EP0606787A1 - Machine pour le traitement en voie des rails de voie ferrée notamment le décalaminage et la rectification de l'usure ondulatoire - Google Patents

Machine pour le traitement en voie des rails de voie ferrée notamment le décalaminage et la rectification de l'usure ondulatoire Download PDF

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EP0606787A1
EP0606787A1 EP93402910A EP93402910A EP0606787A1 EP 0606787 A1 EP0606787 A1 EP 0606787A1 EP 93402910 A EP93402910 A EP 93402910A EP 93402910 A EP93402910 A EP 93402910A EP 0606787 A1 EP0606787 A1 EP 0606787A1
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EP
European Patent Office
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rail
machine according
chassis
track
grinding wheels
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Application number
EP93402910A
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German (de)
English (en)
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EP0606787B1 (fr
Inventor
Loic Perron
Jean-Paul Charbuillet
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TRAVAUX DU SUD-OUEST
Original Assignee
TRAVAUX DU SUD-OUEST
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01B—PERMANENT WAY; PERMANENT-WAY TOOLS; MACHINES FOR MAKING RAILWAYS OF ALL KINDS
    • E01B31/00—Working rails, sleepers, baseplates, or the like, in or on the line; Machines, tools, or auxiliary devices specially designed therefor
    • E01B31/02—Working rail or other metal track components on the spot
    • E01B31/12—Removing metal from rails, rail joints, or baseplates, e.g. for deburring welds, reconditioning worn rails
    • E01B31/17—Removing metal from rails, rail joints, or baseplates, e.g. for deburring welds, reconditioning worn rails by grinding

Definitions

  • the present invention relates to a machine for descaling and rectifying the wave wear of railroad tracks.
  • the rails for railway tracks Due to the heat treatments to which they are subjected during their manufacture, the rails for railway tracks, on leaving the factory, are covered with a layer of scale.
  • This layer of carbon is an electrical insulator for low voltage currents used for signaling and the transfer of information to the trains in circulation, through the rails of the track.
  • this descaling has been carried out by switching from sight to sight, that is to say, without signaling and at low speed, several trains of passengers or goods.
  • the tremors of these trains are sufficient to fragment the layer of carbon and gradually eliminate it.
  • the descaling thus carried out can be considered satisfactory when three consecutive trains pass on the concerned track without any interruption of the continuity of the low voltage current being detected.
  • the object of the present invention is therefore to provide a machine which makes it possible to carry out descaling on the track at a walking rate compatible with that of the installation or renewal sites, which ensures this descaling over a width of at least 40 mm and which prevents injury to the rails.
  • the invention is constituted by a machine of the type comprising a main chassis overlapping the two rows of a railway track and able to move over this track, said machine being provided with a plurality of disc grinders articulated to this chassis so that the disc each wheel rests by its periphery on the rail at an angle to the horizontal direction of said rail, characterized in that each wheel is mounted fixed relative to an arm articulated to a support so as to freely debate about a perpendicular axis has the longitudinal direction of the track, in that said support is itself mounted in a secondary chassis pivoting about an axis parallel to the longitudinal direction of the track and in that this assembly is mounted in the main chassis by means allowing the ascent and descent of the assembly relative to the track.
  • the articulated arm support has a stop limiting the downward movement of the arm so that the machine can be placed in a position above the track in which the grinding wheels do not rest on the rails when the secondary chassis is in its highest position relative to the main chassis.
  • the discs of the grinding wheels are of the type comprising a peripheral edge curved upwards so as to allow the machine to go back and forth without risk of punching the rail.
  • each disc slices and breaks the layer of scale in splinters in a first attack position where the edge of the disc in combination with the articulation of the arm carrying the grinding wheel comes to life with a slight movement of weaving or picking, and, in a second trailing position, provides the abrasion action of the grinding wheel to finish the treated width.
  • the discs of the grinding wheel are semi-rigid, as they must be able to absorb the forces caused by the jerking without risking attacking the rail itself and injuring it.
  • the grinding wheels of the machine according to the invention are articulated with free movement, they rest by their own weight on the rail and can adapt to all vertical deformations without risking cutting the rail.
  • the invention provides a machine comprising, for each rail file, a set of two grinding groups arranged one behind the other, each group consisting of two grinding wheels arranged on the one behind the other with a transverse offset, the two groups of the same assembly also being transversely offset between them.
  • the transverse offsets between the grinding wheels of the same group and between two groups of the same set are such that the working width at each pass is between 20 and 30 mm and is preferably 25 mm.
  • connection between the main chassis and the secondary chassis is therefore considerably simplified since, to obtain a working width of 40 mm, it suffices to provide two positions for adjusting the transverse offset of the two chassis by providing a slight overlap of the strips. worked.
  • a machine according to the invention comprises a chassis 1 symbolized by a rectangle mounted on two axles 2 with wheels 3 of the kind able to circulate on rails, or treads.
  • At least one axle 2 is motorized by being driven by a engine 4, preferably an electric motor powered by a generator comprising an internal combustion engine, this generator not shown being mounted on the chassis 1 or on a separate carriage so as to be able to travel on the rails at a reduced distance from the machine according to the invention.
  • a generator comprising an internal combustion engine
  • all four wheels are motorized, for example by means of a chain transmission 5 and cooperating toothed wheels 6.
  • means, not shown, forming a displacement or speed sensor of the machine are provided and an appropriate control device, the operation of which will be described later, receives the signals representative of the displacement or of the speed of the machine. .
  • the chassis 1 is formed by assembling longitudinal members la and cross members constituted by metal profiles, not shown for clarity of the drawing.
  • ascent and descent means are constituted in this embodiment of the invention by a set of connecting rods 8 articulated on the chassis 1 by means of axes 9, and articulated on the secondary chassis 7a to 7d by means of axes 10 integral with the secondary chassis 7a to 7d.
  • the connecting rods 8 and articulations 9, 10 are designed and arranged, so that the movement of ascent or descent of a secondary chassis 7 corresponds to the deformation of a deformable parallelogram of vertices 9, 10, 9, 10: thus, each secondary chassis 7 remains continuously parallel to itself during the upward or downward movement and remains substantially parallel to the rail file above which it is located.
  • the up and down control is carried out using an actuating means, such as an electric jack 11 of the ball screw type (FIG. 4).
  • the secondary chassis 7a to 7d are designated below in the present description by the expression “cradle up and down” and they are identified by the reference 7.
  • each up and down cradle 7 is mounted a pendulum cradle 12 (12a to 12d) pivoting about a geometric axis 13 materialized by two ends of the shaft 14 and 15 mounted in bearings 16 and 17 or the like.
  • the geometrical axis 13 In order to orient each pendulum cradle 12 in order to be able to follow the contour of the section of the rail 14, provision is made for the geometrical axis 13 to be situated substantially in the vertical plane of symmetry of the rail file to be treated: it will therefore suffice to slightly tilt the pendulum cradles 12 at a certain angle to treat not only the upper table but also the upper fillets of the outline of the rail file.
  • each pendulum cradle 12 at least one machining module 20 adjustable in transverse movement is mounted inside the pendulum cradle 2 and preferably a pair of machining modules 20.
  • the machining modules 20 are pivotally mounted around axes 21 integral with the pendulum cradles 12, so as to pivot between two positions determined by high 22 and low 23 stops.
  • a spring or elastic means 24 is advantageously provided for applying the machining module 20 on the rail with a predetermined force when the module 20 is inclined at a significant angle with the vertical corresponding to the machining of the lateral leaves of the rail.
  • a machining module 20 comprises an arm or a receiving table 19 and an electric motor 25 for driving a grinding wheel 26 in the form of a curved disc.
  • This wheel is for example of a composition as described in the French patent application 90.12294 published under No. 2,667,607 in the name of the applicant Company.
  • the grinding wheel 26 is inclined relative to the rail and has an entirely convex shape, so as to press on the rail during machining with a pressing pressure of between 50 and 700 bars without nicking or injuring it ( Figures 4 and 5).
  • This pressing pressure corresponds during the machining of the horizontal table of the rail to the application of the weight of the machining module on the lever arm articulated at 21 on the pendulum cradle 12.
  • the weight of the machining module is between 100N and 200N.
  • the bearing pressure of the grinding wheel 25 resulting from the weight of the machining module decreases: to keep a constant bearing pressure, when machining the lateral leaves, we put while in service, the elastic support means constituted by the spring 24.
  • the reception table or reception arm 19 of the machining module 20 is mounted inside the up-and-down cradle 7 according to a Cardan assembly corresponding to the pivotings around the geometric axis 13 parallel to the rail to be machined and around axis 21 orthogonal to the rail to be machined or descaled.
  • the external width of the pendulum cradle 12 is less than the width of the up-and-down cradle 7, so as to allow complete rotation of the pendulum cradle 12 carrying the machining modules 20 inside the cradle and-drop 7: this arrangement allows the replacement of grinding wheels 26 without any disassembly of the machine according to the invention.
  • the machine according to the invention is moved in the direction of arrow 30 (FIGS. 4 and 5) which corresponds to the attack of the grinding wheels at an angle between 10 ° and 60 °.
  • the grinding wheels 26 cause during advancement a significant embrittlement and a rupture of the scale layer, similar to the effect of a picking.
  • this compliance effect is characteristic of the present invention.
  • the width of the strip worked by each grinding wheel corresponds to approximately 7 mm.
  • the first attack pass makes it possible to descale a rail strip greater than 25 mm.
  • This slow attack pass is followed by a finishing pass or rapid pass in the direction opposite to the arrow 30 (FIGS. 4 and 5): the grinding wheels 26 remaining inclined in the same position are then in the trailing position, which allows the machine to be driven at a speed between 2 and 5 km / h without any risk of injuring the rails.
  • the control device acts on the jacks 1 to lift the cradles up and down 7 so as to raise the grindstones 26 by means of the stops 23 and to avoid any chattering of the grinding wheels 26 on the rails and any injury thereof.
  • the invention also allows the machining and grinding of rails deformed by wave wear.
  • the machine preferably moves in the opposite direction to the arrow 30, so as to place the grinding wheels 26 in the trailing position.
  • the secondary chassis or lower-and-lower cradles are lowered into a position corresponding to the support of the high stops 22 on the reception tables 19 of the machining modules 20.
  • a control is thus obtained of the working depth of the grinding wheels 26, so that the working plane of the grinding wheels 26 remains constantly parallel to the bearing plane of the wheels 3 on the corresponding rails.
  • the amplitude of vertical displacement corresponding to the deformation of the parallelograms 9-10-9-10 under the action of the jacks 11, is of the order of 20 mm and the height adjustment precision of the order of one tenth of millimeter.
  • the machine according to the invention has a width of the order of 2m, a width of the order of 3m and a total weight of the order of 6,000 N: this size and this reduced weight allowing easy storage and handling constitute an additional advantage of the invention compared to heavy and bulky equipment of the prior art.
  • the invention described with reference to a particular embodiment is in no way limited thereto, but on the contrary covers any modification of structure and any variant of execution, in which the descaling or rectification wheels are mounted floating in two degrees of freedom in rotation and a degree of freedom in vertical translation, so as to be able to freely follow the contour of the rail during the considered treatment.
  • the invention also relates to a device and a method for cleaning the treads of railway tracks for urban transport on tires, similar to the aforementioned device and methods.
  • the grinding wheels are also mounted floating relative to the treads which they clean, the advantages of the present invention are fully transposable to the corresponding device and method.

Landscapes

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Abstract

Machine du type comportant un châssis principal apte à rouler au-dessus des deux files de rails d'une voie ferrée et munie d'une pluralité de meules 26 à disque articulées à ce châssis de manière à ce que le disque 26 de chaque meule repose par sa périphérie sur le rail en faisant un angle avec la direction horizontale dudit rail, caractérisée en ce que chaque meule 26 est montée fixe sur un bras (19) articulé à un support 12 de manière à débattre librement autour d'un axe 21 perpendiculaire à la direction longitudinale de la voie, en ce que ledit support 12 est lui-même monté dans un châssis secondaire 7 à pivotement autour d'un axe parallèle à la direction longitudinale de la voie et en ce que cet ensemble est monté dans le châssis principal par des moyens 8-11 permettant la montée et la descente de l'ensemble par rapport à la voie.

Description

  • La présente invention concerne une machine pour le décalaminage et la rectification de l'usure ondulatoire des rails de voie ferrée.
  • En raison des traitements thermiques auxquels ils sont soumis au cours de leur fabrication, les rails pour voie ferrée, à leur sortie d'usine, sont recouverts d'une couche de calamine.
  • Cette couche de calamine constitue un isolant électrique pour les courants basse tension utilisés pour la signalisation et le transfert d'information aux rames en circulation, à travers les rails de la voie.
  • Il est donc nécessaire lors de toute pose de voie nouvelle ou de tout chantier de renouvellement de voie de procéder au décalaminage au moins partiel de la table de roulement des rails pour rétablir la liaison électrique entre les rails et les roues des trains.
  • Jusqu'à ce jour, on procède à ce décalaminage en faisant passer en marche à vue, c'est-à-dire, sans signalisation et à faible vitesse, plusieurs rames de voyageurs ou de marchandises. Les trépidations de ces trains sont suffisantes pour fragmenter la couche de calamine et l'éliminer progressivement.
  • Le décalaminage ainsi opéré peut être considéré comme satisfaisant lorsque trois trains consécutifs passent sur la voie concernée sans qu'on détecte d'interruption de la continuité du courant basse tension.
  • Mais cette méthode empirique de décalaminage est très longue à mettre en oeuvre, et en conséquence provoque un allongement important de la période des travaux sur la voie et d'indisponibilité de cette dernière.
  • On a déjà proposé de procéder au décalaminage des voies à l'aide de machines appropriées, mais jusqu'à présent sans obtenir de résultats satisfaisants.
  • Ainsi, on a songé à utiliser des machines procurant un effet de brossage sur la voie, mais cet effet est insuffisant pour attaquer la calamine et ne produit qu'un lustrage de cette dernière.
  • On a également proposé des machines à bandes abrasives mais on a constaté que celles-ci blessent le rail.
  • On a enfin proposé une machine constituée par une meule boisseau, travaillant à plat, articulée sur un châssis muni d'une roulette et d'un brancard de manoeuvre. Mais cette machine légère n'est pas sans inconvénients.
  • En effet, d'une part elle n'est apte qu'à travailler sur une seule file de rail à la fois, d'autre part elle ne travaille que sur une faible largeur à la fois (5mm environ) enfin et surtout étant donné que sa force d'appui dépend directement de celle appliquée par l'opérateur sur le brancard de manoeuvre, il est fréquent de constater des blessures du rail avec ces machines. De plus, les meules s'encrassent très rapidement et doivent de ce fait être fréquemment arrêtées pour être nettoyées ou changées.
  • Les normes de sécurité actuelles exigent que la largeur du décalaminage sur la table du rail soit au moins égale à 40 mm.
  • La présente invention a donc pour but de procurer une machine qui permette de réaliser le décalaminage en voie à un rythme de marche compatible avec celui des chantiers de pose ou de renouvellement, qui assure ce décalaminage sur une largeur d'au moins 40 mm et qui évite de blesser les rails.
  • A cet effet, l'invention est constituée par une machine du type comportant un châssis principal chevauchant les deux files d'une voie ferrée et apte à se déplacer au-dessus de cette voie, ladite machine étant munie d'une pluralité de meules à disque articulées à ce châssis de manière à ce que le disque de chaque meule repose par sa périphérie sur le rail en faisant un angle avec la direction horizontale dudit rail, caractérisée par le fait que chaque meule est montée fixe par rapport à un bras articulé à un support de manière à débattre librement autour d'un axe perpendiculaire a la direction longitudinale de la voie, en ce que ledit support est lui-même monté dans un châssis secondaire à pivotement autour d'un axe parallèle à la direction longitudinale de la voie et en ce que cet ensemble est monté dans le châssis principal par des moyens permettant la montée et la descente de l'ensemble par rapport à la voie.
  • De préférence, le support du bras articulé comporte une butée limitant le débattement du bras vers le bas de sorte que la machine puisse être mise dans une position au-dessus de la voie dans laquelle les meules ne reposent pas sur les rails lorsque le châssis secondaire est dans sa position la plus haute par rapport au châssis principal.
  • De préférence également, les disques des meules sont du type comportant un bord périphérique recourbé vers le haut de manière à permettre un fonctionnement de va-et-vient de la machine sans risque de poinçonnement du rail.
  • Ainsi chaque disque, tranche et brise la couche de calamine en éclats dans une première position d'attaque où le bord du disque en combinaison avec l'articulation du bras portant la meule s'anime d'un mouvement léger de tressautement ou de piochage, et , dans une seconde position traînante, assure l'action d'abrasion de la meule pour effectuer le finissage de la largeur traitée.
  • Ces disques sont avantageusement de type semi-rigide acceptant de se déformer légèrement.
  • Il est important que les disques de la meule soient semi-rigides, car ils doivent pouvoir encaisser les forces provoquées par le tressautement sans risquer d'attaquer le rail lui-même et de le blesser.
  • Etant donné que les meules de la machine selon l'invention sont articulées à débattement libre, elles reposent par leur propre poids sur le rail et peuvent s'adapter à toutes les déformations verticales sans risquer d'entailler le rail.
  • Compte-tenu de l'inclinaison du disque par rapport à l'horizontale, celui-ci ne sera en contact avec le rail que sur une faible largeur d'environ 6 à 7mm. Il est donc nécessaire de prévoir sur une même longueur de voie 6 à 8 passes d'outils pour obtenir un front de travail d'une largeur de 40 mm environ sur la table du rail.
  • Avec une machine selon l'invention ceci se réalise aisément puisque des moyens sont prévus pour obtenir un décalage transversal réglable des outils.
  • Il suffit en conséquence après chaque passe de fixer une nouvelle position de l'outil juxtaposée à la précédente.
  • Toutefois, on conçoit qu'avec une machine simplifiée de la sorte, le temps nécessaire pour traiter une longueur de voie sera trop important pour lui permettre d'avancer au rythme d'un chantier de pose de voie nouvelle ou de renouvellement de voie.
  • C'est pourquoi à titre d'exemple préférentiel de réalisation l'invention prévoit une machine comportant pour chaque file de rail un ensemble de deux groupes de meulage disposés l'un derrière l'autre, chaque groupe étant constitué par deux meules disposées l'une derrière l'autre avec un décalage transversal, les deux groupes d'un même ensemble étant également décalés transversalement entre eux.
  • De préférence, les décalages transversaux entre les meules d'un même groupe et entre deux groupes d'un même ensemble sont tels que la largeur de travail à chaque passe est comprise entre 20 et 30 mm et est de préférence de 25 mm.
  • On simplifie dès lors considérablement la conception de la liaison entre le châssis principal et le châssis secondaire puisque pour obtenir une largeur de travail de 40 mm, il suffit de prévoir deux positions de réglage du décalage transversal des deux châssis en prévoyant un léger recouvrement des bandes travaillées.
  • L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description qui va suivre d'une machine constituant un exemple préférentiel mais non limitatif de réalisation de l'invention.
  • Cette description est faite en référence aux dessins annexés sur lesquels :
    • La figure 1 représente schématiquement une vue de dessus d'une machine selon l'invention;
    • La figure 2 représente schématiquement une vue de dessus d'un châssis secondaire de machine selon l'invention;
    • La figure 3 représente schématiquement une vue en coupe transversale selon la ligne III-III de la figure 2;
    • La figure 4 représente schématiquement un evue en coupe longitudinale selon la ligne IV-IV de la figure 2;
    • La figure 5 représente schématiquement une vue en coupe partielle agrandie selon le repère V de la figure 4.
  • En référence aux figures 1 à 5, où les éléments identiques ou similaires sont désignés par des repères identiques, une machine selon l'invention comporte un châssis 1 symbolisé par un rectangle monté sur deux essieux 2 avec des roues 3 du genre aptes à circuler sur des rails, ou des bandes de roulement.
  • Au moins un essieu 2 est motorisé en étant entraîné par un moteur 4, de préférence un moteur électrique alimenté par un groupe électrogène comportant un moteur à combustion interne, ce groupe électrogène non représenté étant monté sur le châssis 1 ou sur un chariot distinct de manière à pouvoir circuler sur les rails à distance réduite de la machine selon l'invention.
  • Avantageusement, l'ensemble des quatre roues est motorisé par exemple par l'intermédiaire d'une transmission à chaîne 5 et roues dentées 6 coopérantes.
  • Selon l'invention, des moyens, non représentés, formant capteur de déplacement ou de vitesse de la machine sont prévus et un dispositif de commande approprié dont le fonctionnement sera décrit plus loin, reçoit les signaux représentatifs du déplacement ou de la vitesse de la machine.
  • Le châssis 1 est constitué par assemblage de longerons la et de traverses constitués par des profilés métalliques, non représentés pour la clarté du dessin.
  • On a fixé aux longerons 1a du châssis 1 orientés parallèlement aux deux files de rail sur lesquelles circule la machine des moyens de montée et de descente de châssis secondaires 7a à 7d.
  • Ces moyens de montée et de descente sont constitués dans ce mode de réalisation de l'invention par un ensemble de bielles 8 articulées sur le châssis 1 au moyen d'axes 9, et articulées sur les châssis secondaires 7a à 7d au moyen d'axes 10 solidaires des châssis secondaires 7a à 7d.
  • Les bielles 8 et articulations 9, 10 sont conçues et disposées, de manière à ce que le mouvement de montée ou de descente d'un châssis secondaire 7 corresponde à la déformation d'un parallélogramme déformable de sommets 9, 10, 9, 10 : ainsi, chaque châssis secondaire 7 reste continuellement parallèle à lui-même lors du mouvement de montée ou de descente et reste sensiblement parallèle à la file de rail au-dessus de laquelle il se trouve.
  • La commande de montée et de descente est effectuée à l'aide d'un moyen d'actionnement, tel qu'un vérin électrique 11 du type à vis à billes (figure 4).
  • On désigne ci-après dans la présente description les châssis secondaires 7a à 7d par l'expression "berceau monte-et-baisse" et on les identifie par la référence 7.
  • Dans chaque berceau monte-et-baisse 7 est monté un berceau pendulaire 12 (12a à 12d) à pivotement autour d'un axe géométrique 13 matérialisé par deux bouts d'arbre 14 et 15 montés dans des paliers 16 et 17 ou analogue. De manière à orienter chaque berceau pendulaire 12 pour pouvoir suivre le contour de la section du rail 14, on prévoit que l'axe géométrique 13 soit situé sensiblement dans le plan vertical de symétrie de la file de rail à traiter : il suffira ainsi d'incliner légèrement les berceaux pendulaires 12 d'un certain angle pour traiter non seulement la table supérieure mais également les congés supérieurs du contour de la file de rail.
  • Dans chaque berceau pendulaire 12, on monte au moins un module d'usinage 20 réglable en déplacement transversal à l'intérieur du berceau pendulaire 2 et de préférence une paire de modules d'usinage 20.
  • Les modules d'usinage 20 sont montés à pivotement autour d'axes 21 solidaires des berceaux pendulaires 12, de manière à pivoter entre deux positions déterminées par des butées haute 22 et basse 23. Un ressort ou moyen élastique 24 est avantageusement prévu pour appliquer le module d'usinage 20 sur le rail avec une force prédéterminée lorsque le module 20 est incliné selon un angle important avec la verticale correspondant à l'usinage des congés latéraux du rail.
  • Un module d'usinage 20 comporte un bras ou une table de réception 19 et un moteur électrique 25 d'entraînement d'une meule 26 en forme de disque bombé. Cette meule est par exemple d'une composition telle que décrite dans la demande de brevet français 90.12294 publiée sous le n° 2.667.607 au nom de la Société demanderesse.
  • La meule 26 est inclinée par rapport au rail et présente une forme entièrement convexe, de manière à appuyer sur le rail en cours d'usinage avec une pression d'appui comprise entre 50 et 700 bars sans entailler ou blesser celui-ci (figures 4 et 5).
  • Cette pression d'appui correspond lors de l'usinage de la table horizontale du rail à l'application du poids du module d'usinage sur le bras de levier articulé en 21 sur le berceau pendulaire 12.
  • Le poids du module d'usinage est compris entre 100N et 200N.
  • Lors d'une inclinaison importante du berceau pendulaire 12, la pression d'appui de la meule 25 résultant du poids du module d'usinage diminue : pour conserver une pression d'appui constante, lors de l'usinage des congés latéraux, on met alors en service le moyen d'appui élastique constitué par le ressort 24.
  • Par conséquent, la table de réception ou bras de réception 19 du module d'usinage 20 est monté à l'intérieur du berceau monte-et-baisse 7 suivant un montage à la Cardan correspondant aux pivotements autour de l'axe géométrique 13 parallèle au rail à usiner et autour de l'axe 21 orthogonal au rail à usiner ou à décalaminer.
  • A ces deux degrés de liberté en pivotement, s'ajoutent les deux degrés de liberté en translation suivant la verticale (déformation du parallélogramme déformable du berceau monte-et-baisse 12) et suivant une direction transversale (coulissement et blocage en position de la table de réception 19 sur l'axe 21 : cette disposition permet d'usiner toute la partie supérieure de la tête du rail, le berceau pendulaire 12 trouvant naturellement sa position d'équilibre imposée par les pressions d'appui de la paire de meules 26 montées dans le berceau pendulaire 12 (figure 3) dans une position correspondant à un contact sensiblement tangentiel des meules 26 avec le contour du rail.
  • De préférence, la largeur extérieure du berceau pendulaire 12 est inférieure à la largeur du berceau monte-et-baisse 7, de manière à permettre la rotation complète du berceau pendulaire 12 portant les modules d'usinage 20 à l'intérieur du berceau monte-et-baisse 7 : cette disposition permet le remplacement des meules 26 sans aucun démontage de la machine selon l'invention.
  • Pour effectuer le décalaminage de deux files de rail, on utilise un nouveau procédé comportant les étapes suivantes : correspondant à une passe d'attaque ou "passe lente".
    • a) On place la machine suivant l'invention en position sur les rails à décalaminer.
    • b) On entraîne en rotation les meules 26 suivant une vitesse comprise entre 2000 et 10.000 tours par minute.
    • c) On déplace en translation la machine sur la voie selon une vitesse inférieure à 1,5 km/h en abaissant simultanément les berceaux monte-et-baisse 12 au moyen des vérins 11 agissant sur les parallélogrammes déformables 9-10-9-10.
  • De préférence, on effectue le déplacement de la machine selon l'invention dans le sens de la flèche 30 (figures 4 et 5) qui correspond à l'attaque des meules suivant un angle compris entre 10° et 60°.
  • Dans cette position, les meules 26 provoquent au cours de l'avancement une fragilisation importante et une rupture de la couche de calamine, similaire à l'effet d'un piochage. Cependant, du fait que les meules 26 sont montées librement à la Cardan et qu'elles sont semi-rigides, elles suivent le contour du rail sans blesser celui-ci : cet effet de compliance est caractéristique de la présente invention.
  • Du fait que les meules présentent un diamètre de l'ordre de 250 mm, la largeur de la bande travaillée par chaque meule correspond à environ 7 mm.
  • En prévoyant les recouvrements nécessaires, on décale transversalement par coulissement et fixation sur les axes 21 chaque meule 26 de la suivante d'un écartement relatif de 5mm.
  • Ainsi, la première passe d'attaque permet de décalaminer une bande de rail supérieure à 25 mm.
  • Cette passe d'attaque lente est suivie d'une passe de finition ou passe rapide dans le sens opposé à la flèche 30 (figures 4 et 5) : les meules 26 restant inclinées dans la même position se trouvent alors en position traînante, ce qui permet d'entraîner la machine à une vitesse comprise entre 2 et 5 km/h sans aucun risque de blesser les rails.
  • Dès que la machine se déplace à une vitesse inférieure à une vitesse prédéterminée, par exemple 0,2 km/h , le dispositif de commande agit sur les vérins 1 pour lever les berceaux monte-et-baisse 7 de manière à relever les meules 26 au moyen des butées 23 et à éviter tout broutement des meules 26 sur les rails et toute blessure de ceux-ci.
  • Ainsi, grâce au procédé de décalaminage selon l'invention, on décalamine en seulement deux passes d'attaque une largeur de rail supérieure à 50 mm.
  • Le contrôle visuel du travail est facilité par le fait que les longueurs de bandes travaillées permettent de constater à l'oeil si chaque châssis secondaire est suffisamment baissé : dans le cas contraire, il suffit de commander le vérin 11 correspondant pour que le châssis secondaire 7 considéré soit baissé en position flottante.
  • L'invention permet également l'usinage et la rectification de rails déformés par usure ondulatoire.
  • Dans le procédé de rectification de rails suivant l'invention, la machine se déplace de préférence dans le sens opposé à la flèche 30, de manière à placer les meules 26 en position traînante.
  • Dans ce procédé, on abaisse les châssis secondaires ou berceaux monte-et-baisse dans une position correspondant à l'appui des butées hautes 22 sur les tables de réception 19 des modules d'usinage 20.
  • On obtient ainsi un contrôle de la profondeur de travail des meules 26, de manière à ce que le plan de travail des meules 26 reste constamment parallèle au plan d'appui des roues 3 sur les rails correspondants.
  • L'amplitude de déplacement vertical, correspondant à la déformation des parallélogrammes 9-10-9-10 sous l'action des vérins 11, est de l'ordre de 20 mm et la précision de réglage en hauteur de l'ordre du dixième de millimètre.
  • La machine selon l'invention présente une largeur de l'ordre de 2m, une largeur de l'ordre de 3m et un poids total de l'ordre de 6.000 N : cet encombrement et ce poids réduits permettant un entreposage et une manutention aisée constituent un avantage supplémentaire de l'invention par rapport aux équipements lourds et encombrants de l'art antérieur.
  • L'invention décrite en référence à un mode de réalisation particulier n'y est nullement limitée, mais couvre au contraire toute modification de structure et toute variante d'exécution, dans lesquelles les meules de décalaminage ou de rectification sont montées flottantes suivant deux degrés de liberté en rotation et un degré de liberté en translation verticale, de manière à pouvoir suivre librement le contour du rail lors du traitement considéré.
  • En particulier, l'invention concerne également un dispositif et un procédé de nettoyage des bandes de roulement de voie ferrée pour transports urbains sur pneumatiques, similaires aux dispositif et procédés précités.
  • On sait en effet que ces bandes de roulement sont sujettes à encrassement par gommage résultant de l'usure des pneumatiques.
  • Pour pallier la faible largeur de travail de la machine décrite, on prévoit dans un autre mode de réalisation de monter les berceaux pendulaires pivotant dans des paliers coulissant transversalement sur des arbres formant traverses de châssis secondaires 7 ou parallèles à ces traverses : ce réglage supplémentaire en translation transversale par rapport à la voie fait entièrement partie de la présente invention.
  • Du fait que dans ce mode de réalisation, les meules sont également montées flottantes par rapport aux bandes de roulement qu'elles nettoient, les avantages de la présente invention sont entièrement transposables au dispositif et au procédé correspondants.

Claims (11)

  1. Machine du type comportant un châssis principal (1) apte à rouler au-dessus des deux files de rails d'une voie ferrée et munie d'une pluralité de meules (26) à disque articulées à ce châssis (1) de manière à ce que le disque (26) de chaque meule repose par sa périphérie sur le rail en faisant un angle avec la direction horizontale dudit rail, caractérisée en ce que chaque meule (26) est montée fixe sur un bras (19) articulé à un support (12) de manière à débattre librement autour d'un axe (21) perpendiculaire à la direction longitudinale de la voie, en ce que ledit support (12) est lui-même monté dans un châssis secondaire (7) à pivotement autour d'un axe (13) parallèle à la direction longitudinale de la voie et en ce que cet ensemble est monté dans le châssis principal (1) par des moyens (8-11) permettant la montée et la descente de l'ensemble par rapport à la voie.
  2. Machine selon la revendication 1, caractérisée en ce que le support (12) du bras (19) articulé comporte une butée (23) limitant le débattement dudit bras vers le bas.
  3. Machine selon la revendication 2, caractérisée en ce que la butée (23) est réglable en hauteur par rapport au support (12).
  4. Machine selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que les disques (26) des meules sont du type comportant un bord périphérique recourbé vers le haut.
  5. Machine selon la revendication 4, caractérisée en ce que les disques (26) des meules sont semi-rigides.
  6. Machine selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée en ce qu'elle comporte pour chaque file de rails un ensemble de deux groupes (20) de meulage disposés l'un derrière l'autre, chaque groupe (20) comportant deux meules disposées l'une derrière l'autre avec un décalage transversal et les deux groupes (20) d'un même ensemble étant décalés transversalement entre eux.
  7. Machine du type comportant un châssis principal motorisé, apte à se déplacer en translation sur deux files de rail ou de bandes de roulement, et comportant une pluralité de meules à disque inclinées par rapport à l'horizontale, caractérisée en ce que les meules (26) sont montées flottantes en appui gravitaire sur le rail à traiter au moyen d'une articulation libre à la Cardan, de manière à suivre sensiblement le contour du rail en cours de traitement.
  8. Machine selon la revendication 7, caractérisée en ce que les meules (26) sont montées dans un châssis secondaire (7a-7d) déplaçable verticalement en restant parallèle à lui-même.
  9. Machine selon la revendication 7 ou 8, caractérisée en ce qu'un berceau pendulaire (12a-12d) est monté à pivotement autour d'un axe (13) parallèle à la direction du rail à traiter et en ce que les meules (26) sont montées sur des modules d'usinage (20) montés à pivotement dans le berceau pendulaire (12a-12d) autour d'axes (21) orthogonaux à la direction du rail à traiter.
  10. Machine selon la revendication 9, caractérisée en ce que les modules d'usinage (20) sont déplaçables en translation et réglables en position transversale par rapport à la direction du rail à traiter.
  11. Machine selon la revendication 10, caractérisée en ce que les modules d'usinage sont réglés en position transversale par coulissement sur les axes (21) de pivotement.
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