 28.
Un moteur électrique entraîne, au travers d'un variateur 31 commandé par le volant 53, la poulie 32 qui transmet le mouvement à la poulie 33 par la courroie 34 tendue par la pièce 35, tandis que le palier 21 est solidaire du bras pivotant 36.
En 5', respectivement 6', on a dessiné deux autres positions des patins 5 et 6; leurs bras 9' et 10' plus longs que les bras 9 et 10 sont fixés aux mêmes points d'insertion 11 et 12. Le système 5'/6' a un pas plus grand que le système 5!6.
On remarque un patin 40 appartenant à une autre structure et qu'on a inséré entre les positions 5 et 5'.
Si l'on se reporte à la fig. 2, on y voit le dispositif d'attelage 41 qui est, vu la diversité des constructions réalisables, dessiné symboliquement. Le contrepoids réglable 50 articulé sur le chariot en 51 a pour fonction d'équilibrer, dans la mesure désirée, le poids de la structure, en d'autres termes de régler la pression des patins sur le rail. D'autre part, un vérin 52 de relevage permet de dégager l'ensemble de la structure en la distançant du rail.
On remarque en 53 le volant, organe de commande du variateur 31, qui permet la variation du nombre de tours de rotation de la meule en vue de lui assurer une vitesse de coupe appropriée.
Si l'on se réfère à la fig. 3, on y voit en 59 le cylindre du vérin et son piston 60, ce dernier reposant sur les butées 61 du cylindre; on voit en 62 la tubulure d'arrivée du fluide, par exemple de l'air comprimé, et en 63 le ressort antagoniste. En 64 on a figuré le taraudage de la pièce taraudée 23 et en 65 le filetage de la vis 26 qui constitue, avec la pièce 23, la tige de longueur variable; les bagues 66 et 67 solidarisent la tige et le piston.
Le moteur 30 est alimenté au travers d'un transformateur d'intensité 70 dont le secondaire coopère avec un coffret de commande 71 contenant notamment des
relais et des dispositifs de temporisation, ledit coffret
ayantpour objet d'enclencher et de déclencher par le circuit de sortie 72 le fonctionnement du moteur 27 qui
règle la longueur de l'ensemble 23/26.
La meule 20 appuie sur le rail 3 avec une force résul
tant du poids de cette meule et des organes qui lui sont
rattachés, accru de la pression imposée au piston par le
fluide contenu dans la chambre du vérin 59 mais diminué
de l'effort antagoniste du ressort 63. La position de la
meule est limitée vers le bas par les butées 61 solidaires
du cylindre du vérin 59 articulé sur la structure 4 par le
joint de cardan 25.
Lorsque la meule s'use et que, en
conséquence, sa pression contre le rail diminue, on cons
tate une décroissance du courant absorbé par son
moteur 30, de sorte que le courant parcourant le secon
daire du transformateur 70 baisse d'intensité et lâche de
ce fait un des relais contenus dans le coffret 71; ceci
ferme des circuits 72 commandant le moteur 27 qui, au
travers du démultiplicateur 28 - par exemple une vis
sans fin - visse la vis 26 dans le taraudage 64 de la tige
23 en allongeant ainsi l'ensemble 23-26 de sorte que
l'usure de la meule est rattrapée.