EP0424322B1

EP0424322B1 - Machine pour le bourrage du ballast des voies ferrées

Info

Publication number: EP0424322B1
Application number: EP19900810792
Authority: EP
Inventors: Jörg Ganz
Original assignee: Matisa Materiel Industriel SA
Current assignee: Matisa Materiel Industriel SA
Priority date: 1989-10-20
Filing date: 1990-10-17
Publication date: 1993-08-04
Anticipated expiration: 2010-10-17
Also published as: JP2859948B2; DE69002580D1; JPH03140501A; CH681027A5; ES2043344T3; EP0424322A1; AU6481290A; DE69002580T2

Description

La présente invention concerne une machine pour le bourrage du ballast des voies ferrées et appareils de voie comportant au moins deux agrégats de bourrage supportant chacun une paire d'outils travaillant en opposition, disposés de part et d'autre d'une même file de rail, chaque agrégat étant déplaçable indépendamment de l'autre, en hauteur, parallèlement à la voie, ainsi qu'angulairement autour d'un axe au moins approximativement parallèle à l'axe de la voie et articulé à la partie supérieure de l'agrégat.
Une telle machine est décrite dans le brevet principal CH-A-507 415 ainsi que le brevet additionnel CH-A-511 979 de la déposante.
Le fait que les différents agrégats sont déplaçables en hauteur parallèlement à la voie et angulairement dans un plan transversal à la voie de manière indépendante permet non seulement le bourrage efficace et rapide des parties libres des voies ferrées, ce qui était par ailleurs obtenu jusque là avec les machines habituelles, mais surtout des portions de voie ferrée occupées par des appareils de voie tels que croisements ou aiguillages (fig. 1). Ces machines, objets des deux brevets suisses susmentionnés, permettent le bourrage de traverses obliques par rapport à l'axe de la voie (partie B, fig. 1) par le fait que les agrégats peuvent être déplacés parallèlement à la voie et angulairement ainsi que le bourrage des traverses aux endroits où les plans de la voie principale et du branchement se superposent (partie D, fig. 1).
Il est à noter que le bourrage des traverses se fait toujours de part et d'autre des deux files de rails et jamais à proximité de l'axe de la voie. Les deux machines susmentionnées permettent le bourrage d'un appareil de voie sur les parties où l'un des rails de la voie déviée S se trouve entre les deux files de rails principaux ainsi qu'au début de la partie divergeante de deux voies (partie D, fig. 1).
Il est à noter que les appareils de voie sur une grande partie (partie B, fig. 1) comportent des traverses de longueur beaucoup plus grande que la longueur habituelle car il n'est pas possible, tout au moins sur une certaine longueur, de disposer les deux voies concourrantes, à savoir la voie principale P et la voie déviée S, sur des traverses individuelles par manque de place. Lors du bourrage de la voie principale P les traverses sont soulevées d'une certaine hauteur, de l'ordre de un ou deux cm sur toute leur longueur, mais le bourrage se fait uniquement de part et d'autre des deux files de rails de la voie sur laquelle la machine se déplace. Lorsqu'il s'agit d'effectuer le bourrage d'un appareil de voie et notamment dans la portion comprenant des traverses de grande longueur (partie B, fig. 1), là où il n'est pas possible de juxtaposer des traverses de longueur normale tant que la voie principale P et la voie déviée S ne sont pas suffisamment écartées, la machine de bourrage passe sur la voie principale pour effectuer le bourrage et nivellement de la voie principale mais en même temps la partie de la voie déviée se trouvant sur les longues traverses est également soulevée et la partie des traverses supportant les rails de la voie déviée se trouve en porte-à-faux après le bourrage et le nivellement de la voie principale adjacente. Les machines décrits dans les deux brevets suisses susmentionnés permettent de limiter la longueur du porte-à-faux des longues traverses mais seulement lorsqu'on se trouve dans la partie de l'aiguillage sur lequel les deux voies, à savoir la voie principale P et la voie déviée S, sont au moins partiellement superposées (partie D, fig. 1) mais ceci n'est plus possible lorsque les deux voies s'écartent suffisamment. La droite en traits interrompus b indique approximativement sur la fig. 1 la limite maximum à l'extérieur de la voie principale P sur laquelle l'agrégat extérieur peut effectuer un bourrage des traverses.
Si on ne prend pas de mesures pour éliminer le porte-à-faux, lors du passage de la machine sur la voie déviée S l'appareil de voie bascule du côté de la voie déviée, sous le poids de cette machine, ce qui a pour conséquence de dérégler le nivellement, le devers, etc, de la voie principale et risque de provoquer la destruction de traverses. Ce dernier problème est devenu plus important depuis l'utilisation de traverses en béton à la place des traverses en bois. Les traverses en béton peuvent se casser sous le poids de la voie soulevée déjà lorsqu'elles se trouvent en porte-à-faux. Jusqu'ici pour remédier à ce problème on a recours à des ouvriers qui viennent avec des outils pour mettre un peu de ballast sous les traverses se trouvant en porte-à-faux permettant ainsi de les caler, de sorte que lorsque la machine passe sur la voie déviée il n'y a pas de basculement et le travail de bourrage peut être effectué mécaniquement par la machine.
Pour obtenir l'équilibre des traverses se trouvant en porte-à-faux lors du bourrage de la voie principale il faut que l'on puisse les caler à un endroit se trouvant au-delà de l'axe a2 de la voie déviée S et près du rail extérieur, c'est-à-dire qu'il faut pouvoir effectuer un bourrage ponctuel à une distance d'environ 2m60 de l'axe a1 de la voie principale P et ceci pour éviter le recours à de la main d'oeuvre supplémentaire pour venir caler les traverses longues des appareils de voie.
Dans les machines proposées dans les deux brevets suisses susmentionnés, les agrégats extérieurs malgré leur déplacement pendulaire dans un plan transversal à la voie ne peuvent pas atteindre les points se trouvant à 2m60 de l'axe a1 de la voie principale P (partie E, fig. 1).
Le but de la présente invention est de proposer un dispositif permettant lors du bourrage des voies ferrées, et notamment des appareils de voie, de diminuer le porte-à-faux de traverses longues en permettant de les caler en un point se trouvant au-delà de l'axe de la voie adjacente à la voie de travail et près du rail extérieur sur laquelle la machine de bourrage se déplace.
La machine pour le bourrage de voies ferrées selon l'invention est caractérisée par le fait qu'au moins l'agrégat disposé du côté extérieur de la voie est supporté par un dispositif mobile agencé et dimensionné pour permettre le déplacement de l'agrégat transversalement en dehors du gabarit de la voie de travail sur laquelle la machine se déplace, de façon à effectuer le bourrage du ballast d'une voie adjacente ou déviée sur une zone s'étendant au moins entre l'axe de ladite voie adjacente et sa file de rail extérieure.
Les avantages de cette machine sont les suivants : en prévoyant un dispositif permettant le déplacement d'au moins un agrégat, notamment de l'agrégat extérieur par file de rail dans un plan transversal à la voie et en dehors du gabarit de la voie permet lors du bourrage des appareils de la voie d'aller au-delà de l'axe de la voie adjacente pour caler les traverses longues. Accessoirement ce dispositif donne une souplesse plus grande pour le bourrage dans des situations difficiles des appareils de voie même s'il n'est pas nécessaire d'effectuer un bourrage à un endroit se trouvant à une distance telle que 2m60 par rapport à l'axe de la voie de travail.
Il est important de souligner que cette machine par rapport aux machines décrites dans les deux brevets suisses susmentionnés présente les mêmes autres caractéristiques, c'est-à-dire que les agrégats peuvent se déplacer aussi bien parallèlement à l'axe de la voie que pendulairement autour d'un axe parallèle à la voie de travail et en plus de la possibilité de se déplacer en dehors du gabarit pour permettre d'éviter d'avoir recours à une main d'oeuvre pour caler uniquement les longues traverses des appareils de voie.
Selon une exécution préférée le dispositif est un cadre pivotant autour d'un axe au moins approximativement parallèle à la voie de travail permettant ainsi de déplacer l'agrégat en dehors du gabarit de la voie et atteindre un point se trouvant au-delà de l'axe de la voie déviée pour caler la traverse.
Selon une autre exécution le dispositif consiste à un cadre suspendu par deux parallélogrammes déformables, les axes d'articulation des parallélogrammes avec la machine, respectivement avec le cadre étant également au moins approximativement parallèles à la voie de travail.
Selon une autre exécution l'agrégat est suspendu à la machine par deux paires de leviers articulés autour des axes au moins approximativement perpendiculaires au plan de la voie de travail.
Selon une autre exécution l'agrégat est suspendu à deux bras extensibles disposés et agencés pour se déployer transversalement à la voie, l'un ou les deux agrégats étant suspendus aux deux bras.
Le dispositif est préférablement actionné par au moins un vérin pneumatique ou hydraulique, mais d'autres moyens peuvent être utilisés, par exemple au moins un train d'engrenages situé à l'articulation du cadre support avec le châssis de la machine ou du cadre support avec le parallélogramme articulé, pour la deuxième exécution, qui de son côté, peut pivoter autour de son articulation avec le châssis de la machine commandé soit par un ou plusieurs vérin soit aussi par au moins un train d'engrenage.
Il est bien entendu important que l'agrégat déplacé hors du gabarit de la voie puisse effectuer le mouvement angulaire transversalement à la voie qu'il effectue lorsqu'il est dans le gabarit, on a prévu un vérin et une coulisse lui permettant, notamment, de conserver la même amplitude de son mouvement angulaire.
L'invention sera décrite plus en détail à l'aide du dessin annexé.

La figure 1 est une vue schématique en plan d'un aiguillage sur lequel nous avons représenté différentes parties utilisées surtout dans l'introduction de la présente demande de brevet;
la figure 2 est une vue de côté et partielle d'une machine de bourrage d'une voie ferrée sur laquelle nous avons représenté schématiquement une variante du dispositif permettant le déplacement de l'agrégat extérieur;
la figure 3 est une vue de profil d'une variante d'exécution d'une paire d'agrégats dont l'un est suspendu par un cadre permettant de le déplacer transversalement;
la figure 4 est une vue de côté schématique d'une autre exécution de la présente invention, la figure 4a étant une vue de côté schématique;
la figure 5 est une vue similaire à la figure 4 d'une troisième exécution; la figure 5a est une vue en plan partielle de la figure 5 et la figure 5b est une vue similaire à la figure 4a;
la figure 6 est une vue similaire aux figures 4 et 5, la figure 6a est une vue de côté de la figure 6.

A la figure 2 on a représenté une machine de bourrage en vue partielle sur laquelle on distingue la machine 1 roulant par deux bogies 2 et 3 sur une voie ferrée 4. Deux palpeurs 5 et 6 sont représentés de part et d'autre de l'agrégat 7 équipé pour le bourrage du ballast de la voie ferrée. L'agrégat 7 peut être comme celui décrit dans le brevet suisse 507 415 ou dans le brevet suisse 511 979 susmentionné soit tout agrégat similaire mais en tout cas permettant le déplacement aussi bien angulaire, transversal à l'axe de la voie ainsi qu'un déplacement parallèlement à l'axe de la voie comme décrit dans les deux brevets susmentionnés. Dans le cas présent, l'agrégat n'est pas suspendu directement au châssis de la machine 1 mais il est sus pendu à un cadre 8 qui de son côté est articulé au châssis de la machine 1 autour des deux axes d'articulation 8d et 8e permettant ainsi de basculer le cadre 8 transversalement à la voie et à l'extérieur de la voie, de sorte que l'agrégat puisse venir travailler sur la voie secondaire. Un tel cadre est également prévu sur le côté opposé pour l'agrégat extérieur opposé.
Le cadre est composé d'une poutre horizontale 8a et de deux montants 8b et 8c lesquels sont articulés à leurs extrémités inférieures par des articulations 8d et 8e au châssis de la machine 1 permettant ainsi par basculement du cadre dans le sens transversal autour des articulations 8d et 8e de déplacer l'agrégat 7 dans le plan transversal et lui permettre d'atteindre le ballast de la voie secondaire à un point se trouvant au-delà de l'axe de la voie secondaire, c'est-à-dire au maximum à une distance de l'ordre de 2m60 par rapport à l'axe de la voie principale. Tous les mouvements que l'agrégat 7 pouvait faire jusqu'à maintenant en étant suspendu directement au châssis de la machine 1, à savoir déplacement pendulaire dans le plan transversal et déplacement parallèlement à l'axe de la voie ferrée sont également possible avec l'agrégat suspendu au cadre 8. Ainsi, même lorsque l'agrégat 7 se trouve au-dessus de la voie secondaire aussi bien que lorsqu'il se trouve au-dessus de la voie principale il travaille exactement de la même manière comme celle décrite dans les deux brevets suisses susmentionnés afin de pouvoir venir bourrer le ballast de part et d'autre d'une traverse quelle qu'elle soit sa position par rapport à l'axe de la voie ferrée.
Bien entendu, le déplacement de l'agrégat en hauteur et ainsi que les vibrations et autres déplacements de pioches de l'agrégat son effectués de la manière habituelle.
A la figure 3 nous avons représenté en profil un agrégat 70 différent de celui représenté à la figure 2 mais équipé pour accomplir les mêmes mouvements, à savoir : dans le sens transversal à la voie, déplacement vertical, vibrations, déplacement parallèle à l'axe de la voie.
En fait, on a représenté une paire d'agrégats au-dessus d'une paire de rails r1, r2, l'agrégat intérieur 70' est suspendu au châssis de la machine de manière conventionnelle et son mouvement pendulaire est commandé par un vérin 71' et des moyens de guidage 72', 73'. L'agrégat 70 est suspendu à un cadre 80a présentant une poutre horizontale 80a et deux poutres 80b et 80c qui sont montées par leurs parties inférieures à des articulations 80d et 80e au châssis de la machine. Les poutres 80b et 80c sont légèrement coudées et à proximité du coude chaque partie présente une articulation 80f par laquelle elle se trouve liée à un vérin 9 (représenté ici par un trait mixte) qui de son côté est articulé à une point fixe 9a du châssis de la machine. Pour faire basculer le cadre 80 autour des articulations 80d et 80e il suffit d'agir sur le vérin 9 ce qui permet au cadre 80a de prendre la position 80' représentée à la figure 3 en traits mixtes, permettant ainsi à l'agrégat 70 (représenté partiellement en traits mixtes) d'atteindre la voie secondaire au-delà de son axe pour permettre de câler les traverses dans cette région.
Le mouvement pendulaire de l'agrégat 70 est assuré par un vérin 71 et des moyens de guidage 72 et 73. Lorsque le cadre 80 bascule à l'aide du vérin 9, qui vient en 9' amenant le cadre 80', il faut que le vérin 72 puisse suivre pour permettre le mouvement pendulaire de l'a grégat en position 80', en plus des autres mouvements (parallèlement à la voie et perpendiculairement). Dans ce but l'extrémité 71a du vérin 71 est solidaire d'une plaque 74 coulissant sur une coulisse solidaire du châssis de la machine 1 et commandée par un vérin 75. Ainsi lorsque le cadre 80 bascule à l'aide du vérin 9 à la position 80', le vérin 75 fait coulisser la plaque 74 transversalement à la voie déplaçant ainsi l'extrémité 71a du vérin 71 ainsi que l'extrémité 72a du guide 72 à une position correspondant au déplacement transversal de l'agrégat 70 et permettant au vérin 71 de commander l'agrégat 70 en lui donnant toute l'amplitude de son mouvement pendulaire en position déployée. Bien entendu, d'autres moyens équivalents peuvent être utilisés dans le même but.
Le déplacement du cadre 80 peut également être obtenu au moyen d'un train d'engrenages dont au moins un est directement solidaire de l'une des articulations 80d ou 80e, de préférence les deux, pour permettre le basculement du cadre. La position angulaire dans le plan transversal de l'agrégat 70 est également commandé soit par un vérin dont une extrémité est solidaire du cadre 80 soit également au moyen d'un train d'engrenages.
A la figure 4 nous avons représenté de manière tout-à-fait schématique les deux agrégats 11 et 12 se trouvant d'un côté de l'axe de la voie principale P, l'agrégat 12 est suspendu à un cadre 14 qui lui-même est articulé par ses deux côtés parallèles à deux parallélogrammes, un par côté, formés par deux bras parallèles 15' et 16' et 15'', 16'', qui de leur côté sont articulés à la machine 1. Ainsi l'agrégat 12 représenté ici en trois positions différentes 12, 12' et 12'' peut être déplacé pour atteindre un point de la voie secondaire S au-delà de son axe par un déplacement composé à savoir une inclinaison du cadre 14 autour de son articulation 17 avec les bras 15' à 16'' et également par une rotation de ces bras autour de leur articulation avec le châssis de la machine 1. L'inclinaison du cadre 24 par rapport aux bras 15' à 16'' ainsi que l'inclinaison du cadre par rapport au châssis de la machine peut être obtenue de différentes manières par exemple :
au moyen d'un ou deux vérins s'appuyant, d'une part, sur le châssis de la machine et, d'autre part, sur le cadre 14 directement;
soit par des vérins agissant séparément sur les bras en s'appuyant sur le châssis de la machine, l'inclinaison du cadre 14 par rapport aux bras étant obtenu également par des vérins s'appuyant, d'une part, sur les bras, et d'autre part, sur le cadre 14;
il est également possible d'obtenir ces rotations au moyen d'engrenages agissant sur ces différentes articulations.
A la figure 4a nous avons également représenté de manière tout-à-fait schématique l'agrégat 12 vu latéralement.
A la figure 5 nous avons représenté une vue similaire à celle de la figure 4 sauf que l'agrégat 12 est cette fois suspendu à un cadre 24 qui lui-même est suspendu à la machine par deux couples de leviers 19, 20 et 21, 22 les axes des articulations des leviers avec la machine entre eux et le cadre 14 étant perpendiculaires ou approximativement perpendiculaires au plan de la voie. Dans ce cas également la commande du déplacement peut être obtenue soit par des vérins hydrauliques ou pneumatiques, soit par un train d'engrenages.
Enfin, à la figure 6 nous avons représenté une dernière variante d'exécution l'agrégat 12 étant suspendu cette fois à un cadre 25 qui de son côté est suspendu au châssis de la machine sur un dispositif comprenant deux rails 26, 27 comprenant deux extensions 26a et 27a basculables pour respecter le gabarit de la machine, par exemple vers le haut, en position repliée et pouvant être basculées dans le plan transversal pour permettre le déplacement du cadre et de l'agrégat au-dessus de la voie secondaire S. Il est à noter que dans ce cas il est possible de prévoir que le déplacement de l'agrégat 11 latéralement est réalisé simultanément avec l'agrégat 12.

Claims

Machine pour le bourrage du ballast des voies ferrées et appareils de voie comportant au moins deux agrégats (7; 70, 70'; 11, 12) de bourrage supportant chacun une paire d'outils travaillant en opposition, disposés de part et d'autre d'une même file de rail (r1, r2), chaque agrégat étant déplaçable indépendamment de l'autre en hauteur (7; 70, 70'; 11, 12), parallèlement à la voie, ainsi qu'angulairement autour d'un axe au moins approximativement parallèle à l'axe de la voie et articulé à la partie supérieure de l'agrégat, caractérisée par le fait qu'au moins l'agrégat (7; 70; 12) disposé du côté extérieur de la voie est supporté par un dispositif mobile (8, 8a, 8b, 8c; 80, 80a, 80b, 80c, 80d, 80f; 14, 15', 16, 15'', 16''; 19, 20, 21, 22, 24, 24''; 25, 25'', 26, 27) agencé et dimensionné pour permettre le déplacement de l'agrégat (7; 70; 12)transversalement en dehors du gabarit de la voie de travail sur laquelle la machine se déplace, de façon à effectuer le bourrage du ballast d'une voie adjacente ou déviée sur une zone s'étendant au moins entre l'axe de ladite voie adjacente et sa file de rail (r2) extérieure.
Machine selon la revendication 1, caractérisée par le fait qu'elle comporte une paire d'agrégats par file de rail.
Machine selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisée par le fait que ledit dispositif est un cadre (8, 8a, 8b, 8c; 80, 80a, 80b, 80c, 80d) monté pivotant autour d'un axe (8d, 8e; 80f) au moins approximativement parallèle à l'axe de la voie de travail et articulé au châssis (1) de la machine.
Machine selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé par le fait que le dispositif est un cadre (14) suspendu à la machine par deux (15', 16'; 15'', 16'') parallélogrammes articulés dont les axes d'articulation avec la machine, respectivement le cadre (14) sont au moins approximativement parallèles à l'axe de la voie de travail.
Machine selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé par le fait que le dispositif est un cadre (24) suspendu à la machine par deux paires de bras (19, 20, 21, 22) articulés les axes d'articulation étant au moins approximativement perpendiculaires à la voie de travail.
Machine selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé par le fait que le dispositif comporte deux bras extensibles (26, 26a, 27, 27a) disposés et agencés pour se déployer transversalement à la voie de travail et munis de moyens pour la suspension de l'agrégat.
Machine selon la revendication 6, caractérisée par le fait que les deux agrégats (11, 12) ou un double agrégat par file de rail sont suspendus auxdits bras extensibles.
Machine selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisée par le fait que ledit dispositif est actionné par au moins un vérin hydraulique ou pneumatique.
Machine selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé par le fait que ledit dispositif est actionné par au moins un train d'engrenages.
Machine selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé par le fait que le déplacement angulaire de l'agrégat extérieur (70) est obtenu par l'intermédiaire d'un vérin (71) dont une des extrémités est solidaire dudit agrégat et l'autre d'une plaque (74) coulissant sur une coulisse du châssis (1) de la machine et contrôlée par des moyens (75) commandant le déplacement de ladite plaque transversalement à la voie dans le but de suivre le déplacement transversal de l'agrégat (70) et lui permettre de conserver même en dehors du gabarit la même amplitude de mouvement angulaire.
Machine selon la revendication 10, caractérisé par le fait que les moyens commandant le déplacement de ladite plaque coulissante comprenent un vérin (75) s'appuyant par une extrémité sur ladite plaque (74) et par l'autre sur le châssis (1) de la machine.