EP3802957B1 - Ensemble comprenant un rail et une presse pour le rail - Google Patents

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EP3802957B1
EP3802957B1 EP19791303.1A EP19791303A EP3802957B1 EP 3802957 B1 EP3802957 B1 EP 3802957B1 EP 19791303 A EP19791303 A EP 19791303A EP 3802957 B1 EP3802957 B1 EP 3802957B1
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EP
European Patent Office
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rail
axis
actuator
along
jaws
Prior art date
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EP19791303.1A
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English (en)
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EP3802957A1 (fr
EP3802957C0 (fr
Inventor
Jean-Pierre MORNAC
Peter Radford
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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
    • E01B31/08—Bending, e.g. for straightening rails or rail joints

Definitions

  • the present invention relates to an assembly comprising a rail and a press for rails constituting a running and guiding track of a railway vehicle.
  • a railway track which constitutes a running and guiding track for railway vehicles, typically comprises two rails arranged and fixed on sleepers and maintained at a constant spacing.
  • the railway track rests on ballast to support the sleepers, but also to distribute the loads on the ground.
  • the repeated passage of rail vehicles on these tracks requires regular maintenance of the rails.
  • Each rail comprises a succession of adjacent rail sections, placed end to end, and fixed two by two. They can therefore be welded together.
  • Press 1 illustrated on the figure 1 comprises a frame 3 on which two hooks 4, or C-shaped parts in the example illustrated, and an actuator 5 are movably mounted.
  • An actuator 5 is a device which transforms the energy supplied to it into a physical phenomenon which provides work, modifies the behavior or the state of a system.
  • a pneumatic or hydraulic cylinder generates a movement from mechanical energy transmitted by a gaseous or liquid fluid.
  • a hook 4 is an example of a hooking device, in the sense that it comes here under an element, such as a rail 2, to, once thus engaged under it, lock there if we pull on it transversely (along F) to the direction (E) of engagement of its hooked edge.
  • Press 1 illustrated on the figure 1 allows you to press a rail 2 only downwards, in the state in which it is found.
  • the two hooks 4 make it possible to maintain the position of the rail 2 relative to the press 1. They are arranged partly under the rail 2.
  • the actuator 5 exerts a force F on the rail 2, towards the ground on which the sleepers and the rail 2 are arranged.
  • the two hooks 4 are then, more precisely, placed under the shoe 6 of the rail 2, which shoe 6 serves to apply the rail 2 in a stable manner to the sleepers.
  • Each rail 2 comprises, in addition to a lower shoe 6, flared downwards in section, a thinner intermediate core 7 and an upper mushroom 8 flared in section upwards. Rail vehicles run on mushrooms 8 of rails 2.
  • Pressing downward with a press therefore typically requires that the hooks 4 (or more generally the hooking device) be placed under the shoe 6 of the rail 2. Arranging these elements under a rail 2 in the middle of the track can be made difficult by the presence of the ballast for example, but also of the sleepers 9 and the elements for fixing the rails on the sleepers. Furthermore, such a press 1 only allows downward pressing, and cannot be use to correct a downward deformation of a rail 2 (requiring upward pressing). For upward pressing, you must turn the press over and change its tools.
  • the aim of the invention is to propose an alternative press, usable on track, allowing the pressing of a rail upwards and/or downwards and allowing optimized positioning of the press and pressing points on the rail in relation to to the deformation of the rail upwards or downwards. It is also intended to avoid lifting the rail to pass the press tool under the rail when the lifting point is located above a sleeper, therefore not accessible.
  • Such a press makes it possible to correct a deformation of the rail which may be upwards or downwards. Indeed, with a hooking device and a minimum actuator, the press exerts a torque on the rail so as to reduce the deformation of the rail.
  • the proposed press does not require access under the rail to exert force on the rail, in order to reduce deformation.
  • the hooking device is adapted, when it is in the engaged state, to hold the rail at the level of the head and not under the shoe. With such a picking device, we can press the rail and act at the level of the deformation and not nearby, as in the state of the art, when access was limited.
  • said at least one hooking device is mounted freely tilting relative to the chassis around the second axis.
  • the tilting hooking device(s) i.e. pivoting around the second axis
  • the inclination of the hooking devices adapts to the inclination of the rail.
  • the free inclination of the hooking devices makes it possible to avoid impacting the rail which would ultimately cause breakage or fatigue defects.
  • said at least one picking device comprises a pair of jaws.
  • the jaws will hook the rail, on both sides of the rail, along the second axis. This is a guarantee of balance and efficiency. The positioning engaged is then very stable.
  • the press comprises several said actuators and the jaws of said pair of jaws can be mounted movable in translation on the chassis along the second axis and can be controlled by the control unit capable of coordinating the mobility of the pairs of jaws and the actuators .
  • the control unit will thus make it possible to synchronize the actions of the pairs of jaws and the actuators on the rail, so as to exert the force desired by the operator to correct the deformation of a rail.
  • said at least one picking device may successively comprise a first, a second and a third picking device and said at least one actuator may successively comprise a first and a second actuator , said picking devices and said actuators being arranged along the first axis so that the second picking device and the second actuator are disposed between the first and third picking devices.
  • a change in pressing direction does not then require changing elements of the press: the hooking devices as well as the actuators are controlled by a control unit and each of them is activated depending on the direction of pressing of the desired rail by the operator.
  • the press is even more versatile, without complications.
  • the distances separating along the first axis respectively the first hooking device and the first actuator and the second hooking device and the second actuator may be less than the distances separating the actuators between them and at the distances separating the picking devices from each other.
  • said second picking device and said second actuator can be arranged substantially halfway between said first and third picking devices.
  • said at least one press actuator may further comprise a third actuator, so that the second hooking device is disposed between the first and third actuators.
  • Such a configuration of the press thus makes it possible to balance the forces applied by the actuators, and therefore to press the area of the rail, presenting the deformation upwards or downwards, uniformly.
  • said at least one hooking device may comprise an interior rim having an upper bearing surface for support on it from below the head of the rail.
  • the hooking devices having such a rim then ensures retention of the rail at the level of the core, under the head.
  • Such hooking devices therefore do not require access under the rail presenting a deformation, and can thus be used even near a sleeper for example.
  • said rim may include a groove along the third axis.
  • Such a groove may prove necessary when pressing is carried out at a weld.
  • only the weld surface of the head is ground, so there is a weld bead under the head, along the core.
  • the groove sized so as to be adapted to any weld bead, makes it possible to optimize the contact of the hooking devices, particularly when the pairs of jaws are closed around the head of the rail.
  • the groove can be through and central, in the rim.
  • the rim may also include a free (upper) wall, rounded convex.
  • the rail 2 a cross section of which at its longitudinal axis 11 is visible on the Figure 5 , comprises a pad 6, a core 7 and a mushroom 8 connecting the mushroom 8 to the pad 6.
  • the mushroom 8 is the upper part of the rail 2 on which the wheels of the railway vehicle rest.
  • the shoe 6 is the lower part of the rail 2 which rests on sleepers which are pieces placed across the track making it possible to maintain the inclination and spacing of the rails 2.
  • a press 1 as presented aims to reduce deformation of such a rail 2, either upwards or downwards. These deformations are illustrated on the figures 3 and 4 .
  • An upward deformation is characterized by the appearance of a convex zone 14, convex upwards, the highest point 15 of which tends to move away from the ground. This type of deformation is likely to appear at the junction of two portions of rail 2.
  • a downward deformation is characterized by the appearance of a hollowed out zone 16 towards the bottom, the lower point 17 of which tends to approach the ground. This type of deformation can appear both in the full portion of rail 2, and at the level of a junction of successive portions of rail 2.
  • the press 1, usable in full track, comprises a chassis 3.
  • the chassis 3 is elongated along the first axis 11, also called elongation axis.
  • At least one hooking device 18 of the rail 2 is mounted on this chassis 3.
  • picking device a device capable of occupying an engaged state under an upper part 8 of the rail 2 along the second transverse axis 12 to the first axis 11 , so as to be caught under this part in the manner of a hook 4 or an L-shaped tab.
  • the hooking device 18 is adapted, in the engaged state, to hook the rail 2 at the level of soul 7, just under mushroom 8.
  • Press 1 illustrated on the figure 2 comprises a hooking device 18 comprising a first, a second and a third pair of jaws 20a, 20b, 20c adapted so that in the engaged state, the jaws 20 hook the rail 2, on either side of the rail 2, along the second axis 12.
  • a hooking device 18, with a only pair of jaws 20, or even just one of the two hooks 4 like those of the figure 1 could have been expected.
  • FIG. 5C An example of a pair of jaws 20, in the respectively engaged states ( Figure 5C ) and not engaged ( Figure 5B ) is illustrated on the Figure 5 .
  • the jaws 20 extend along the third axis 13 transverse to the first and second axes 11, 12.
  • the jaws 20 are arranged on either side of the first axis 11, preferably facing from each other for a better balance of forces.
  • the jaws 20 of the example of press 1 illustrated each have a general L shape: at one of their ends, the jaws 20 each comprise a lower inner rim 21a which extends transversely projecting along the second axis 12 by relative to the lateral upright 21b of the jaw which extends vertically, along the third axis 13.
  • This rim 21 has a shape adapted to be placed at the level of the core 7 under the mushroom 8.
  • the rim 21 comprises an upper free wall 22 coming into contact with the lower part 8a1, 8a2 of the mushroom 8, at the top of the core 7.
  • the pairs of jaws 20, in particular the first and third pairs of jaws 20a, 20c, can have a rim 21 with a rectilinear upper free wall 22.
  • the rim 21 of the second pair of jaws 20b can have an upper free wall 23 which will on the other hand be rounded, convex upwards, as illustrated in the Figure 7B .
  • Such a wall 23 proves particularly interesting when pressed upwards. Indeed, the shape thus rounded makes it possible to bring the contact points 24 of the edges 21 of the jaws 20 of the second pair of jaws 20b closer together on the rail 2, as illustrated in the figure 8 .
  • the contact points 24 of the rim 21 on the rail 2 when pressed upwards, are brought together. By bringing together these contact points 24, the shear stresses in the rail 2 when it is pressed upwards are, at the same time, reduced.
  • the pairs of jaws 20, in particular the second pair of jaws 20b may comprise a groove 25, centered, extending along the third axis 13.
  • This groove 25, passing through the free rim 21, ensures good closure of the pair of jaws 20 on the rail 2, despite the presence of a weld bead 26, when the pressing is carried out at a welded junction 27 between two successive portions of rail 2.
  • a weld bead 26 is generally ground. Under the mushroom 8, the weld is not ground, the weld bead 26 is therefore present which can hinder the closing of the jaws 20 on the rail 2.
  • This weld bead 26 has an extra thickness generally of the order of 2 mm relative to the rail.
  • the groove 25 provided may therefore have a width, along the first axis 11, of between 3 and 10 mm.
  • the pairs of jaws 20, making up the hooking devices 18, are movably mounted on the chassis 3, and arranged successively along the first axis 11.
  • each of the jaws 20 is tiltably mounted on the chassis 3, around the second axis 12.
  • Such an assembly allows the jaws 20 to have a pendulum movement 28, around the second axis 12, allowing them to follow the movement of the rail 2, in particular during downward pressing, in order to maintain contact linear under the rail head.
  • the capacity of the jaws 20 to be able to tilt allows each of the pairs of jaws 20 to be naturally centered under the mushroom 8 at the level of the core 7 of the rail 2.
  • each of the jaws 20 is mounted on the frame 3 movable in translation along the same second axis 12. More particularly, the pairs of jaws 20 are mounted movable in translation along a shaft 34 of the frame 3 s 'extending in a direction along the second axis 12. The pairs of jaws 20 are thus capable of easily reach their two states, engaged and not engaged, visible figure 5 .
  • the engaged state of the pairs of jaws 20 is adapted to avoid a movement of the rail 2 with respect to the press 1 downwards, that is to say along the third axis 13, towards the ground.
  • the jaws 20 could be movable in rotation along the first axis 11 or along the axis 13, to go from the unengaged state to the engaged state, and vice versa.
  • the stop 35 extends along the second axis 12, projecting relative to the rim 21 of the jaw 20.
  • Two coaxial stops 35 are intended to come into transverse support against each other when the pair of jaws 20 pass from the unengaged state to the engaged state. The presence of such stops 35 makes it possible to avoid excessive pressure on the core 7 of the rail 2 when the pair of jaws 20 passes to the engaged state.
  • a space, along the third axis 13, can be delimited between the upper end 8b of the head of the rail 2 and a lower end 36 of each of the stops 35.
  • the lower end 36 can be formed by a substantially flat wall extending in a plane formed by the first and second axes 11, 12.
  • At least one actuator 5 is adapted to act on the rail 2 in order to apply a force F oriented along said third axis 13 transverse to said first and second axes 11, 12.
  • this said “at least one” actuator 5 comprises a first, a second and a third actuators 5a, 5b, 5c, mounted successively on the chassis 3 of the press 1, along the first axis 11.
  • actuators 5 which can be pneumatic or hydraulic cylinders, are adapted to exert a force F on the rail 2 oriented along the third axis 13.
  • the actuators 5 are mounted so as to be able to exert a force F with the press 1 blocked on the rail 2 by its hooking device(s) 18, here at least one said pair of jaws 20.
  • the distance L1 is equal to the distance L2.
  • the distance L1 or L2 can be between 50 cm and 60 cm.
  • the distance between the first or third actuator 5a, 5c and the second hooking device 18b, respectively the distance between the first or third hooking device 18a, 18c and the second actuator 5b is between 40 cm and 75 cm.
  • the mounting of the pairs of jaws 20 and the actuators 5 on the frame 3 of the press 1 can be done so that the distances respectively separating the first hooking device 18a and the first actuator 5a, the second hooking device 18b and the second actuator 5b and the third hooking device 18c and the third actuator 5c are less than the distances separating the actuators 5 from each other and the hooking devices 18 from each other.
  • the first, second and third pair of jaws 20b, 20c are then respectively contiguous to the first, second and third actuators 5a, 5b, 5c.
  • the first pair of jaws 20a and the first actuator 5a are mounted on the chassis 3 close to each other. They can be a few centimeters or ten centimeters apart.
  • This assembly makes it possible in particular to have a compact press suitable for pressing upwards or downwards, with a single press.
  • the press 1 makes it possible to correct defects in a rail 2 presenting a vertical deformation either upwards (as visible on the Figure 3 ), or downwards (as visible as the Figure 4 ) according to third axis 13.
  • the deformations are deformations along the third axis 13, which are in the cases illustrated, at the level of the junction 27 by welding two portions of rail 2, creating a zone raised upwards ( Figure 3 ) otherwise called convex zone 14, or recessed downwards ( Figure 4 ) otherwise called dug area 16.
  • the upward or downward deformation can be quantified by an angle 30 of deformation formed between the level of the ground on which the rails 2 are placed and a deformed zone 14, 16 of the rail 2, the angle having as its apex either the highest point 15 or the lower point 17 of the deformation.
  • This angle 30 of deformation is indicated respectively on the figures 3 and 4 representing upward and downward deformations respectively.
  • the angle 30 of deformation is formed by one of the welded rail portions 2, and the axis 31 passing through the highest point 15 and extending parallel to the first axis 11.
  • the angle 30 of deformation is formed by one of the welded rail portions 2, and the axis 32 here representing the ground level, extending parallel to the first axis 11.
  • the latter preferably comprises a control unit 33 .
  • the control unit 33 will then make it possible to exert a force F on the rail 2 via the retractable mobile part 29 of the actuator 5, and to control the pairs of jaws 20 so that they are positioned at the engaged state.
  • the control unit 33 can for example be an automaton, comprising a user interface. By this means, operators can indicate to the automaton the type of pressing desired, upwards or downwards, as well as the force F to be exerted to reduce the deformation to at least a minimum accepted by the European standard NF EN 14587 -1 & 2.
  • the automaton 33 can also be coupled to one or more sensors 41 (lasers, magnetics or ultrasounds for example), capable of monitoring the deformation of the rail.
  • the measurement system can be carried out by three sensors 41 (41a, 41b, 41c) which take measurements above the mushroom 8.
  • the sensors 41 are mounted on the frame 3 of the press 1.
  • the first sensor 41a is mounted respectively between the first hooking device 18a and the first actuator 5a.
  • the second sensor 41b is mounted between the second hooking device 18b and the second actuator 5b.
  • the third sensor 41c is mounted between the third hooking device 18c and the third actuator 5c.
  • the sensors 41 are vertical (axis 13) and aim at the rail 2 placed below. The measurements are thus carried out directly on rail 2.
  • the positioning of the sensors is configured such that they are halfway between the two positions of the press 1.
  • This displacement can for example be of the order of 18.5 cm.
  • the sensors are positioned approximately 10 cm from the locking devices 18 or the actuators 5 concerned.
  • THE first and third sensors 41a, 41c are not necessarily placed 50 cm on either side of the weld, which is the measurement basis of the European standard NF EN 14587-1 & 2 for welds (typically at 50 cm of the second actuator 5b or hooking device 18b requested), the measurements provided by the sensors could need to be extrapolated so as to have an indication and sufficient precision for the operator to be able to quantify his successive pressing operations.
  • the sensors make it possible to measure the level of the pressed rail 2, and therefore to ensure, following a pressing operation, that the rail 2 has been sufficiently pressed without preferably having to move the press and carry out the level control manually at using a ruler.
  • the measurements can be carried out using the first, second and third sensors or only the second sensor.
  • Such a press 1 can also straighten rails 2 without welding, therefore without reference to an electric welding standard.
  • the control unit 33 will or will not activate one or other of the aforementioned elements of the press.
  • THE figures 5 And 7 schematize two uses of the press for respectively downward pressing and upward pressing.
  • the automaton 33 activates and controls the first and third pairs of jaws 20a, 20c as well as the second actuator 5b, as shown on the Figure 6 .
  • the method of use then comprises a first step consisting of placing the press 1 above the rail 2 to be pressed, as illustrated in the figure 5A .
  • the mushroom 8 of the rail 2 is then held between said pairs of jaws 20 in the open position and the rail is in contact with the actuators.
  • control unit controls the first and third pairs of jaws 20a, 20c so that they remain in the closed position (position illustrated by the Figure 5C ).
  • the control unit 33 then actuates the second actuator 5b so that it exerts a force F oriented along the third axis 13 on the rail 2, in particular on the mushroom 8 of the rail 2, in the direction of the pad 6 of said rail 2 .
  • FIG. 6 schematizes the force F exerted on rail 2 during such upward pressing.
  • the second actuator 5b thus exerts a force F along the third axis 13 on the rail 2, going from the mushroom 8 towards the pad 6 while the first and third pairs of jaws 20a, 20c retain the rail 2, from so as to maintain it in a fixed position relative to the frame 3 of the press 1.
  • the press 1 further comprises a first stirrup 37 and a second stirrup 38.
  • the first and second stirrups 37, 38 extend along the third axis 13, downwards.
  • the first stirrup 37 extends from a first axial end 39 of the frame 3 of the press 1.
  • the first end 39 is placed longitudinally upstream, that is to say before the hooking devices 18 and the actuators 5 in the direction of the first axis 11.
  • the second stirrup 38 extends from a second axial end 40 of the frame 3 of the press 1.
  • the second end 40 is placed longitudinally downstream, i.e. i.e. after the hooking devices 18 and the actuators 5 in the direction of the first axis 11.
  • the first and second stirrups 37, 38 are intended to come to bear on the mushroom 8 of the rail 2.
  • the stirrups 37 and 38 have the function to guide the press laterally. They are not present to support the rail under pressure; Otherwise, they risk being damaged during vertical pressing operations. Indeed, when the press is placed on the rail, nothing prevents it from making a (very) slight rotation along the vertical axis 13.
  • the automaton 33 activates and controls the first and third actuators 5a, 5c as well as the second pair of jaws 20b, as illustrated in the Figure 7 .
  • the method of use then comprises the same first step as that of downward pressing; namely: place the press 1 above the rail 2 (see Figure 7 ) so that its mushroom 8 is interposed between said pairs of jaws 20 in the open position and the rail 2 is (preferably) in contact with the actuators 5.
  • FIG. 8 schematizes the forces F exerted on rail 2 during such upward pressing.
  • the first and third actuators 5a, 5c exert a force F along the third axis on the rail 2, going from the mushroom 8 towards the shoe 6.
  • the second pair of jaws 20b maintains the rail 2 in a fixed position relative to the frame 3 of the press 1. We then ensure an upward deformation of the rail, hence the name upward pressing.
  • Such upward pressing makes it possible to correct a downward deformation as illustrated in the figure 4 , in order to reduce the angle 30 of deformation.
  • FIG. 9 illustrates a press 1 according to an alternative embodiment.
  • the press 1 thus successively comprises, along the first axis 11, a first, a second and a third hooking devices 18a, 18b, 18c, and a first and a second actuators 5a, 5b.
  • the second hooking device 18b and the second actuator 5b are arranged between the first and third hooking devices 18a, 18c.
  • the distances respectively separating the first hooking device 18a and the first actuator 5a, the second hooking device 18b and the second actuator 5b are less than the distances separating the actuators 5 and the distances separating the hooking devices 18 from each other.
  • the press 1 operates in a manner similar to what was explained previously except that there is only one extreme cylinder, the third actuator 5c being removed.

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Description

    DOMAINE
  • La présente invention concerne un ensemble comprenant un rail et une presse pour des rails constituant une voie de roulement et de guidage d'un véhicule ferroviaire.
    • CONTEXTE
  • Une voie ferrée, qui constitue une voie de roulement et de guidage pour les véhicules ferroviaires, comprend typiquement deux rails disposés et fixés sur des traverses et maintenus à un écartement constant. La voie ferrée repose sur du ballast permettant de soutenir les traverses, mais également de répartir les charges sur le sol. Le passage à répétition des véhicules ferroviaires sur ces voies nécessite une maintenance régulière des rails. Chaque rail comprend une succession de tronçons de rail adjacents, mis bout à bout, et fixés deux à deux. Ils peuvent être pour cela soudés ensemble.
  • Un des défauts, régulièrement observé lors des opérations de maintenance en voie, est l'apparition de déformation d'un rail, vers le bas ou vers le haut. De telles déformations peuvent apparaitre sur une longueur de rail ou au niveau d'une soudure entre deux portions successives d'un rail. Ces déformations peuvent être dues à un défaut d'alignement des portions de rails lors des opérations de soudure, ou à la présence de ballast sur le rail lors du passage d'un train.
  • Lorsque de telles déformations existent, il est nécessaire de redresser le rail. Une remise à niveau (à plat) du rail peut alors être effectuée, en pleine voie, à l'aide d'une presse, telle que la presse 1 de l'art antérieur, laquelle peut agir sur le rail 2 en plusieurs points, tel qu'illustré sur la figure 1. Une telle presse 1 est utilisable pour réaliser un pressage vers le haut lorsque le rail 2 est redressé vers le haut (c'est-à-dire lorsque le rail est déformé vers le bas) et un pressage vers le bas lorsque le rail 2 est redressé vers le bas (c'est-à-dire lorsque le rail est déformé vers le haut). La presse 1 illustrée sur la figure 1 comprend un châssis 3 sur lequel sont montés mobiles deux crochets 4, ou pièces en forme de C dans l'exemple illustré, et un actionneur 5.
  • Un actionneur 5 est un dispositif qui transforme l'énergie qui lui est fournie en un phénomène physique qui fournit un travail, modifie le comportement ou l'état d'un système. Ainsi, un vérin pneumatique ou hydraulique génère un mouvement à partir d'une énergie mécanique transmise par un fluide gazeux ou liquide. Par ailleurs, un crochet 4 est un exemple de dispositif de crochetage, dans le sens où il vient ici sous un élément, tel un rail 2, pour, une fois ainsi engagé sous lui, s'y bloquer si l'on tire sur lui transversalement (suivant F) à la direction (E) d'engagement de son rebord en crochet.
  • La presse 1 illustrée sur la figure 1 permet de réaliser un pressage d'un rail 2 seulement vers le bas, dans l'état dans lequel elle se trouve. Lors d'un tel pressage, les deux crochets 4, permettent de maintenir la position du rail 2 par rapport à la presse 1. Ils sont disposés en partie sous le rail 2. L'actionneur 5 exerce une force F sur le rail 2, en direction du sol sur lequel les traverses et le rail 2 sont disposés. Les deux crochets 4 sont alors, plus exactement, placés sous le patin 6 du rail 2, lequel patin 6 sert à appliquer de manière stable le rail 2 sur les traverses. Chaque rail 2 comprend, outre un patin 6 inférieur, évasé vers le bas en section, une âme 7 intermédiaire plus fine et un champignon 8 supérieur évasé en section vers le haut. Les véhicules ferroviaires roulent sur les champignons 8 des rails 2.
  • Le pressage vers le bas avec une presse selon la technique antérieure nécessite donc typiquement que les crochets 4 (ou plus généralement le dispositif de crochetage) soient placés sous le patin 6 du rail 2. Disposer ces éléments sous un rail 2 en pleine voie peut être rendu difficile par la présence du ballast par exemple, mais également des traverses 9 et des éléments de fixation des rails sur les traverses. En outre, une telle presse 1 ne permet qu'un pressage vers le bas, et ne peut pas être utiliser pour corriger une déformation d'un rail 2 vers le bas (nécessitant un pressage vers le haut). Pour un pressage vers le haut, il faut retourner la presse et changer ses outils.
  • Ainsi, lorsque qu'une déformation vers le haut d'un rail 2 est positionnée à proximité immédiate d'une traverse, cette dernière limite l'accès sous le rail 2. Dans ce cas, la presse 1 illustrée ne peut être disposée sur la zone du rail 2 qui est la plus déformée, et est donc disposée à proximité de celle-ci, où l'accès sous le rail 2 n'est pas limité. La position de la presse 1 n'est alors pas optimale par rapport à la déformation du rail 2. Une presse pour des rails alternative est proposée dans GB 2 172 824 A . Cette presse connue est pourvue d'un dispositif de crochetage étant adapté à crocheter le rail au niveau de l'âme, sous le champignon.
  • L'invention a pour but de proposer une presse alternative, utilisable en voie, permettant le pressage d'un rail vers le haut et/ou vers le bas et permettant des positionnements optimisés de la presse et des points de pressage sur le rail par rapport à la déformation du rail vers le haut ou vers le bas. Il est aussi visé d'éviter le relevage du rail pour passer l'outil de la presse sous le rail lorsque le point de relevage est situé au-dessus d'une traverse, donc non accessible.
    • RESUME DE L'INVENTION
  • La présente invention concerne un ensemble d'un rail et une presse pour le rail, le rail présentant une âme s'étendant entre un champignon et un patin, la presse comprenant :
    • un châssis présentant un premier axe longitudinal et sur lequel sont montés successivement, le long du premier axe :
      • -- au moins un dispositif de crochetage du rail pouvant occuper un état engagé sous le rail suivant un deuxième axe transversal au premier axe, et
      • -- au moins un actionneur adapté pour agir sur le rail afin de lui appliquer une force orientée selon un troisième axe transversal auxdits premier et deuxième axes, et
    • une unité de commande apte à commander ledit au moins un actionneur de façon à appliquer au rail, dans un plan parallèle auxdits premier et troisième axes, un couple de redressement, entre l'actionneur agissant et le dispositif de crochetage engagé, ledit au moins un dispositif de crochetage est adapté, dans l'état engagé, à crocheter le rail au niveau de l'âme, juste sous le champignon.
  • Une telle presse permet de corriger une déformation du rail pouvant être vers le haut ou vers le bas. En effet, avec un dispositif de crochetage et un actionneur a minima, la presse exerce un couple sur le rail de sorte à réduire la déformation du rail.
  • En outre, contrairement aux presses existantes, la presse proposée ne nécessite pas d'accès sous le rail pour exercer une force sur le rail, afin d'en réduire la déformation. En effet le dispositif de crochetage est adapté, lorsqu'il est dans l'état engagé, à maintenir le rail au niveau du champignon et non sous le patin. Avec un tel dispositif de crochetage, on peut presser le rail et agir au niveau de la déformation et non à proximité, comme dans l'état de la technique, lorsque l'accès était limité.
  • Selon une caractéristique de l'invention ledit au moins un dispositif de crochetage est monté librement basculant par rapport au châssis autour du deuxième axe.
  • En montant le ou les dispositifs de crochetage basculants, c'est-à-dire pivotants autour du deuxième axe, lors du pressage vers le haut ou vers le bas du rail, l'inclinaison des dispositifs de crochetage s'adapte à l'inclinaison du rail. Ainsi, lors du pressage du rail, l'inclinaison libre des dispositifs de crochetage permet d'éviter d'impacter le rail qui engendreraient à termes des défauts de rupture ou de fatigue.
  • Selon une autre caractéristique de l'invention, ledit au moins un dispositif de crochetage comprend un couple de mâchoires. De la sorte, dans l'état engagé, les mâchoires crochèteront le rail, de part et d'autre du rail, suivant le deuxième axe. Ceci est gage d'équilibre et d'efficacité. Le positionnement engagé est alors bien stable.
  • Également, la presse comprend plusieurs dits actionneurs et les mâchoires dudit couple de mâchoires peuvent être montées mobiles en translation sur le châssis selon le deuxième axe et peuvent être commandées par l'unité de commande apte à coordonner la mobilité des couples de mâchoires et des actionneurs.
  • L'unité de commande permettra ainsi de synchroniser les actions des couples de mâchoires et des actionneurs sur le rail, de sorte à exercer la force souhaitée par l'opérateur pour rectifier la déformation d'un rail.
  • Dans une réalisation pratique de l'invention, le long du premier axe, ledit au moins un dispositif de crochetage peut comprendre successivement un premier, un deuxième et un troisième dispositifs de crochetage et ledit au moins un actionneur peut comprendre successivement un premieret un deuxième actionneurs, lesdits dispositifs de crochetage et lesdits actionneurs étant agencés le long du premier axe de manière que le deuxième dispositif de crochetage et le deuxième actionneur soient disposés entre les premier et troisième dispositifs de crochetage.
  • Un changement de direction de pressage ne nécessite alors pas de changer des éléments de la presse : les dispositifs de crochetage ainsi que les actionneurs sont commandés par une unité de commande et chacun d'eux est activé en fonction de la direction du pressage du rail souhaité par l'opérateur. La presse est encore plus polyvalente, sans complication.
  • En outre, dans une telle presse à actionneurs et dispositifs de crochetage chacun multiples, les distances séparant le long du premier axe respectivement le premier dispositif de crochetage et le premier actionneur et le deuxième dispositif de crochetage et le deuxième actionneur peuvent être inférieures aux distances séparant les actionneurs entre eux et aux distances séparant les dispositifs de crochetage entre eux.
  • Par un pilotage adéquat des dispositifs de crochetage et des actionneurs, une telle disposition permet un pressage du rail vers le haut ou vers le bas, sans avoir à changer la conformation de la presse, c'est-à-dire, d'en changer des pièces ou éléments par exemple.
  • Par ailleurs, ledit deuxième dispositif de crochetage et ledit deuxième actionneur peuvent être disposés sensiblement à mi-distance entre lesdits premier et troisième dispositifs de crochetage.
  • Dans un autre mode de réalisation, ledit au moins un actionneur de la presse peut en outre comprendre un troisième actionneur, de sorte que le deuxième dispositif de crochetage soit disposé entre les premier et troisième actionneurs.
  • Une telle configuration de la presse permet ainsi d'équilibrer les efforts appliqués par les actionneurs, et donc de presser la zone du rail, présentant la déformation vers le haut ou vers le bas, uniformément.
  • Selon une autre caractéristique, ledit au moins un dispositif de crochetage peut comprendre un rebord intérieur présentant une surface d'appui supérieure pour un appui sur elle du dessous du champignon du rail.
  • Les dispositifs de crochetage présentant un tel rebord assure alors une retenue du rail au niveau de l'âme, sous le champignon. De tels dispositifs de crochetage ne nécessitent donc pas d'accès sous le rail présentant une déformation, et peuvent ainsi être utilisés même à proximité d'une traverse par exemple.
  • Également, ledit rebord pourra comprendre une rainure selon le troisième axe.
  • Une telle rainure pourra se révéler nécessaire lorsque le pressage est réalisé au niveau d'une soudure. En effet, à cet endroit, seule la surface de la soudure du champignon est meulée, il y a donc un bourrelet de soudure sous le champignon, le long de l'âme. La rainure, dimensionnée de sorte à être adaptée à tout bourrelet de soudure, permet d'optimiser le contact des dispositifs de crochetage, notamment lorsque les couples de mâchoires sont refermés autour du champignon du rail. La rainure peut être traversante et centrale, dans le rebord.
  • Le rebord comprendre peut comprendre, par ailleurs, une paroi libre (supérieure), arrondie convexe.
  • Une telle paroi convexe se révèle nécessaire lorsque la presse est utilisée pour réaliser un pressage vers le bas, lorsque le rail présente une déformation vers le haut. Cette forme de paroi permet d'éviter que le rail ne soit soumis à une contrainte de cisaillement entre les points de contact des couples de mâchoires actifs.
  • L'invention concerne également un procédé d'utilisation d'une presse présentant tout ou partie des caractéristiques décrites précédemment, au vu donc de presser un rail présentant une âme s'étendant entre un champignon et un patin. En premier lieu, ce procédé peut comprendre les étapes suivantes :
    • disposer la presse avec le ou chaque actionneur au-dessus du rail, et avec ledit au moins un dispositif de crochetage engagé au niveau de l'âme, juste sous le champignon du rail ;
    • commander un ou chaque actionneur pour appliquer une force orientée selon le troisième axe sur le rail.
  • Dans le cas particulier d'une presse telle que décrite précédemment, où le deuxième dispositif de crochetage est disposé entre les premier et troisième actionneurs et où le deuxième actionneur est disposé entre les premier et troisième dispositifs de crochetage, le procédé de pressage du rail vers le haut comprend les étapes suivantes :
    • disposer la presse avec chaque actionneur au-dessus du rail, et avec le deuxième dispositif de crochetage engagé au niveau de l'âme, juste sous le champignon du rail ;
    • commander les premier et troisième actionneurs pour appliquer une force orientée selon le troisième axe sur le rail, vers le bas.
  • Dans le cas où le deuxième dispositif de crochetage est disposé entre les premier et troisième actionneurs et où le deuxième actionneur est disposé entre les premier et troisième dispositifs de crochetage, le procédé de pressage du rail vers le bas comprend les étapes suivantes :
    • disposer la presse avec chaque actionneur au-dessus du rail, et avec les premier et troisième dispositifs de crochetage engagés au niveau de l'âme, juste sous le champignon du rail ;
    • commander le deuxième actionneur pour appliquer une force orientée selon le troisième axe sur le rail, vers le bas.
  • L'invention sera mieux comprise et d'autres détails, caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description suivante faite à titre d'exemple non limitatif en référence aux dessins annexés.
    • BREVE DESCRIPTION DES FIGURES
    • la figure 1 est un exemple de presse selon l'état de la technique conformée pour un pressage vers le bas;
    • la figure 2 est une vue schématique de la presse selon l'invention ;
    • les figures 3 et 4 illustrent respectivement une déformation d'une jonction de rail vers le haut et une déformation d'une jonction de rail vers le bas avant un quelconque pressage du rail ;
    • la figure 5 est une vue schématique de la presse selon l'invention exerçant sur un rail un pressage vers le bas, avec, plus en détails :
    • sur la figure 5A, une vue schématique en coupe transversale du rail et d'un actionneur non activé dans la zone encadrée en pointillés ;
    • sur la figure 5B, une vue schématique en coupe transversale du rail et d'un couple de mâchoires en état non engagé dans la zone encadrée en pointillés ;
    • sur la figure 5C, une vue schématique en coupe transversale du rail et d'un couple de mâchoires en état engagé dans la zone encadré en pointillés ;
    • sur la figure 5D, une vue schématique en coupe transversale du rail et d'un actionneur activé dans la zone encadrée en pointillés ;
    • la figure 6 est un schéma modélisant les forces exercées sur le rail lors d'un pressage vers le bas tel qu'illustré à la figure 5;
    • la figure 7 est une vue schématique de la presse selon l'invention exerçant sur un rail un pressage vers le haut, avec, plus en détails ;
    • la figure 7A est une vue schématique en perspective d'une mâchoire du deuxième couple de mâchoires dans la zone encadrée en pointillés ;
    • la figure 7B est une vue schématique en perspective d'une mâchoire du premier et du troisième couple de mâchoires dans la zone encadrée en pointillés ;
    • la figure 8 est un schéma modélisant les forces exercées sur le rail lors d'un pressage vers le haut tel qu'illustré à la figure 7 ;
    • la figure 9 est une vue schématique de la presse selon un mode de réalisation alternatif.
    DESCRIPTION DETAILLEE
  • On se réfère ci-après aux figures 2 et suivantes en relation avec l'invention, la figure 1, qui concerne un exemple de solution antérieure, ayant été décrite précédemment.
  • La figure 2 illustre donc un exemple de presse 1 pour rail 2 selon l'invention. La presse 1 est destinée à être utilisée pour un rail 2 constituant une voie ferrée, c'est-à-dire une voie de roulement et guidage d'un véhicule ferroviaire. La figure 2 illustre en outre un repère orthogonal 10 comprenant :
    • un axe longitudinal 11 dénommé aussi dans la présente description premier axe,
    • un axe transversal 12 dénommé aussi dans la présente description deuxième axe, et
    • un axe 13 vertical (presse installée) dénommé aussi dans la présente description troisième axe.
  • Le rail 2, dont une coupe transversale à son axe longitudinal 11 est visible sur la figure 5, comprend un patin 6, une âme 7 et un champignon 8 reliant le champignon 8 au patin 6. Le champignon 8 est la partie supérieure du rail 2 sur laquelle reposent les roues du véhicule ferroviaire. Le patin 6 est la partie inférieure du rail 2 qui repose sur des traverses qui sont des pièces posées en travers de la voie permettant de maintenir l'inclinaison et l'écartement des rails 2.
  • L'utilisation d'une presse 1 comme présentée vise à réduire une déformation d'un tel rail 2, soit vers le haut, soit vers le bas. Ces déformations sont illustrées sur les figures 3 et 4.
  • Une déformation vers le haut, visible sur la figure 3, se caractérise par l'apparition d'une zone bombée 14, convexe vers le haut, dont le point culminant 15 tend à s'éloigner du sol. Ce type de déformation est susceptible d'apparaitre au niveau de la jonction de deux portions de rail 2.
  • Une déformation vers le bas, visible sur la figure 4, se caractérise par l'apparition d'une zone creusée 16 vers le bas, dont le point inférieur 17 tend à se rapprocher du sol. Ce type de déformation peut apparaitre aussi bien en pleine portion de rail 2, qu'au niveau d'une jonction de portions successives de rail 2.
  • La presse 1, utilisable en pleine voie, comprend un châssis 3. Le châssis 3 est allongé selon le premier axe 11, aussi appelé axe d'allongement.
  • Au moins un dispositif de crochetage 18 du rail 2 est monté sur ce châssis 3. On appelle donc « dispositif de crochetage » un dispositif pouvant occuper un état engagé sous une partie supérieure 8 du rail 2 suivant le deuxième axe transversal 12 au premier axe 11, de façon à venir se prendre sous cette partie à la manière d'un crochet 4 ou d'une patte en L. En particulier, le dispositif de crochetage 18 est adapté, dans l'état engagé, à crocheter le rail 2 au niveau de l'âme 7, juste sous le champignon 8.
  • La presse 1 illustrée sur la figure 2 comprend un dispositif de crochetage 18 comprenant un premier, un deuxième et un troisième couple de mâchoires 20a, 20b, 20c adaptés pour que dans l'état engagé, les mâchoires 20 crochètent le rail 2, de part et d'autre du rail 2, suivant le deuxième axe 12. En alternative, un dispositif de crochetage 18, avec un seul couple de mâchoires 20, voire un seul des deux crochets 4 comme ceux de la figure 1, aurait pu être prévu.
  • Un exemple de couple de mâchoires 20, dans les états respectivement engagé (figure 5C) et non engagé (figure 5B) est illustré sur la figure 5. Les mâchoires 20 s'étendent selon le troisième axe 13 transversal au premier et au deuxième axes 11, 12. Pour chaque couple de mâchoires 20, les mâchoires 20 sont disposées de part et d'autre du premier axe 11, de préférence en regard de l'une de l'autre pour un meilleur équilibre des forces.
  • Les mâchoires 20 de l'exemple de presse 1 illustré ont chacune une forme générale en L : à l'une de leurs extrémités, les mâchoires 20 comprennent chacune un rebord intérieur inférieur 21a qui s'étend transversalement en saillie selon le deuxième axe 12 par rapport au montant latéral 21b de la mâchoire qui s'étend verticalement, selon le troisième axe 13. Ce rebord 21 présente une forme adaptée pour être placée au niveau de l'âme 7 sous le champignon 8. Comme on peut le voir sur la figure 5c illustrant l'état engagé d'un couple de mâchoires 20, le rebord 21 comprend une paroi libre supérieure 22 venant en contact avec la partie inférieure 8a1, 8a2 du champignon 8, au sommet de l'âme 7.
  • Comme illustré sur la figure 7A, les couples de mâchoires 20, en particulier les premier et troisième couples de mâchoires 20a, 20c, peuvent présenter un rebord 21 à paroi libre supérieure 22 rectiligne.
  • Dans une réalisation pratique de l'invention, le rebord 21 du deuxième couple de mâchoires 20b peut présenter une paroi libre supérieure 23 qui sera par contre arrondie, convexe vers le haut, comme illustré sur la figure 7B. Une telle paroi 23 se révèle particulièrement intéressante lors d'un pressage vers le haut. En effet, la forme ainsi arrondie permet de rapprocher les points de contact 24 des rebords 21 des mâchoires 20 du deuxième couple de mâchoires 20b sur le rail 2, comme illustré sur la figure 8. Comme on peut le voir sur la figure 8 qui illustrent des points de contacts 24 lorsque le rebord 21 est arrondi convexe, les points de contact 24 du rebord 21 sur le rail 2, lors d'un pressage vers le haut, sont rapprochés. En rapprochant ces points de contact 24, les contraintes de cisaillement dans le rail 2 lorsqu'il est pressé vers le haut sont, du même coup, réduites.
  • Par ailleurs, les couples de mâchoires 20, en particulier le deuxième couple de mâchoires 20b, peuvent comprendre une rainure 25, centrée, s'étendant selon le troisième axe 13. Cette rainure 25, traversant le rebord 21 libre, assure, une bonne fermeture du couple de mâchoires 20 sur le rail 2, malgré la présence d'un bourrelet de soudure 26, lorsque le pressage est réalisé au niveau d'une jonction soudée 27 entre deux portions successives de rail 2. En effet, lors de la soudure d'un rail 2, seule la partie supérieure du rail, c'est-à-dire le champignon 8, est en général meulée. Sous le champignon 8, la soudure n'est pas meulée, le bourrelet de soudure 26 est donc présent pouvant gêner la fermeture des mâchoires 20 sur le rail 2. Ce bourrelet de soudure 26 présente une surépaisseur en général de l'ordre de 2 mm par rapport au rail. La rainure 25 prévue pourra donc présenter une largeur, selon le premier axe 11, comprise entre 3 et 10 mm.
  • Les couples de mâchoires 20, composant les dispositifs de crochetage 18, sont montés mobiles sur le châssis 3, et disposés successivement le long du premier axe 11. En l'espèce, chacune des mâchoires 20 est montée basculante sur le châssis 3, autour du deuxième axe 12. Un tel montage permet aux mâchoires 20 d'avoir un mouvement pendulaire 28, autour du deuxième axe 12, leur permettant de suivre le mouvement du rail 2, notamment lors d'un pressage vers le bas, afin de maintenir un contact linéaire sous le champignon du rail. De plus, la capacité qu'ont les mâchoires 20 de pouvoir basculer, permet à chacun des couples de mâchoires 20 de se centrer naturellement sous le champignon 8 au niveau de l'âme 7 du rail 2.
  • D'autre part, chacune des mâchoires 20 est montée sur le châssis 3 mobile en translation en selon le même deuxième axe 12. Plus particulièrement, les couples de mâchoires 20 sont montées mobiles en translation le long d'un arbre 34 du châssis 3 s'étendant dans une direction suivant le deuxième axe 12. Les couples de mâchoires 20 sont ainsi aptes à atteindre aisément leurs deux états, engagé et non engagé, visibles figure 5. L'état engagé des couples de mâchoires 20 est adapté pour éviter un mouvement du rail 2 vis-à-vis de la presse 1 vers le bas, c'est-à-dire selon le troisième axe 13, en direction du sol.
  • En alternative à ce coulissement selon le deuxième axe 12, les mâchoires 20 (voire ledit au moins un dispositif de crochetage 18) pourrai(en)t être mobile(s) en rotation selon le premier axe 11 ou selon l'axe 13, pour passer de l'état non engagé à l'état engagé, et inversement.
  • Les mâchoires 20, d'un couple de mâchoires 20, comprennent respectivement au niveau de leur extrémité en vis-à-vis de l'autre mâchoire 20, une butée 35 interne. La butée 35 s'étend selon le deuxième axe 12, en saille par rapport au rebord 21 de la mâchoire 20. Deux butées 35 coaxiales sont destinées à venir en appui transversal l'une contre l'autre lorsque le couple de mâchoires 20 passe de l'état non engagé à l'état engagé. La présence de telles butées 35 permet d'éviter une pression trop important sur l'âme 7 du rail 2 lorsque le couple de mâchoires 20 passe à l'état engagé. Par ailleurs, un espace, suivant le troisième axe 13, peut être délimité entre l'extrémité supérieure 8b du champignon du rail 2 et une extrémité inférieure 36 de chacune des butées 35. L'extrémité inférieure 36 peut être formée par une paroi sensiblement plane s'étendant dans un plan formé par les premier et deuxièmes axes 11, 12.
  • Également monté sur le châssis 3 de la presse 1, au moins un actionneur 5 est adapté pour agir sur le rail 2 afin de lui appliquer une force F orientée selon ledit troisième 13 axe transversal auxdits premier et deuxième axes 11, 12.
  • Dans l'exemple de presse illustrée sur la figure 2, ce dit « au moins un » actionneur 5 comprend un premier, un deuxième et un troisième actionneurs 5a, 5b, 5c, montés successivement sur le châssis 3 de la presse 1, le long du premier axe 11.
  • Ces actionneurs 5, qui peuvent être des vérins pneumatiques ou hydrauliques, sont adaptés pour exercer une force F sur le rail 2 orienté selon le troisième axe 13.
  • Les actionneurs 5 sont montés de manière à pouvoir exercer une force F avec la presse 1 bloquée sur le rail 2 par son ou ses dispositifs de crochetage 18, ici au moins un dit couple de mâchoires 20.
  • Sur la figure 5D sont illustrés deux exemples : l'un avec un actionneur 5 exerçant une force F sur le rail 2, l'autre avec un actionneur 5 non activé. Comme illustré, un dit actionneur 5 exerce une force F sur le rail 2 via une partie mobile 29 de l'actionneur 5. Une fois actionnée, cette partie 29 est mise en mouvement et vient en contact avec un rail 2 disposé entre les couples de mâchoires 20 de la presse 1. Lorsque l'actionneur 5 n'est pas actionné, comme cela est également visible sur la figure 5A, partie mobile 29 est rétractée dans le corps de l'actionneur 5.
  • Dans un mode de réalisation, les dispositifs de crochetage 18, qui peuvent donc comprendre trois couples de mâchoires 20a, 20b, 20c, et les trois actionneurs 5a, 5b, 5c sont disposés et montés sur le châssis 3 successivement, le long du premier axe 11. En particulier, les couples de mâchoires 20 et les actionneurs sont 5 alors disposés le long du premier axe 11 de sorte que :
    • les dispositifs de crochetage 18, ici les couples de mâchoires 20, et les actionneurs 5 étant agencés le long du premier axe 11 de manière qu'un deuxième dispositif de crochetage 18a, soit disposé entre les premier et troisième actionneurs 5a, 5c et que le deuxième actionneur 5b soit disposé entre des premier et troisième dispositifs de crochetage 18a, 18c ;
    • le deuxième actionneur 5b est disposé entre les premier et troisième dispositifs de crochetage 18a, 18c, c'est-à-dire les premier et troisième couples de mâchoires 20a, 20c, de préférence sensiblement à mi-distance entre les premier et troisième couples de mâchoires 20a, 20c (distance L1 selon le premier axe 11 ; figure 2). La distance L1 est égale à la moitié de la distance L, selon le premier axe 11, séparant les premier et troisième dispositifs de crochetage 18a, 18c.
    • Le deuxième dispositif de crochetage 18b est disposé entre les premier et troisième actionneurs 5a, 5c, de préférence sensiblement à mi-distance entre les premier et troisième actionneurs 5a, 5c (distance L2 selon le premier axe 11 ; figure 2).
  • Préférentiellement, la distance L1 est égale à la distance L2.
  • La distance L1 ou L2 peut être comprise entre 50 cm et 60 cm.
  • En alternative, la distance entre le premier ou le troisième actionneur 5a, 5c et le deuxième dispositif de crochetage 18b, respectivement la distance entre le premier ou le troisième dispositif de crochetage 18a, 18c et le deuxième actionneur 5b est comprise entre 40 cm et 75 cm.
  • En particulier, le montage des couples de mâchoires 20 et des actionneurs 5 sur le châssis 3 de la presse 1 peut être fait de sorte que les distances séparant respectivement le premier dispositif de crochetage 18a et le premier actionneur 5a, le deuxième dispositif de crochetage 18b et le deuxième actionneur 5b et le troisième dispositif de crochetage 18c et le troisième actionneur 5c soient inférieures aux distances séparant les actionneurs 5 entre eux et les dispositifs de crochetage 18 entre eux. En d'autres termes, les premier, deuxième et troisième couple de mâchoires 20b, 20c sont alors respectivement contigus aux premier, deuxième et troisième actionneurs 5a, 5b, 5c. Comme on peut le voir sur la figure 2, le premier couple de mâchoires 20a et le premier actionneur 5a sont montés sur le châssis 3 à proximité de l'un de l'autre. Ils peuvent être à quelques centimètres ou dizaine de centimètres l'un de l'autre.
  • Ce montage permet en particulier de disposer d'une presse peu encombrante et adaptée à réaliser un pressage vers le haut ou vers le bas, avec une seule et même presse.
  • Ainsi, comme évoqué, la presse 1 permet de corriger des défauts d'un rail 2 présentant une déformation verticale soit vers le haut (comme visible sur la figure 3), soit vers le bas (comme visible que la figure 4) selon le troisième axe 13. Les déformations sont des déformations selon le troisième axe 13, qui sont dans les cas illustrés, au niveau de la jonction 27 par soudure de deux portions de rail 2, créant une zone relevée vers le haut (figure 3) autrement appelée zone bombée 14, ou en creux vers le bas (figure 4) autrement appelée zone creusée 16.
  • La déformation vers le haut ou vers le bas peut se quantifier par un angle 30 de déformation formé entre le niveau du sol sur lequel sont posés les rails 2 et une zone déformée 14, 16 du rail 2, l'angle ayant pour sommet soit le point culminant 15 soit le point inférieur 17 de la déformation.
  • Cet angle 30 de déformation est indiqué respectivement sur les figures 3 et 4 représentant respectivement des déformations vers le haut et vers le bas. Dans le cas illustré en figure 3, l'angle 30 de déformation est formé par une des portions de rail 2 soudés, et l'axe 31 passant par le point culminant 15 et s'étendant parallèlement au premier axe 11. Dans le cas illustré en figure 4, l'angle 30 de déformation est formé par une des portions de rail 2 soudés, et l'axe 32 représentant ici le niveau du sol, s'étendant parallèlement au premier axe 11.
  • Selon la norme européenne NF EN 14587-1 & 2 en matière de voie et de soudage des rails 2 par étincelage pour des applications ferroviaires, aucune zone du rail 2 ne doit être inclinée avec un angle supérieur à quelques dixièmes de degrés d'angle par rapport au niveau du sol.
  • Pour la commande au moins du(des) actionneur(s) 5, voire de préférence du(des) dispositif(s) de crochetage 18, afin d'automatiser alors la presse 1, celle-ci comprend de préférence une unité de commande 33.
  • Par cette unité de commande 33, on va pouvoir appliquer au rail 2, dans un plan parallèle auxdits premier et troisième axes 11, 12, un couple de redressement, entre l'actionneur 5 agissant et le dispositif de crochetage engagé 18.
  • En commandant ensemble l'(les) actionneur(s) 5 et le(s) dispositif(s) de crochetage 18, on va en outre pouvoir être apte à coordonner la mobilité des couples de mâchoires 20 et des actionneurs 5 (voir traits mixtes figure 2). L'unité de commande 33 permettra alors d'exercer une force F sur le rail 2 par le biais de la partie mobile 29 rétractable de l'actionneur 5, et de commander les couples de mâchoires 20 afin qu'ils soient positionnés à l'état engagé. L'unité de commande 33 peut par exemple être un automate, comprenant une interface utilisateur. Par ce biais, les opérateurs peuvent indiquer à l'automate le type de pressage souhaité, vers le haut ou vers le bas, ainsi que la force F à exercer pour réduire la déformation au moins à un minimum accepté par la norme européenne NF EN 14587-1 & 2.
  • L'automate 33 peut en outre être couplé à un ou plusieurs capteurs 41 (lasers, magnétiques ou ultrasons par exemple), aptes à suivre la déformation du rail. Le système de prise de mesures peut être réalisé par trois capteurs 41 (41a,41b,41c) qui prennent des mesures au-dessus du champignon 8. Les capteurs 41 sont montés sur le châssis 3 de la presse 1. Le premier capteur 41a est monté respectivement entre le premier dispositif de crochetage 18a et le premier actionneur 5a. Le deuxième capteur 41b est monté entre le deuxième dispositif de crochetage 18b et le deuxième actionneur 5b. Le troisième capteur 41c est monté entre le troisième dispositif de crochetage 18c et le troisième actionneur 5c. Les capteurs 41 sont verticaux (axe 13) et visent le rail 2 placé dessous. Les mesures sont ainsi réalisées directement sur le rail 2. Ils sont chacun reliés à l'automate/unité de commande 33 où un logiciel, des moyens de calcul et une unité mémoire permettent de contrôler et piloter les paramètres de commande des dispositifs de crochetage 18 et des actionneurs 5 (5a,5b,5c), voire d'inviter à décaler la presse suivant l'axe 11 pour compenser un précédent pressage.
  • Le positionnement des capteurs est configuré de telle sorte qu'ils sont à mi-chemin entre les deux positionnements de la presse 1. Lors du déplacement longitudinal de la presse 1 pour un pressage soit vers le haut ou vers le bas. Ce déplacement peut être par exemple de l'ordre de 18,5 cm. Dans cette configuration, les capteurs sont positionnés à environ à 10 cm des dispositifs de crochetage 18 ou des actionneurs 5 concernés. Les premier et troisième capteurs 41a, 41c ne sont pas nécessairement placés a 50 cm de part et d'autre de la soudure, qui est la base de mesure de la norme européenne NF EN 14587-1 & 2 pour les soudures (typiquement à 50 cm du deuxième actionneur 5b ou dispositif de crochetage 18b sollicité), les mesures fournies par les capteurs pourraient nécessiter d'être extrapolées de façon à disposer d'une indication et une précision suffisante pour que l'opérateur puisse quantifier ses opérations de pressage successives. En effet, selon ladite norme de soudage électrique, on doit effectuer une mesure à 50 cm de part et d'autre du joint soudé. Or, dans le cas où les premiers et troisièmes dispositifs de crochetage 18a, 18c ou les premiers et troisièmes actionneurs 5a, 5c sont éloignés d'une distance différente de 100 cm, et respectivement de 50 cm de part et d'autre de la jonction soudée 27, selon le premier axe 11, il est nécessaire de procéder à une extrapolation des mesures des capteurs à l'aide de l'automate 33. Cette extrapolation est nécessaire puisque la norme considère que l'écartement entre les premier et troisième actionneurs 5a, 5c ou les premier et troisième dispositifs de crochetage 18a, 18c est égale à 100 cm. Ces capteurs permettent de mesurer le niveau du rail 2 pressé, et donc d'assurer, suite à une opération de pressage, que le rail 2 a été suffisamment pressé sans avoir de préférence à déplacer la presse et à réaliser le contrôle de niveau manuellement à l'aide d'une règle. Préférentiellement, les mesures peuvent être réalisées à l'aide du premier, du deuxième et du troisième capteurs ou uniquement du deuxième capteur.
  • Une telle presse 1 peut également redresser des rails 2 sans soudure, donc sans référence à une norme de soudage électrique.
  • Selon que l'on utilise la presse 1 pour réaliser un pressage vers le haut ou vers le bas, l'unité de commande 33 actionnera ou non tel ou tel des éléments précités de la presse. Les figures 5 et 7 schématisent deux utilisations de la presse pour respectivement un pressage vers le bas et un pressage vers le haut.
  • Pour l'utilisation de la presse 1 pour un pressage vers bas, l'automate 33 active et commande les premier et troisième couples de mâchoires 20a, 20c ainsi que le deuxième actionneur 5b, comme montré sur la figure 6. Le procédé d'utilisation comprend alors une première étape consistant à disposer la presse 1 au-dessus du rail 2 à presser, comme illustré sur la figure 5A. Le champignon 8 du rail 2 est alors maintenu entre lesdits couples de mâchoires 20 en position ouverte et le rail est contact avec les actionneurs.
  • Une fois la presse en position, l'unité de commande les premier et troisième couples de mâchoires 20a, 20c pour que ceux-ci se maintiennent en position fermée (position illustrée par la figure 5C).
  • L'unité de commande 33 actionne ensuite le deuxième actionneur 5b de sorte qu'il exerce une force F orientée selon le troisième axe 13 sur le rail 2, en particulier sur le champignon 8 du rail 2, en direction du patin 6 dudit rail 2. La figure 6 schématise la force F exercée sur le rail 2 lors d'un tel pressage vers le haut. Comme illustré, le deuxième actionneur 5b exerce de la sorte une force F selon le troisième axe 13 sur le rail 2, allant du champignon 8 vers le patin 6 tandis que les premier et troisième couples de mâchoires 20a, 20c retiennent le rail 2, de sorte à le maintenir dans une position fixe par rapport au châssis 3 de la presse 1.
  • Une telle mise en oeuvre aura permis une déformation du rail 2 vers le bas, d'où l'appellation pressage vers le bas. Ceci aura permis de corriger un rail 2 présentant une déformation vers haut, tel qu'illustré sur la figure 3, de sorte à réduire l'angle 30 de déformation.
  • Sur les figures illustratives 5 et 6, le rail 2 pressé vers le bas apparait déformé vers le bas, comme indiqué en pointillés : dans la réalité, cette déformation aura bien eu lieu, mais elle ne sera pas entièrement irréversible. En effet, lorsque l'actionneur 5 est relâché, la zone du rail 2 où a agi l'actionneur 5 remonte par rapport à son état lors du pressage et présente une forme rectiligne s'étendant sensiblement selon le premier axe 11, comme illustré en traits pleins. Ainsi, le rail 2, une fois pressé, présente une déformation (vers le haut) réduite par rapport à la déformation du rail 2 à l'état initial (figure 3).
  • La presse 1 comprend en outre un premier étrier 37 et un second étrier 38. Les premier et second étriers 37, 38 s'étendent selon le troisième axe 13, vers le bas. Le premier étrier 37 s'étend à partir d'une première extrémité 39 axiale du châssis 3 de la presse 1. La première extrémité 39 est placée longitudinalement en amont, c'est-à-dire avant les dispositifs de crochetage 18 et les actionneurs 5 selon la direction du premier axe 11. Respectivement, le second étrier 38 s'étend à partir d'une seconde extrémité 40 axiale du châssis 3 de la presse 1. La seconde extrémité 40 est placée longitudinalement en aval, c'est-à-dire après les dispositifs de crochetage 18 et les actionneurs 5 selon la direction du premier axe 11. Les premier et second étriers 37, 38 sont destinés à venir en appui sur le champignon 8 du rail 2. Les étriers 37 et 38 ont pour fonction de venir guider latéralement la presse. Ils ne sont pas présents pour venir en appui sous pression sur le rail ; Sinon, ils risqueraient d'être détériorés lors des opérations de pressages vertical. En effet, lorsque la presse est posée sur le rail, rien ne l'empêche de faire une (très) légère rotation selon l'axe vertical 13.
  • Pour l'utilisation de la presse 1 en vue d'un pressage vers haut, l'automate 33 active et commande les premier et troisième actionneurs 5a, 5c ainsi que le deuxième couple de mâchoires 20b, comme illustré sur la figure 7. Le procédé d'utilisation comprend alors la même première étape que celle du pressage vers le bas ; à savoir : disposer la presse 1 au-dessus du rail 2 (cf. figure 7) de sorte que son champignon 8 soit interposé entre lesdits couples de mâchoires 20 en position ouverte et que le rail 2 soit (de préférence) en contact avec les actionneurs 5.
  • Une fois la presse 1 en position, l'unité de commande 33 ou l'automate commande :
    • le deuxième couple de mâchoires 20b pour que celui-ci se maintienne en position fermée (illustrée par la figure 5), et
    • les premier et troisième actionneurs 5a, 5c de sorte qu'ils exercent une force F orientée selon le troisième axe 13 sur le rail 2, en particulier sur le champignon 8 du rail 2.
  • La figure 8 schématise les forces F exercées sur le rail 2 lors d'un tel pressage vers le haut. Comme illustré, les premier et troisième actionneurs 5a, 5c exercent une force F selon le troisième axe sur le rail 2, allant du champignon 8 vers le patin 6. Le deuxième couple de mâchoires 20b maintient quant à lui le rail 2 dans une position fixe par rapport au châssis 3 de la presse 1. On assure alors une déformation du rail vers le haut, d'où l'appellation pressage vers le haut.
  • Un tel pressage vers le haut permet de corriger une déformation vers le bas telle qu'illustré sur la figure 4, fin de réduire l'angle 30 de déformation.
  • De la même manière que pour les figures 5 et 6, sur les figures 7 et 8 le rail 2 pressé vers le haut apparait déformé vers le haut, comme indiqué en pointillés : en réalité, comme précédemment, cette déformation aura bien lieu, mais ne sera pas entièrement irréversible. En effet, une fois l'unité de commande 33 arrêtée, les zones du rail 2 sur lesquelles agissait les actionneurs remonteront par rapport à leurs positions lors du pressage et présenteront une forme rectiligne s'étendant sensiblement selon le premier axe 11, comme illustré en traits pleins.
  • La presse 1 telle que décrite précédemment pourra ainsi être utilisée selon plusieurs procédés d'utilisation comprenant toutefois tous la procédure suivante :
    • disposer la presse 1 avec le ou chaque actionneur 5 au-dessus du rail 2, et avec ledit au moins un dispositif de crochetage 18 engagé au niveau de l'âme 7, juste sous le champignon 8 du rail 2 ; et
    • commander un ou chaque actionneur 5 pour appliquer une force F orientée selon le troisième axe 13 sur le rail 2.
  • Si on veut réaliser un pressage vers le haut, alors, on réalisera plus précisément les étapes suivantes :
    • disposer la presse 1 avec chaque actionneur 5 au-dessus du rail 2, et avec le deuxième dispositif de crochetage 18b engagé au niveau de l'âme 7, juste sous le champignon 8 du rail 9 ;
    • commander les premier et troisième actionneurs 5a, 5c pour appliquer une force orientée selon le troisième axe 13 sur le rail 2, vers le bas.
  • Si on veut au contraire réaliser un pressage vers le bas, on réalisera plutôt les étapes suivantes :
    • disposer la presse 1 avec chaque actionneur 5 au-dessus du rail 2, et avec les premier et troisième dispositifs de crochetage 18a,18c engagés au niveau de l'âme 7, juste sous le champignon 8 du rail 2 ;
    • commander le deuxième actionneur 5b pour appliquer une force F orientée selon le troisième axe 13 sur le rail 2, vers le bas.
  • La figure 9 illustre une presse 1 selon un mode de réalisation alternatif. La presse 1 comprend ainsi successivement le long du premier axe 11 un premier, un deuxième et un troisième dispositifs de crochetage 18a, 18b, 18c, et un premier et un deuxième actionneurs 5a, 5b. Le deuxième dispositif de crochetage 18b et le deuxième actionneur 5b sont disposés entre les premier et troisième dispositifs de crochetage 18a, 18c.
  • Similairement à la presse 1 représenté en figure 2, dans la presse 1 de la figure 9, les distances séparant respectivement le premier dispositif de crochetage 18a et le premier actionneur 5a, le deuxième dispositif de crochetage 18b et le deuxième actionneur 5b sont inférieures aux distances séparant les actionneurs 5 et aux distances séparant les dispositifs de crochetage 18, entre eux.
  • La presse 1 fonctionne de manière similaire a ce qui a été exposé précédemment à ceci près qu'il n'y a plus qu'un vérin extrême, le troisième actionneur 5c étant supprimé.

Claims (9)

  1. Ensemble comprenant un rail (2) et une presse (1) pour le rail (2), le rail (2), allongé suivant un premier axe longitudinal (11), présentant une âme (7) s'étendant entre un champignon (8) et un patin (6), la presse (1) comprenant :
    - un châssis (3) disposé sur le rail de façon à être allongé suivant ledit premier axe longitudinal (11) et sur lequel sont montés successivement, le long du premier axe (11) :
    -- au moins un dispositif de crochetage (18) du rail (2) pouvant occuper un état engagé sous le rail (2) suivant un deuxième axe (12) transversal au premier axe (11), ledit au moins un dispositif de crochetage (18) étant adapté, dans l'état engagé, à crocheter le rail (2) au niveau de l'âme (7), juste sous le champignon (8), et
    -- au moins un actionneur (5) adapté pour agir sur le rail (2) afin de lui appliquer une force (F) orientée selon un troisième axe (13) transversal auxdits premier et deuxième axes (11, 12), et
    - une unité de commande (33) apte à commander ledit au moins un actionneur (5) de façon à appliquer au rail (2), dans un plan parallèle auxdits premier et troisième axes (11, 13), un couple de redressement, entre l'actionneur (5) agissant et le dispositif de crochetage (18) engagé, caractérisée en ce que :
    - ledit au moins un dispositif de crochetage (18) est monté basculant par rapport au châssis (3) autour du deuxième axe (12), et/ou,
    - ledit au moins un dispositif de crochetage (18) comprend :
    -- un couple de mâchoires (20) adapté pour que, dans l'état engagé, les mâchoires (20) crochètent le rail (2), de part et d'autre du rail (2), suivant le deuxième axe (12), et
    -- plusieurs dits actionneurs (5) et dans laquelle les mâchoires (20) dudit couple de mâchoires (20) sont montées mobiles en translation sur le châssis (3) selon le deuxième axe (12) et sont commandées par l'unité de commande (33) apte à coordonner la mobilité des couples de mâchoires (20) et des actionneurs (5).
  2. Ensemble selon la revendication 1, dans lequel, le long du premier axe (11), ledit au moins un dispositif de crochetage (18) comprend successivement un premier, un deuxième et un troisième dispositifs de crochetage (18a, 18b, 18c) et ledit au moins un actionneur (5) comprend successivement un premier et un deuxième actionneurs (5a, 5b), lesdits dispositifs de crochetage (18) et lesdits actionneurs (5) étant agencés le long du premier axe (11) de manière que le deuxième dispositif de crochetage (18b) et le deuxième actionneur (5b) soient disposés entre les premier et troisième dispositifs de crochetage (18a, 18c).
  3. Ensemble selon la revendication 2, dans lequel, le long du premier axe (11), les distances séparant respectivement le premier dispositif de crochetage (18a) et le premier actionneur (5a), le deuxième dispositif de crochetage (18b) et le deuxième actionneur (5b) sont inférieures aux distances séparant les actionneurs (5) et aux distances séparant les dispositifs de crochetage (18), entre eux.
  4. Ensemble selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit au moins un dispositif de crochetage (18) comprend un rebord intérieur (21) s'étendant selon le deuxième axe (12) et qui est adapté pour être placé au niveau de l'âme (7), sous le champignon (8) du rail (2).
  5. Ensemble selon la revendication 4 caractérisé en ce que ledit rebord (21) comprend une rainure (25) selon ledit troisième axe (13).
  6. Ensemble selon la revendication 4 ou 5, caractérisé en ce que ledit rebord (21) comprend une paroi libre (23), arrondie convexe.
  7. Procédé d'utilisation de la presse (1) de l'ensemble selon l'une des revendications 1 à 6, pour presser ledit rail (2), le procédé comprenant les étapes suivantes :
    - disposer la presse (1) avec le ou chaque actionneur (5) au-dessus du rail (2), et avec ledit au moins un dispositif de crochetage (18) engagé au niveau de l'âme (7), juste sous le champignon (8) du rail (2) ;
    - commander un ou chaque actionneur (5) pour appliquer une force (F) orientée selon le troisième axe (18) sur le rail (2).
  8. Procédé d'utilisation de la presse (1) de l'ensemble selon la revendication 2 ou 3, pour presser ledit rail (2) vers le haut, sur le rail (2) le champignon (8) étant en position supérieure et le patin (6) en position inférieure, le procédé comprenant les étapes suivantes :
    - disposer la presse (1) avec chaque actionneur (5) au-dessus du rail (2), et avec le deuxième dispositif de crochetage (18b) engagé au niveau de l'âme (7), juste sous le champignon (8) du rail (2) ;
    - commander le premier actionneur (5a, 5c) pour appliquer une force (F) orientée selon le troisième axe (13) sur le rail (2), vers le bas.
  9. Procédé d'utilisation de la presse (1) de l'ensemble selon l'une des revendications 2 à 5, pour presser ledit rail (2) vers le bas, sur le rail (2) le champignon (8) étant en position supérieure et le patin (6) en position inférieure, le procédé comprenant les étapes suivantes :
    - disposer la presse (1) avec chaque actionneur (5) au-dessus du rail (2), et avec les premier et troisième dispositifs de crochetage engagés (18a, 18c) au niveau de l'âme (7), juste sous le champignon (8) du rail (2) ;
    - commander le deuxième actionneur (5b) pour appliquer une force (F) orientée selon le troisième axe sur le rail (13), vers le bas.
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