WO2021074242A1 - Maillon pour une chaine d'excavation et chaine d'excavation associee - Google Patents

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WO2021074242A1
WO2021074242A1 PCT/EP2020/078943 EP2020078943W WO2021074242A1 WO 2021074242 A1 WO2021074242 A1 WO 2021074242A1 EP 2020078943 W EP2020078943 W EP 2020078943W WO 2021074242 A1 WO2021074242 A1 WO 2021074242A1
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WO
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link
chain
excavation
shovel
links
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Application number
PCT/EP2020/078943
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English (en)
Inventor
Vladimir Svitok
Franck MARTINET
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Matisa Materiel Industriel Sa
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Publication date
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Priority to CA3153816A priority patent/CA3153816A1/fr
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Priority to AU2020367381A priority patent/AU2020367381A1/en
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    • E02F9/28—Small metalwork for digging elements, e.g. teeth scraper bits

Definitions

  • TITLE LINK FOR AN EXCAVATION CHAIN AND EXCAVATION CHAIN
  • the invention relates, in general, to the technical field of clearing or excavation chains.
  • the invention relates more specifically to a link for an excavation chain intended to travel on a traffic path having a rectilinear excavation portion for a ballast clearing device below a railway track, and to an excavation chain comprising such links.
  • ballasts located under the sleepers of a railway track, and for sorting it for possible reuse by dumping it on the track.
  • These machines are commonly called “stripping machines”.
  • work trains generally further comprise a machine responsible for screening the ballast to keep, on the one hand, the healthy part of the ballast for its reuse, and on the other hand, to remove the worn part of the ballast in wagons provided for this purpose.
  • the stripper-screening machine makes it possible to remove, sort the used ballast and replace the entire ballast layer with the sorted healthy ballast as well as a possible additional supply of new ballast.
  • Such work trains are equipped with excavation chains consisting of a succession of articulated links, at least part of which is equipped with shovels intended to excavate the ballast.
  • This chain is arranged in a movable or adjustable manner in height, on the chassis of the rail vehicle.
  • the chain is endlessly moved by a driving mechanism.
  • the chain path is configured so that it has a rectilinear excavation portion located under the railroad ties, the chain working on this excavation portion transversely with respect to the orientation of the rails of the railway, dragging and transporting the ballast with them.
  • brackets On either side of this rectilinear excavation portion are arranged brackets forming return members for the excavation chain.
  • brackets are located at the ends of the rectilinear excavation portion, the portion along which the ballast is withdrawn, and are generally formed of a fixed bent wall on which the chain links slide successively.
  • the chain circulates along a longitudinal arrival path then circulates on the rectilinear excavation portion after having passed through a first bent portion formed by one of the brackets.
  • the chain which continues on its way then leaves said rectilinear excavation portion to circulate on the longitudinal outlet portion after having passed through a second bent portion formed by the other of the brackets.
  • the shovels arrive on this rectilinear excavation portion while being unloaded and come out loaded with ballast towards the longitudinal exit portion.
  • the longitudinal inlet and outlet portions are connected, in an area located high above the rail vehicle, by a transverse discharge portion where the ballast is discharged onto conveyor belts.
  • the shovels unloaded from the ballast then continue their way towards the arrival longitudinal portion, then repeating these operations.
  • the wear of the links is also localized at the level of the return members. Indeed, the shocks undergone in these bent zones, taking into account the forces involved, often lead to premature wear at the level of the brackets, and more generally at the level of the return members arranged along the path traveled by the chain. The wear is also localized on the inner side of the links, opposite to the outer side from which the shovel protrudes.
  • the invention aims to remedy all or part of the drawbacks of the state of the art by proposing in particular an excavation chain allowing a reduction in the wear of its links, and also allowing a reduction in wear. suffered by the referral bodies.
  • a link for an excavation chain intended to travel on a traffic path having an excavation portion for a ballast clearing device below of a railway track
  • the link comprising a body extending longitudinally between a front end and a rear end and is traversed by at least one front through hole and one rear through hole configured to receive articulation means with an adjacent link of the chain, the front and rear through-holes extending along axes parallel to each other and contained in a reference plane of the body, the link being characterized in that the body has an inner side of the body relative to the plane reference, opposite to the outer side, a concave guide surface extending over an envelope having an axis generatrix parallel to the axes of the link, the guide surface being config urea to match at least locally a curvature of a return member of the clearing device.
  • the link can circulate on a return member such as brackets on either side of a rectilinear excavation portion while locally following its curvature.
  • wear on the inner side of the link such as wear on the return member, is reduced.
  • the link is stabilized by a surface contact between the guide surface of the body of the link on the one hand, and the driving surface of the return member on the other hand which locally has a substantially complementary shape.
  • Such a surface contact in fact makes it possible to avoid a gyration movement of the link around itself during the passage of the drive member as occurs when a vertical linear linear contact takes place between the link and the link. referral body.
  • Such stabilization aims to improve the efficiency of ballast transport by the excavator.
  • Such a configuration also makes it possible to reduce the noise produced by the clearing device.
  • the guide surface extends along a directing curve having at least locally the shape of an arc of an ellipse, and preferably of an arc of a circle. Such a configuration provides a progressive continuous curvature for the passage of the return member.
  • the distance separating two front and rear longitudinal ends of the guide surface is greater than the distance separating the front and rear through holes, or even greater than the center distance between the front and rear through holes.
  • the guide surface extends between its two front and rear longitudinal ends, the front ends and rear being each located substantially to the right of the front and rear through-hole, respectively.
  • this end is positioned in line with an intermediate zone delimited between, on the one hand, a longitudinal end portion of the through-hole situated towards the interior of the body and, on the other hand, its central axis.
  • the body of the link comprises, on its inner side, preferably to the right of each of the front and rear through holes, a convex surface extending between the concave guide surface and the associated end front or rear of the link body.
  • a convex surface extending between the concave guide surface and the associated end front or rear of the link body.
  • the front and rear ends of the body each have a curved convex portion, preferably in an arc of a circle so as to be free of stops.
  • This configuration ensures effective and durable protection of the chain link joints against abrasion wear by ballast stones with sharp or sharp edges and against the action of dust, thus giving the links a longer service life. chain.
  • This curved portion preferably extends over an envelope having a generatrix parallel to the axis of the associated through hole.
  • the link comprises a projecting part extending from an outer side of the body relative to the reference plane.
  • the protruding part comprises for example a shovel for transporting ballast.
  • the shovel has a stop surface configured to receive a counter-stop of an adjacent rear link of the chain so as to limit relative rotation between the chain link and the adjacent rear link around of the axis of the rear through-hole.
  • a counter-stop is particularly effective on the rectilinear excavation portion along which the shovels work and undergo a force exerted by the ballast generating a moment on the shovel tending to cause the shovel to pivot rearwardly, and therefore the body of the link.
  • the counter-stop makes it possible to limit the effect of this moment of forces applied to the shovel so that the associated link continues its path in a rectilinear fashion.
  • the link comprises fingers carried by the shovel and projecting outwardly from the outer side of the reference plane in the extension of the shovel. These fingers are preferably each oriented along an axis inclined relative to the reference plane, with an inclination preferably between 65 and 80 °, preferably between 70 and 75 °. This allows for the use of shorter fingers to make the excavator lighter without losing performance or losing rigidity.
  • the fingers are all located above a plane perpendicular to the parallel axes of the front and rear through holes and tangent to a lower end of said shovel. This increases the life of the fingers.
  • the projecting part comprises a counter-stop configured to come into abutment against a stop surface of a shovel of an adjacent front link so as to limit a relative rotation between the link and the link. adjacent front around the axis of the front through-hole.
  • the body is in one piece, that is to say in one piece, preferably obtained by casting, with or without machining of the front and rear through holes and / or of the surface of guidance.
  • the invention also relates to a finger for a shovel of a link of an excavation chain intended to travel on a traffic path having a excavation portion for a ballast clearing device below a railway track, the finger comprising a plurality of grooves configured to receive a locking member for ensuring adjustment of the finger in translation relative to the shovel. The position of the locking member in one of the grooves thus determines the axial position of the finger with respect to the shovel.
  • Such fingers can be fitted to shovels as described above but also any other shovel of the prior art whose fingers are fixed by such locking members, this regardless of the characteristics of the body of the link.
  • an excavation chain having an excavation portion for a ballast clearing device below a railway track, the excavation chain being characterized in that it comprises a succession of chain links comprising all or part of the aforementioned characteristics to form an endless chain.
  • the chain links comprise links of the type comprising a projecting part, preferably links of the type comprising a shovel and links of the type comprising a counter-stop, and links of the type without part protruding.
  • the excavation chain comprises a succession of a plurality of chain links forming the same pattern which is repeated successively placed end to end successively along the chain, such a pattern comprising from front to back in the direction of movement of the chain: a link of the type comprising a shovel, a link of the type comprising a counter-stop, a link of the type without protruding part, then a link of the type comprising a counter-stop.
  • the invention also relates to a ballast clearing device comprising such an excavation chain, the excavation chain preferably being moved in an endless manner by a drive mechanism and being guided on its circulation path at least by angle transmission members, the body having on an inside side of the body with respect to the reference plane, opposite the outside side, a concave guide surface extending over an envelope having an axis generator parallel to the axes of the joints of the link, the guide surface following at least locally a curvature of at least one of the return members of the excavating device, preferably at least two return members arranged on either side of the excavation portion .
  • a radius of curvature of the guide surface is equal, at least locally, to a radius of curvature of at least one of the return members, preferably at least of the two return members arranged on either side of the excavation portion.
  • FIG. 1 a simplified side diagram of a work train equipped with a stripper-screen according to one embodiment
  • FIG. 2 a partial diagram of an excavation or clearing device according to this embodiment, seen from the front without an excavation chain;
  • FIG. 3 a front view of a portion of an excavation chain according to one embodiment, at a return member at one end of a rectilinear excavation portion;
  • FIG. 4 a top view of the excavation chain portion according to the embodiment of Figure 3, at a return member at one end of a rectilinear excavation portion;
  • FIG. 5 a detailed profile view of a chain link fitted with a shovel according to this same embodiment
  • FIG. 6 a front perspective view of a chain link provided with a shovel according to this same embodiment
  • FIG. 7 a rear perspective view of a chain link provided with a shovel according to this same embodiment
  • FIG. 8 a perspective view of a reinforcing finger of a shovel according to one embodiment
  • FIG. 9 a rear perspective view of a chain link provided with a shovel according to this embodiment, and equipped with reinforcing fingers according to Figure 8;
  • FIG. 10 a top view of a portion of an excavation chain according to another embodiment
  • FIG. 11 a perspective view of the excavation chain portion according to the embodiment of Figure 10.
  • FIG. 1 there is illustrated a railway vehicle 1 such as a stripper-screen equipped with a clearing or excavation device 4 for cleaning the ballast of a railway track 2.
  • This clearing or excavation device 4 is placed between two bogies 3 of train 1.
  • the ballast clearing device 4 comprises an excavation chain 8 moved endlessly by a drive mechanism 9 and guided by ducts including a transverse duct 5 located under the track 2 in the working position , along which the chain runs on a substantially rectilinear excavation portion 8A.
  • the clearing device 4 also comprises upward and downward ducts 6, 7 connected on either side of the transverse duct 5 to which they are connected by bent portions forming angle references 40 also called “brackets" (see figure 2). It is understood that the excavation portion is generally rectilinear, even though the excavation is provided in a part of the curve of each of the bevel gearboxes.
  • the drive device 9 is arranged in height relative to the railway vehicle 1, above the railway track 2, on one side longitudinally opposite to the transverse duct 5, and between the ascent duct 6 and the descent duct 7.
  • the driving device 9 is placed on the path of the excavation chain 8 and comprises a driving wheel 9 ′ driving locally with links 100 of the excavation chain 8 so as to move it.
  • An endless path is thus formed to guide the excavation chain 8.
  • Arrows illustrated in FIG. 2 indicate the direction of movement of the chain 8.
  • idle wheels 41 forming return members 40 are provided for ensure the correct movement of chain 8 at these bent areas.
  • ballast Once the ballast is transported high in the riser pipe 6, it is unloaded on a conveyor belt 10 and then transported to a screening unit 11 in order to sort the healthy ballast from the used ballast.
  • the vehicle 1 further comprises a lifting unit 13 of the railway track 2 which is connected to a frame 14 of the vehicle 1 and which is located upstream of the clearing or excavation device 4 with respect to a direction of 12 of the vehicle 1.
  • a height adjustment device 16 is also provided and connected to the frame 14 of the vehicle 1, which is configured to move the clearing device 4, by drive means 15, from an elevated position to a lowered position under the railway track 2 and can be connected for example in a removable manner to the transverse duct 5 by a connector (not visible in the figures).
  • FIGS 3 and 4 illustrate front and top views, respectively, of part of the excavation chain 8 according to one embodiment.
  • This part of the excavation chain 8 is located at the level of a return member 40 connecting one end of a rectilinear excavation portion 8A of the chain 8 guided by the transverse duct 5 and the entrance to the longitudinal portion. outlet 8B guided by the rise duct 6.
  • This return member 40 is formed by a fixed surface bent at an angle substantially equal to 90 degrees so that it forms a square.
  • the excavation chain 8 is formed of a succession of links 100 articulated in pairs until the two ends of the chain 8 are connected end to end to form a closed chain 8, of the chain type without end.
  • Each of the links 100 comprises a body 101 which extends longitudinally between a front end 110 and a rear end 120 provided respectively with at least one front hole 111 and a rear hole 121 passing right through the link 100 and configured to receive means of articulation with an adjacent link of the chain 8.
  • the longitudinal direction is understood here as the direction of movement of the link 100.
  • the front 111 and rear 121 through-holes extend along axes parallel to each other. and contained in a reference plane P of the body 101, each link 100 comprising a projecting portion 130, 140 extending from an outer side 100A of the body 101 of the link 100 with respect to the reference plane P.
  • the protruding parts of the links 100 may include a shovel 130 for transporting ballast, or a counter-stop 140 configured to abut against a stop surface 131 of a shovel 130 of an adjacent link 100 before so as to limit a relative rotation between the chain link 100 8 and the adjacent front link around the axis of the front through-hole 111.
  • the excavation chain 8 is composed of an even number of links 100, the links 100 of the type comprising a shovel 130 and the links 100 of the type comprising a counter-stop 140 being arranged successively alternately along the chain 8.
  • each link 100 comprising a shovel 130 has a stop surface 131 located at the back of the shovel 130 and configured to receive a counter stop 140 of an adjacent rear link of the chain 8 so as to limit a relative rotation between the link 100 of the chain 8 and the link adj rear acent around the axis of the rear through-hole 121.
  • a stop position of the shovel 130 against the counter-stop 140 of the associated rear link 100 is visible in FIG. 4, at the level of the link 100 located on the rectilinear portion excavation 8A.
  • the shovels 130 undergo a force by driving the ballast which generates a moment on the shovel 130 which tends to cause the link 100 to tilt back, this tilting being a pivoting of the shovel 130 around the axis A2 of the rear through hole 121 configured to receive articulation means 160.
  • this pivoting being a pivoting of the shovel 130 around the axis A2 of the rear through hole 121 configured to receive articulation means 160.
  • at least one of the through holes 111, 121 has a flat 105 so in blocking in rotation the axis A1, A2 of the associated articulation means 160.
  • the flat 105 of each axis is oriented so as to be contained in a plane perpendicular to the reference plane P and parallel to an axis A1, A2 of the associated through hole 111,121.
  • Such an orientation of the plate 105 of the axes makes it possible to improve the locking in rotation of the axis in question, the force being on the flat of the axis.
  • the articulation means 160 are formed in this embodiment by axes passing through a rear through hole 121 of a link 100 and front through hole 111 of another link 100, the axis being blocked in translation by a circlip positioned in an interior groove of the through-hole.
  • the circlip groove is machined in the shovel 130 to allow it to be held in place in its housing.
  • the links 100 comprising shovels 130 are outer links of the chain 8 or female links in that they have a body 101 comprising a front end 110 and a rear end 120 each provided with two side plates d 'predetermined thickness between which is inserted a plate centered at a front 110 or rear 120 end of a body 101 of a link 100 comprising a counter-stop 140 thus forming an inner link 100 or male link.
  • the axis of the articulation means 160 is configured to fit into the corresponding through-hole formed by the alignment of through-hole portions of each of these three plates.
  • the links 100 run transversely with respect to the railway track 2 which corresponds to the longitudinal direction of the bodies 101 of the links 100 on this portion.
  • the links 100 are oriented so that the axes A1, A2 of the through holes 111, 121 are substantially vertical with respect to the ground, the reference plane P then being vertical, and the shovel 130 or the counter-stop 140 extending substantially radially towards the ground. 'outside 100A of body 101 of link 100.
  • each link 100 comprises, on an inner side100B of the body8 of the link100 with respect to the reference plane P, opposite to the outer side 100A, a concave guide surface 150 s' extending over an envelope 155 having an axisG generator (see FIG. 7) parallel to the axes of the articulations A1, A2 of the link 100.
  • This guide surface 150 is configured to match at least locally a curvature C of a return member40 of the clearing device4 (see figure 4).
  • the angle transmission of the return member 40 has a convex roundness connecting two surfaces arranged at 90 degrees to each other.
  • the guide surface 150 extends along a directing curve Cd having the shape of an arc of a circle. In the plane of figure 5, the directing curve Cd follows the envelope 155.
  • the guide surface 150 extends between two longitudinal ends front151 and rear 152 of said guide surface 150, the distance which separates them being greater than the distance DI separating the front 111 and rear 121 through holes. This distance d can also be greater than the center distance D2 between the through holes (not shown).
  • the front 151 and rear 152 longitudinal ends of the guide surface 150 are each located substantially to the right of an intermediate zone Zi (see Figure 5) delimited between the central axis A1, A2 of the associated through hole 111,121 and the inner edge of the corresponding through hole 111,121, this intermediate zone Zi extending longitudinally over a distance corresponding to a radius of the associated through hole 111,121.
  • the inner edge of the through hole 111, 121 is meant a longitudinal end portion of the through hole 111, 121 located towards the interior of the body 101 of the link 100.
  • the link 100 also comprises, on the inner side 100B of its body 101, to the right of each of the axes A1, A2 of the front111 and rear121 through holes, a convex surface 153,154 extending between the concave guide surface 150 and the associated front 110 or rear 120 end of the body 101 of the link 100. This allows better passage of the return members 40 when they arrive on them.
  • the combination of these convex surfaces 153, 154 bordering longitudinally on either side of the concave surface 150 is particularly reliable for limiting the wear of the bodies 101 of the links 100 and of the return members 40 while limiting the noise caused by the displacement of chain 8.
  • these convex surfaces 153, 154 each extend over an envelope having a generatrix of axis parallel to that of the concave guide surface 150.
  • the links 100 are therefore guided by the corresponding ducts, resting on the path by two support zones of the link 100 which are located on these convex surfaces 153, 154, namely to the exterior of the concave part delimited by the guide surface 150 and in longitudinal overlap of the front 111 and rear 121 through-holes.
  • Such a location of these bearing surfaces formed by these convex surfaces 153, 154 also makes it possible to avoid a rearward tilting of the excavator 130 in the angle transmissions due to the changes of direction.
  • the front 110 and rear 120 ends of the link 100 each have a curved convex portion 112, 122, for example in an arc of a circle, so as to be free of stops.
  • Each curved portion 112, 122 preferably extends over an envelope having a generatrix parallel to the axis of the associated through hole.
  • the guide surface 150 is preferably chamfered on its side edges 156.
  • Each link 100 provided with a shovel 130 allowing the excavation and transport of ballast comprises fingers 132 carried by the shovel 130 and projecting outwardly from the outer side 100A of the reference plane P, in the extension of the shovel 130.
  • these fingers 132 are three in number: a central finger, a lower finger and an upper finger.
  • 132 fingers are made for example in high strength steel and one end 132a is disposed projecting in the extension of the shovel 130.
  • Each finger 132 has a cylindrical body 132b configured to cooperate in a tubular receptacle 134 provided for this purpose and at least one radial groove 132c on its cylindrical body 132b.
  • the groove 132c is dimensioned so as to receive a locking member 135 such as a screw penetrating substantially orthogonally with respect to the finger 132 in the tubular receptacle 134 and penetrating at least in part into the groove 132c.
  • the locking member 135 is configured to block in translation the cylindrical body 132b relative to the tubular receptacle 134 of the shovel 130, the locking member 135 extending tangentially with respect to a bottom of the groove 132c.
  • the fingers 132 make it possible to protect the shovel 130 from wear, in particular at its end and in the lower part of the shovel 130 where the wear is generally greater.
  • the fingers 132 may include a plurality of grooves 132c to allow adjustment of the finger 132 in translation and thus cause it to translate in its tubular receptacle 134 to take predetermined positions as a function of its wear.
  • the fingers 132 are removably fixed relative to the shovel 130, the removal of the locking means 135, for example by unscrewing it, allows the finger 132 concerned to be released and to be removed from its tubular receptacle 134 by the translating.
  • the locking means 135 can also be secured by any suitable means such as a pin (not visible in the figures).
  • the fingers 132 are each oriented along an axis inclined relative to the reference plane P, with an inclination a of between 65 and 80 °, preferably between 70 and 75 °.
  • the fingers 132 are also oriented in a plane P132 inclined relative to a mean plane P130 of the shovel 130 extending substantially vertically (see Figure 4), the inclination a preferably being between 20 and 35 ° , and here equal to about 30 ° in this embodiment.
  • the useful working surface of the shovel 130 is understood here as the surface swept by the shovel 130 during its movement.
  • the fingers 132 are all located above a Pinf plane perpendicular to the parallel axes of the front 111 and rear 121 through holes and tangent to a lower end of said shovel 130, in particular in this embodiment, also in below a Psup plane tangent to an upper end of the excavator 130 (see Figure 9).
  • the Pinf and Psup planes are generally horizontal. This lower end is sensitive in that it is extremely stressed in terms of abrasion wear against the ballast so that if the wear becomes too great, it can interfere with the proper attachment of the fingers 132 on the back of the machine. the shovel 130.
  • the hardness of the lower surface of the shovel 130 is increased, for example by an addition by welding chromium / manganese and vanadium or by adding tungsten carbide plates.
  • FIGs 10 and 11 illustrate an excavation line according to another embodiment.
  • the excavation chain 8 is formed by a succession of links 100 articulated in pairs until the two ends of the chain 8 are connected end to end to form a closed chain 8. , of endless chain type.
  • each link 100 comprises, on an inner side 100B of the body 8 of the link 100 with respect to the reference plane P, opposite to an outer side 100A, a guide surface 150 is configured to match at least locally a curvature C of a return member 40 of the clearing device 4.
  • the excavation chain 8 is composed of a succession of links 100 among which the links are of three different types: the links 100 of the type comprising a shovel 130, the links 100 of the type comprising a counter-stop 140 and links 100 of the type without protruding part, that is to say formed essentially from their body 101.
  • each of the links 100 of the type comprising a shovel 130 is disposed between two links 100 of the type comprising a counter-stop 140.
  • each link 100 of the type without protruding part is also disposed between two Links of the type comprising a counter-stop 140. Every other link is therefore provided with a counter-stop 140, the other links being alternately a link of the type comprising a shovel 130 and a link of the type without protruding part.
  • a pattern of the chain is therefore formed by a link 100 of the type without protruding part interposed between two links of the type comprising a counter-stop 140, and a link 100 of the type comprising a shovel 130 at a front end or back of this set of three links: these four links 100 together form, in this order, a pattern which is repeated successively along chain 8.
  • Each link 100 comprising a shovel 130 comes directly in front of a link comprising a counter-stop 140 so, as already described, to limit a relative rotation of the link carrying the shovel 130.
  • the links fixing interfaces between their bodies 101, at their front ends 110 and rear 120 are identical for a link 100 of the same type: the links comprising a shovel 130 and the so-called “intermediate” links without protruding part are so-called “female” links for their connection in the chain 8 and the links 100 comprising a counter-stop 140 are so-called “male” links for their connection in the chain 8.
  • the female links have a body 101, the front 110 and rear 120 ends of which are each provided with two side plates or flanges of predetermined thickness between which is interposed a centered plate of a front end 110 or rear 120 of a body 101 of another adjacent link 100.
  • the axis of the articulation means 160 is configured to be housed in the associated through-hole formed by the alignment of through-hole portions of each of these three plates of the two links nested one in the other so as to form a hinge.
  • this link 100 has on an outer side 100A of the body 101 with respect to the reference plane P, opposite to the inner side 100B, a convex surface.
  • Such a surface aims to increase the distance separating the surfaces of the inner 100B and outer 100A sides of the body 101, that is to say to increase the thickness of the body 101 of the links to make them more resistant.
  • the guide surface 150 is itself always configured to match at least locally a curvature C of a return member4 of the excavation device4.

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Abstract

Maillon (100) pour une chaîne (8) d'excavation pour un dispositif d'excavation (4) de ballast au-dessous d'une voie ferrée (2), le maillon (100) comportant un corps (101) s'étendant longitudinalement entre une extrémité avant (110) et une extrémité arrière (120) et étant traversé par au moins un trou traversant avant (111) et un trou traversant arrière (121) configurés pour recevoir des moyens d'articulation avec un maillon adjacent de la chaîne (8), les trous traversants avant (111) et arrière (121) s'étendant suivant des axes parallèles entre eux et contenus dans un plan de référence (P) du corps (101), le maillon (100) présentant, en outre, d'un côté intérieur (100B) du corps (101) par rapport au plan de référence (P), opposé au côté extérieur (100A), une surface de guidage (150) concave s'étendant sur une enveloppe (155) présentant une génératrice d'axe (G) parallèle aux axes des articulations (A1, A2) du maillon, la surface de guidage (150) étant configurée pour épouser au moins localement une courbure (C) d'un organe de renvoi (40) du dispositif d'excavation (4).

Description

DESCRIPTION
TITRE : MAILLON POUR UNE CHAINE D'EXCAVATION ET CHAINE D'EXCAVATION
ASSOCIEE
DOMAINE TECHNIQUE DE L'INVENTION
[0001] L'invention concerne, de façon générale, le domaine technique des chaînes de déblaiement ou d’excavation.
[0002] L’invention se rapporte plus spécifiquement à un maillon pour une chaîne d’excavation destinée à circuler sur un chemin de circulation présentant une portion rectiligne d’excavation pour un dispositif de déblaiement de ballast au-dessous d’une voie ferrée, et à une chaîne d’excavation comportant de tels maillons.
ÉTAT DE LA TECHNIQUE ANTÉRIEURE
[0003] On connaît dans l’art antérieur des trains de travaux équipés de machines chargées de retirer le ballast situé sous les traverses d’une voie ferrée, et de le trier pour une réutilisation éventuelle en le déversant sur la voie. Ces machines sont communément appelées « dégarnisseuses ». De manière connue, de tels trains de travaux comprennent en plus généralement une machine chargée du criblage du ballast pour conserver, d’une part, la partie saine du ballast pour sa réutilisation, et d’autre part, évacuer la partie usée du ballast dans des wagons prévus à cet effet. De cette manière, la dégarnisseuse-cribleuse permet d’enlever, trier le ballast usagé et remplacer la totalité de la couche de ballast avec le ballast sain trié ainsi qu’un éventuel apport complémentaire de ballast neuf.
[0004] De tels trains de travaux sont équipés de chaînes d’excavation constituées d’une succession de maillons articulés entre eux dont une partie au moins est équipée de pelles destinées à excaver le ballast. Cette chaîne est disposée de façon déplaçable ou réglable en hauteur, sur le châssis du véhicule ferroviaire. La chaîne est mue d’une manière sans fin par un mécanisme d’entrainement. Le chemin de la chaîne est configuré de sorte qu’il comporte une portion rectiligne d’excavation située sous les traverses de la voie ferrée, la chaîne travaillant sur cette portion d’excavation transversalement par rapport à l’orientation des rails de la voie ferrée en entraînant et transportant avec elles le ballast. De part et d’autre de cette portion rectiligne d’excavation sont disposées des équerres formant des organes de renvoi pour la chaîne d’excavation. Ces équerres sont localisées aux extrémités de la portion rectiligne d’excavation, portion le long de laquelle le ballast est retiré, et sont généralement formées d’une paroi fixe coudée sur laquelle glissent successivement les maillons de la chaîne. La chaîne circule le long d’un chemin longitudinal d’arrivée puis circule sur la portion rectiligne d’excavation après avoir traversé une première portion coudée formée par l’une des équerres. La chaîne qui poursuit son chemin sort ensuite de ladite portion rectiligne d’excavation pour circuler sur la portion longitudinale de sortie après avoir traversé une seconde portion coudée formée par l’autre des équerres. Les pelles arrivent sur cette portion rectiligne d’excavation en étant déchargées et en ressortent chargées de ballast vers la portion longitudinale de sortie. Les portions longitudinales d’arrivée et de sortie sont reliées, dans une zone située en hauteur par rapport au véhicule ferroviaire par une portion transversale de déversement où le ballast est déversé sur des bandes transporteuses. Les pelles déchargées du ballast continuent alors leur chemin vers la portion longitudinale d’arrivée répétant ensuite ces opérations.
[0005] Ces pelles sont conçues pour répondre à de nombreuses problématiques. En particulier, elles doivent être suffisamment résistantes pour assurer un certain nombre de cycles prédéterminé afin d’assurer l’excavation et le transport de ballast en nécessitant un minimum de maintenance. Ces pelles doivent en outre permettre le transport efficace du ballast vers son déversement en vue de l’opération de criblage, ceci pour améliorer le rendement de la dégarnisseuse par l’excavation du ballast aussi bien que celui de la cribleuse pour permettre d’améliorer le taux de réutilisation du ballast sain.
[0006] Malgré ces objectifs, et compte tenu des contraintes considérables subies par les pelles excavatrices, l’amélioration de leur résistance en vue de minimiser leur maintenance est une problématique constante en recherche continue d’amélioration.
[0007] Pour améliorer encore leur durée de vie, il est également connu de munir ces pelles de doigts renforcés formant des griffes et placés dans le prolongement de la pelle. De telles doigts sont conçus de manière très résistante dont la maintenance est plus aisée que le maillon de la chaîne lui-même et qui permet de s’adapter de façon plus précise à une usure localisée en fonction des efforts subis. Cela permet ainsi une réduction du coût de la maintenance et un temps de maintenance, donc d’arrêt de la machine, plus court.
[0008] Cependant l’usure des maillons est également localisée au niveau des organes de renvoi. En effet, les chocs subis dans ces zones coudées, compte tenu des efforts en jeu, entraînent une usure souvent prématurée au niveau des équerres, et plus généralement au niveau des organes de renvoi disposés le long du chemin parcouru par la chaîne. L’usure est en outre localisée sur le côté intérieur des maillons, opposée au côté extérieur d’où est saillant la pelle
EXPOSE DE L'INVENTION
[0009] L’invention vise à remédier à tout ou partie des inconvénients de l’état de la technique en proposant notamment une chaîne d’excavation permettant une diminution de l’usure de ses maillons, et permettant également une diminution de l’usure subie par les organes de renvoi.
[0010] Pour ce faire est proposé, selon un premier aspect de l'invention, un maillon pour une chaîne d’excavation destinée à circuler sur un chemin de circulation présentant une portion d’excavation pour un dispositif de déblaiement de ballast au- dessous d’une voie ferrée, le maillon comportant un corps s’étendant longitudinalement entre une extrémité avant et une extrémité arrière et est traversé par au moins un trou traversant avant et un trou traversant arrière configurés pour recevoir des moyens d’articulation avec un maillon adjacent de la chaîne, les trous traversants avant et arrière s’étendant suivant des axes parallèles entre eux et contenus dans un plan de référence du corps, le maillon étant caractérisé en ce que le corps présente d’un côté intérieur du corps par rapport au plan de référence, opposé au côté extérieur, une surface de guidage concave s’étendant sur une enveloppe présentant une génératrice d’axe parallèle aux axes du maillon, la surface de guidage étant configurée pour épouser au moins localement une courbure d’un organe de renvoi du dispositif de déblaiement. [0011] Grâce à une telle combinaison de caractéristique, le maillon peut circuler sur un organe de renvoi tel que des équerres de part et d’autre d’une portion rectiligne d’excavation en suivant localement sa courbure. De cette manière, l’usure du côté intérieur du maillon, comme l’usure de l’organe de renvoi, est réduite. [0012] Par ailleurs, durant un tel mouvement, le maillon est stabilisé par un contact surfacique entre la surface de guidage du corps du maillon d’une part, et la surface d’entrainement de l’organe de renvoi d’autre part qui présente localement une forme sensiblement complémentaire. Un tel contact surfacique permet en effet d’éviter un mouvement de giration du maillon autour de lui-même durant le passage de l’organe d’entraînement comme cela se produit lorsqu’un contact linéique rectiligne vertical a lieu entre le maillon et l’organe de renvoi. Une telle stabilisation vise à améliorer l’efficacité du transport de ballast par la pelle. Une telle configuration permet également une réduction du bruit produit par le dispositif de déblaiement.
[0013] Contrairement aux idées reçues, une telle caractéristique implique un relief du côté intérieur du corps du maillon de sorte qu’un homme du métier pourrait penser qu’il serait de nature à freiner le mouvement de la chaîne qui la porte d’une part, et occasionner une usure prématurée d’autre part. Il n’en est rien et l’expérience a montré que l’utilisation d’un tel maillon offrait bien un meilleur passage sur les organes de renvoi de part et d’autre de la portion rectiligne d’excavation. [0014] Selon une caractéristique technique particulière, la surface de guidage s’étend le long d’une courbe directrice présentant au moins localement la forme d’un arc d’ellipse, et de préférence d’un arc de cercle. Une telle configuration offre une courbure continue progressive pour le passage de l’organe de renvoi.
[0015] Suivant un mode de réalisation, la distance séparant deux extrémités longitudinales avant et arrière de la surface de guidage est supérieure à la distance séparant les trous traversants avant et arrière, voire supérieure à l’entraxe entre les trous traversants avant et arrière.
[0016] Dans une configuration particulièrement avantageuse, la surface de guidage s’étend entre ses deux extrémités longitudinales avant et arrière, les extrémités avant et arrière étant situées chacune sensiblement au droit du trou traversant avant et arrière, respectivement. De préférence, cette extrémité est positionnée au droit d’une zone intermédiaire délimitée entre d’une part, une portion d’extrémité longitudinale du trou traversant située vers l’intérieur du corps et, d’autre part, son axe central.
[0017] Suivant un mode de réalisation, le corps du maillon comporte, sur son côté intérieur, de préférence au droit de chacun des trous traversants avant et arrière, une surface convexe s’étendant entre la surface de guidage concave et l’extrémité associée avant ou arrière du corps maillon. Cela permet un meilleur passage des organes de renvoi en arrivant sur eux. La combinaison de ces surfaces convexes bordant la surface concave étant particulièrement fiable pour limiter l’usure des corps des maillons et des organes de renvoi tout en limitant le bruit occasionné par le déplacement de la chaîne. Pour assurer une continuité entre les surfaces convexes et la surface concave de guidage, ces surfaces convexes s’étendent chacune sur une enveloppe présentant une génératrice d’axe parallèle à celle de la surface concave de guidage.
[0018] Dans une configuration avantageuse, les extrémités avant et arrière du corps présentent chacune une portion convexe courbée, de préférence en arc de cercle de sorte à être dépourvues d’arrêtés. Par cette configuration est assurée une protection efficace et durable des articulations des maillons de chaîne contre l'usure par abrasion par les pierres de ballast à arêtes vives ou coupantes et contre l'action de la poussière conférant ainsi une durée de vie plus longue des maillons de la chaîne. Cette portion courbée s’étend de préférence sur une enveloppe présentant une génératrice parallèle à l’axe du trou traversant associé.
[0019] Dans une configuration technique particulière, le maillon comprend une partie saillante s’étendant d’un côté extérieur du corps par rapport au plan de référence. La partie saillante comporte par exemple une pelle pour le transport de ballast.
[0020] Selon un mode de réalisation, la pelle présente une surface de butée configurée pour recevoir une contre-butée d’un maillon adjacent arrière de la chaîne de sorte à limiter une rotation relative entre le maillon de chaîne et le maillon adjacent arrière autour de l’axe du trou traversant arrière. Une telle contre-butée est particulièrement efficace sur la portion rectiligne d’excavation le long de laquelle les pelles travaillent et subissent une force exercée par le ballast engendrant un moment sur la pelle tendant à faire pivoter vers l’arrière la pelle, et donc le corps du maillon. La contre-butée permet de limiter l’effet de ce moment des forces appliqué sur la pelle pour que le maillon associé poursuive son chemin de façon rectiligne.
[0021] Dans une configuration technique particulière, au moins un des trous traversants configurés pour recevoir des moyens d’articulation avec un maillon adjacent de la chaîne présente un plat de sorte à bloquer en rotation un axe des moyens d’articulation. [0022] Selon une caractéristique avantageuse, le maillon comporte des doigts portés par la pelle et faisant saillie vers l’extérieur du côté extérieur du plan de référence dans le prolongement de la pelle. Ces doigts sont de préférence orientés chacun suivant un axe incliné par rapport au plan de référence, avec une inclinaison de préférence comprise entre 65 et 80°, de préférence entre 70 et 75°. Cela permet l’utilisation de doigts plus courts permettant d’alléger la pelle sans perdre en rendement ni perdre en rigidité.
[0023] Selon un mode de réalisation, les doigts sont tous situés au-dessus d’un plan perpendiculaire aux axes parallèles des trous traversants avant et arrière et tangent à une extrémité inférieure de ladite pelle. Cela permet d’accroitre la durée de vie des doigts.
[0024] Suivant un mode de réalisation, la partie saillante comporte une contre- butée configurée pour venir en butée contre une surface de butée d’une pelle d’un maillon adjacent avant de sorte à limiter une rotation relative entre le maillon et le maillon adjacent avant autour de l’axe du trou traversant avant. [0025] Selon un mode de réalisation, le corps est monobloc, c’est-à-dire d’un seul tenant, de préférence obtenu par fonderie, avec ou sans usinage des trous traversants avant et arrière et/ou de la surface de guidage.
[0026] L’invention a trait également à un doigt pour une pelle d’un maillon d’une chaîne d'excavation destinée à circuler sur un chemin de circulation présentant une portion d’excavation pour un dispositif de déblaiement de ballast au-dessous d’une voie ferrée, le doigt comportant une pluralité de rainures configurées pour recevoir un organe de blocage pour assurer un réglage du doigt en translation par rapport à la pelle. La position de l’organe de blocage dans l’une des rainures détermine ainsi la position axiale du doigt par rapport à la pelle.
[0027] De tels doigts peuvent équiper des pelles telles que décrites ci-avant mais également tout autre pelle de l’art antérieur dont les doigts sont fixés par de tels organes de blocages, ceci indépendamment des caractéristiques du corps du maillon.
[0028] Selon un autre aspect de l’invention, celle-ci a trait à une chaîne d’excavation présentant une portion d’excavation pour un dispositif de déblaiement de ballast au-dessous d’une voie ferrée, la chaîne d’excavation étant caractérisée en ce qu’elle comprend une succession de maillons de chaîne comportant tout ou partie des caractéristiques précitées pour former une chaîne sans fin.
[0029] Selon un mode de réalisation, les maillons de chaîne comprennent des maillons du type comportant une partie saillante, de préférence des maillons du type comportant une pelle et des maillons du type comportant une contre-butée, et des maillons du type sans partie saillante. De préférence, la chaîne d’excavation comprend une succession d’une pluralité de maillons de chaîne formant un même motif qui se répète successivement mis bout à bout successivement le long de la chaîne, un tel motif comportant de l’avant vers l’arrière dans le sens de déplacement de la chaîne : un maillon du type comportant une pelle, un maillon du type comportant une contre- butée, un maillon du type sans partie saillante puis un maillon du type comportant une contre-butée.
[0030] Selon un autre aspect, l’invention concerne aussi un dispositif de déblaiement de ballast comprenant une telle chaîne d’excavation, la chaîne d’excavation étant de préférence mue d’une manière sans fin par un mécanisme d’entrainement et étant guidée sur son chemin de circulation au moins par des organes de renvoi d’angle, le corps présentant d’un côté intérieur du corps par rapport au plan de référence, opposé au côté extérieur, une surface de guidage concave s’étendant sur une enveloppe présentant une génératrice d’axe parallèle aux axes des articulations du maillon, la surface de guidage épousant au moins localement une courbure de l’un au moins des organes de renvoi du dispositif d’excavation, de préférence au moins de deux organes de renvoi disposés de part et d’autre de la portion d’excavation.
[0031] Selon un mode de réalisation, un rayon de courbure de la surface de guidage est égal, au moins localement, à un rayon de courbure de l’un au moins des organes de renvoi, de préférence au moins des deux organes de renvoi disposés de part et d’autre de la portion d’excavation.
BRÈVE DESCRIPTION DES FIGURES
[0032] D’autres caractéristiques et avantages de l’invention ressortiront à la lecture de la description qui suit, en référence aux figures annexées, qui illustrent :
[Fig. 1] : un schéma simplifié de côté d’un train de travaux équipé d’une dégarnisseuse-cribleuse selon un mode de réalisation ;
[Fig. 2] : un schéma partiel d’un dispositif d’excavation ou de déblaiement selon ce mode de réalisation, vu de face sans chaîne d’excavation ;
[Fig. 3] : une vue de face d’une portion de chaîne d’excavation selon un mode de réalisation, au niveau d’un organe de renvoi à une extrémité d’une portion rectiligne d’excavation ;
[Fig. 4] : une vue de dessus de la portion de chaîne d’excavation selon le mode de réalisation de la figure 3, au niveau d’un organe de renvoi à une extrémité d’une portion rectiligne d’excavation ;
[Fig. 5] : une vue détaillée de profil d’un maillon de chaîne muni d’une pelle selon ce même mode de réalisation ;
[Fig. 6] : une vue en perspective avant d’un maillon de chaîne muni d’une pelle selon ce même mode de réalisation ;
[Fig. 7] : une vue en perspective arrière d’un maillon de chaîne muni d’une pelle selon ce même mode de réalisation ; [Fig. 8] : une vue en perspective d’un doigt de renfort d’une pelle selon un mode de réalisation ;
[Fig. 9] : une vue en perspective arrière d’un maillon de chaîne muni d’une pelle selon ce mode de réalisation, et équipé de doits de renforts conformes à la figure 8 ;
[Fig. 10] : une vue de dessus d’une portion de chaîne d’excavation selon un autre mode de réalisation ;
[Fig. 11] : une vue en perspective de la portion de chaîne d’excavation selon le mode de réalisation de la figure 10.
[0033] Pour plus de clarté, les éléments identiques ou similaires sont repérés par des signes de référence identiques sur l’ensemble des figures.
DESCRIPTION DÉTAILLÉE D'UN MODE DE RÉALISATION
[0034] En référence à la figure 1, est illustré un véhicule 1 ferroviaire tel qu’une dégarnisseuse-cribleuse équipé d’un dispositif de déblaiement ou d’excavation 4 pour nettoyer le ballast d’une voie 2 ferrée. Ce dispositif de déblaiement ou d’excavation 4 est disposé entre deux bogies 3 du train 1.
[0035] Le dispositif de déblaiement 4 de ballast comprend une chaîne d’excavation 8 mue d’une manière sans fin par un mécanisme d’entrainement 9 et guidée par des conduits dont un conduit transversal 5 situé sous la voie 2 en position de travail, le long duquel la chaîne circule sur une portion sensiblement rectiligne d’excavation 8A. Le dispositif de déblaiement 4 comprend également des conduits de montée et de descente 6, 7 reliés de part et d’autre du conduit transversal 5 auquel ils sont reliés par des portions coudées formant des renvois 40 d’angle aussi appelées « équerres » (voir la figure 2). Il est entendu que la portion d’excavation est globalement rectiligne, quand bien même l’excavation est assurée dans une partie de la courbe de chacun des renvois d’angle.
[0036] Le dispositif d’entrainement 9 est disposé en hauteur par rapport au véhicule 1 ferroviaire, au-dessus de la voie ferrée 2, d’un côté longitudinalement opposé au conduit transversal 5, et entre le conduit de montée 6 et le conduit de descente 7. Le dispositif d’entrainement 9 est placé sur le chemin de la chaîne d’excavation 8 et comprend une roue d’entrainement 9’ engrainant localement avec des maillons 100 de la chaîne 8 d’excavation de sorte à la déplacer. Il est ainsi formé un chemin sans fin pour guider la chaîne 8 d’excavation. Des flèches illustrées sur la figure 2 indiquent le sens de déplacement de la chaîne 8. Aux extrémités hautes des conduit de montée 6 et de descente 7, du côté du dispositif d’entrainement, des roues folles 41 formant organes de renvoi 40 sont prévues pour assurer le bon déplacement de la chaîne 8 au niveau de ces zones coudées.
[0037] Un fois le ballast transporté en hauteur dans le conduit de montée 6, il est déchargé sur une bande transporteuse 10 puis transporté vers une unité de criblage 11 en vue de trier le ballast sain du ballast usagé.
[0038] Le véhicule 1 comprend en outre une unité de soulèvement 13 de la voie ferrée 2 qui est reliée à un châssis 14 du véhicule 1 et qui est située en amont du dispositif 4 de déblaiement ou d’excavation par rapport à une direction de travail 12 du véhicule 1. Un dispositif de réglage en hauteur 16 est également prévu et relié au bâti 14 du véhicule 1, lequel est configuré pour déplacer le dispositif de déblaiement 4, par des moyens d’entraînement 15, d'une position surélevée à une position abaissée sous la voie ferrée 2 et pouvant être relié par exemple de manière amovible au conduit transversal 5 par un raccord (non visible sur les figures).
[0039] Les figures 3 et 4 illustrent des vues de face et de dessus, respectivement, d’une partie de la chaîne 8 d’excavation selon un mode de réalisation. Cette partie de la chaîne 8 d’excavation est située au niveau d’un organe de renvoi 40 reliant une extrémité d’une portion rectiligne d’excavation 8A de la chaîne 8 guidée par le conduit transversal 5 et l’entrée de la portion longitudinale de sortie 8B guidée par le conduit de montée 6. Cet organe de renvoi 40 est formé d’une surface fixe coudée d’angle sensiblement égale à 90 degrés de sorte qu’il forme une équerre.
[0040] La chaîne 8 d’excavation est formée d’une succession de maillons 100 articulées deux à deux jusqu’à ce que les deux extrémités de la chaîne 8 soient reliés bout à bout pour former une chaîne 8 fermée, de type chaîne sans fin. [0041] Chacun des maillons 100 comporte un corps 101 qui s’étend longitudinalement entre une extrémité avant 110 et une extrémité arrière 120 munies respectivement d’au moins un trou avant 111 et un trou arrière 121 traversant de part en part le maillon 100 et configurés pour recevoir des moyens d’articulation avec un maillon adjacent de la chaîne 8. La direction longitudinale s’entend ici comme la direction de déplacement du maillon 100. Les trous traversants avant 111 et arrière 121 s’étendent suivant des axes parallèles entre eux et contenus dans un plan de référence P du corps 101, chaque maillon 100 comprenant une partie saillante 130, 140 s’étendant d’un côté extérieur 100A du corps 101 du maillon 100 par rapport au plan de référence P.
[0042] Les parties saillantes des maillons 100 peuvent comporter une pelle 130 pour le transport de ballast, ou une contre-butée 140 configurée pour venir en butée contre une surface de butée 131 d’une pelle 130 d’un maillon 100 adjacent avant de sorte à limiter une rotation relative entre le maillon 100 de chaîne 8 et le maillon adjacent avant autour de l’axe du trou traversant avant 111. Comme illustré notamment sur la figure 4, la chaîne 8 d’excavation est composée d’un nombre pair de maillons 100, les maillons 100 du type comprenant une pelle 130 et les maillons 100 du type comprenant une contre-butée 140 étant disposés successivement de façon alternée le long de la chaîne 8. De cette manière, chaque maillon 100 comportant une pelle 130 présente une surface de butée 131 située au dos de la pelle 130 et configurée pour recevoir une contre-butée 140 d’un maillon adjacent arrière de la chaîne 8 de sorte à limiter une rotation relative entre le maillon 100 de chaîne 8 et le maillon adjacent arrière autour de l’axe du trou traversant arrière 121. Une telle position de butée de la pelle 130 contre la contre-butée 140 du maillon 100 arrière associé est visible sur la figure 4, au niveau du maillon 100 situé sur la portion rectiligne d’excavation8A. En effet, le long de cette portion8A, les pelles 130 subissent une force en entraînant le ballast qui engendre un moment sur la pelle 130 qui a tendance à faire basculer le maillon 100 en arrière, ce basculement étant un pivotement de la pelle 130 autour de l’axeA2 du trou traversant arrière 121 configuré pour recevoir des moyens d’articulation 160. Pour limiter encore ce pivotement autour de l’axe A2 du trou traversant arrière 121, au moins un des trous traversants 111, 121 présente un plat 105 de sorte à bloquer en rotation l’axeAl,A2 du moyen d’articulation 160 associé. [0043] Le plat 105 de chaque axe est orienté de sorte à être contenu dans un plan perpendiculaire au plan de référence P et parallèle à un axeAl,A2 du trou traversant 111,121 associé. Une telle orientation du plat 105 des axes permet d’améliorer le blocage en rotation de l’axe en question, l’effort étant sur le plat de l’axe.
[0044] Les moyens d’articulations 160 sont formés dans ce mode de réalisation par des axes traversant un trou traversant arrière 121 d’un maillon 100 et trou traversant avant 111 d’un autre maillon 100, l’axe étant bloqué en translation par un circlip positionné dans une rainure intérieure du trou traversant. La rainure de circlip est usinée dans la pelle 130 pour permettre d’être maintenue en place dans son logement. Dans ce mode de réalisation, les maillons 100 comportant des pelles 130 sont des maillons extérieurs de la chaîne 8 ou maillons femelles en ce qu’ils présentent un corps 101 comportant une extrémité avant 110 et une extrémité arrière 120 munies chacune de deux plaques latérales d’épaisseur prédéterminée entre lesquelles vient s’intercaler une plaque centrée d’une extrémité avant 110 ou arrière 120 d’un corps 101 d’un maillon 100 comportant une contre-butée 140 formant ainsi maillon intérieur 100 ou maillon mâle. L’axe du moyen d’articulation 160 est configuré pour se loger dans le trou traversant correspondant formé par l’alignement de portions de trou traversant de chacune de ces trois plaques.
[0045] Le long de cette portion rectiligne d’excavation 8A, les maillons 100 circulent transversalement par rapport à la voie ferrée 2 qui correspond à la direction longitudinale des corps 101 des maillons 100 sur cette portion. Les maillons 100 sont orientés de sorte que les axesAl,A2 des trous traversants 111,121 sont sensiblement verticaux par rapport au sol, le plan P de référence étant alors vertical, et la pelle 130 ou la contre-butée 140 s’étendant sensiblement radialement vers l’extérieur 100A du corps 101 du maillon 100.
[0046] Dans ce mode de réalisation, les maillons 100 sont fabriqués par exemple en acier au manganèse et fabriqués d’un seul tenant. Un exemple de procédé de fabrication de ce maillon 100 obtenu par fonderie comprend au moins une étape d’injection de métal, et en particulier une étape de moulage dans un moule formé par exemple d’une forme et d’une contre-forme associée. [0047] Comme cela est visible plus particulièrement sur la figure 5, chaque maillon 100 comprend, d’un côté intérieur100B du corps8 du maillonlOO par rapport au plan de référence P, opposé au côté extérieur 100A, une surface de guidage 150 concave s’étendant sur une enveloppe 155 présentant une génératrice d’axeG (voir la figure 7) parallèle aux axes des articulations Al,A2 du maillon 100. Cette surface de guidage 150 est configurée pour épouser au moins localement une courbure C d’un organe de renvoi40 du dispositif de déblaiement4 (voir la figure 4).
[0048] Le renvoi d’angle de l’organe de renvoi 40 présente un arrondi convexe liant deux surfaces disposées à 90 degrés l’une par rapport à l’autre. La surface de guidage 150 s’étend le long d’une courbe directrice Cd présentant la forme d’un arc de cercle. Dans le plan de la figure 5, la courbe directrice Cd suit l’enveloppe 155.
[0049] La surface de guidage 150 s’étend entre deux extrémités longitudinales avant151 et arrière 152 de ladite surface de guidage 150, la distanced qui les sépare étant supérieure à la distance DI séparant les trous traversants avant 111 et arrière 121. Cette distance d peut également être supérieure à l’entraxe D2 entre les trous traversants (non illustré).
[0050] Suivant le mode de réalisation illustré en détail sur les figures 3 à 9, les extrémités longitudinales avant 151 et arrière 152 de la surface de guidage 150 sont situées chacune sensiblement au droit d’une zone intermédiaire Zi (voir la figure 5) délimitée entre l’axeAl,A2 central de du trou traversant 111,121 associé et le bord intérieur du trou traversant 111,121 correspondant, cette zone intermédiaire Zi s’étendant longitudinalement sur une distance correspondant à un rayon du trou traversant 111,121 associé. On entend par le bord intérieur du trou traversant 111, 121, une portion d’extrémité longitudinale du trou traversant 111, 121 située vers l’intérieur du corps 101 du maillon 100.
[0051] Le maillon 100 comporte également, du côté intérieur 100B de son corps 101, au droit de chacun des axesAl,A2 des trous traversants avant111 et arrière121, une surface convexe 153,154 s’étendant entre la surface de guidage 150 concave et l’extrémité associée avant 110 ou arrière 120 du corps 101 du maillon 100. Cela permet un meilleur passage des organes de renvoi 40 en arrivant sur eux. La combinaison de ces surfaces convexes 153, 154 bordant longitudinalement de part et d’autre la surface concave 150 est particulièrement fiable pour limiter l’usure des corps 101 des maillons 100 et des organes de renvoi 40 tout en limitant le bruit occasionné par le déplacement de la chaîne 8.
[0052] Pour assurer une continuité entre les surfaces convexes 153, 154 et la surface concave 150 de guidage, ces surfaces convexes 153, 154 s’étendent chacune sur une enveloppe présentant une génératrice d’axe parallèle à celle de la surface concave de guidage 150.
[0053] En dehors des organes de renvois 40, les maillons 100 sont donc guidées par les conduits correspondants, en appui sur le chemin par deux zones d’appui du maillon 100 qui sont situées sur ces surfaces convexes 153, 154, à savoir à l’extérieur de la partie concave délimitée par la surface de guidage 150 et en recouvrement longitudinal des trous traversants avant 111 et arrière 121. Une telle localisation de ces surfaces d’appui formées par ces surfaces convexes 153, 154 permet également d’éviter un basculement vers l’arrière de la pelle 130 dans les renvois d’angle du fait des changements de direction.
[0054] Pour assurer une protection efficace et durable des articulations des maillons 100 de la chaîne 8 contre l'usure par abrasion par le ballast et contre l'action de la poussière conférant ainsi une durée de vie plus longue des maillons 100 de la chaîne 8, les extrémités avant 110 et arrière 120 du maillon 100 présentent chacune une portion convexe courbée 112, 122, par exemple en arc de cercle, de sorte à être dépourvues d’arrêtés. Chaque portion courbée 112, 122 s’étend de préférence sur une enveloppe présentant une génératrice parallèle à l’axe du trou traversant associé. Pour ces mêmes avantages, la surface de guidage 150 est de préférence chanfreinée sur ses bords latéraux 156.
[0055] Chaque maillon 100 muni d’une pelle 130 permettant l’excavation et le transport de ballast comporte des doigts 132 portés par la pelle 130 et faisant saillie vers l’extérieur du côté extérieur 100A du plan de référence P, dans le prolongement de la pelle 130. Dans ce mode de réalisation ces doigts 132 sont au nombre de trois : un doigt central, un doit inférieur et un doigt supérieur. Les doigts 132 sont fabriqués par exemples en acier haute résistance et une extrémité 132a est disposée en saillie dans le prolongement de la pelle 130.
[0056] Chaque doigts 132 présente un corps cylindrique 132b configuré pour coopérer dans un réceptacle tubulaire 134 prévu à cet effet et au moins une rainure 132c radiale sur son corps cylindrique 132b. La rainure 132c est dimensionnée de sorte à recevoir un organe de blocage 135 tel qu’une vis pénétrant sensiblement orthogonalement par rapport au doigt 132 dans le réceptacle tubulaire 134 et pénétrant au moins en partie dans la rainure 132c. De cette manière, l’organe de blocage 135 est configuré pour bloquer en translation le corps cylindrique 132b par rapport réceptacle tubulaire 134 de la pelle 130, l’organe de blocage 135 se prolongeant tangentiellement par rapport à un fond de la rainure 132c. Ces doigts 132 permettent de protéger la pelle 130 de l’usure, en particulier à son extrémité et en partie basse de la pelle 130 où l’usure est généralement plus forte. Comme illustré sur la figure 8, les doigts 132 peuvent comporter une pluralité de rainures 132c pour permettre un réglage du doigt 132 en translation et ainsi le faire translater dans son réceptacle tubulaire 134 pour prendre des positions prédéterminées en fonction de son usure.
[0057] Les doigts 132 sont fixés de façon amovible par rapport à la pelle 130, le retrait du moyen de blocage 135, par exemple en le dévissant, permet de débloquer le doigt 132 concerné et de le retirer de son réceptacle tubulaire 134 en le translatant. Le moyen de blocage 135 peut également être sécurisé par tout moyen adapté tel qu’une goupille (non visible sur les figures).
[0058] Les doigts 132 sont orientés chacun suivant un axe incliné par rapport au plan de référence P, avec une inclinaison a comprise entre 65 et 80°, de préférence entre 70 et 75°.
[0059] Les doigts 132 sont également orientés dans un plan P132 incliné par rapport à un plan moyen P130 de la pelle 130 s’étendant sensiblement verticalement (voir la figure 4), l’inclinaison a étant de préférence comprise entre 20 et 35°, et égale ici à environ 30° dans ce mode de réalisation. Une telle caractéristique permet, en comparaison d’une surface utile de travail équivalente d’une pelle 130 avec une inclinaison qui serait plus grande, d’alléger la pelle 130 sans perdre en rendement ni perdre en rigidité. La surface utile de travail de la pelle 130 s’entend ici comme la surface balayée par la pelle 130 lors de son déplacement.
[0060] Les doigts 132 sont tous situés au-dessus d’un plan Pinf perpendiculaire aux axes parallèles des trous traversants avant 111 et arrière 121 et tangent à une extrémité inférieure de ladite pelle 130, en particulier dans ce mode de réalisation, également en dessous d’un plan Psup tangent à une extrémité supérieure de la pelle 130 (voir la figure 9). Étant donné l’orientation de la chaîne 8 et donc de la pelle 130 sur la portion rectiligne d’excavation 8A, les plans Pinf et Psup sont globalement horizontaux. Cette extrémité inférieure est sensible en ce qu’elle est extrêmement sollicitée en termes d’usure par abrasion contre le ballast de sorte que si l’usure vient à être trop importante, cela peut nuire à la bonne fixation des doigts 132 sur le dos de la pelle 130. Avec un doigt 132 inférieur situé intégralement au-dessus du plan Pinf, on assure une durée de vie plus longue au maillon 100. De préférence, la dureté de la surface inférieure de la pelle 130 est augmentée par exemple par un apport par soudage de chrome/manganèses et vanadium ou par un ajout de plaquettes de carbure de tungstène.
[0061] Les figures 10 et 11 illustrent une chaîne d’excavation selon un autre mode de réalisation. De la même manière que décrit précédemment, la chaîne 8 d’excavation est formée d’une succession de maillons 100 articulées deux à deux jusqu’à ce que les deux extrémités de la chaîne 8 soient reliés bout à bout pour former une chaîne 8 fermée, de type chaîne sans fin.
[0062] Ce mode de réalisation diffère essentiellement des autres modes de réalisation illustrés en ce que la chaîne 8 comprend des maillons sans partie saillante. Les corps 101 de chacun des maillons sont similaires, en particulier, chaque maillon 100 comprend, d’un côté intérieur 100B du corps 8 du maillonlOO par rapport au plan de référence P, opposé à un côté extérieur 100A, une surface de guidage 150 est configurée pour épouser au moins localement une courbure C d’un organe de renvoi 40 du dispositif de déblaiement 4. [0063] Comme illustré sur les figures 9 et 10, la chaîne 8 d’excavation est composée d’une succession de maillons 100 parmi lesquels les maillons sont de trois types différents : les maillons 100 du type comprenant une pelle 130, les maillons 100 du type comprenant une contre-butée 140 et des maillons 100 du type sans partie saillante c’est-à-dire formés essentiellement de leur corps 101.
[0064] La fonction de tels maillons 100 sans partie saillante est principalement d’alléger la chaîne 8 d’excavation. Une autre fonction est de mieux adapter le volume de ballast excavé à la capacité maximum du crible et cela sans trop perdre de sa propre capacité qui se trouve réduite d’un ordre de grandeur de 20%, et non de 50% comme un homme du métier pourrait le penser du fait de l’espacement sensiblement doublé entre deux pelles 130 dans une telle configuration. Ceci est notamment permis grâce à la géométrie de la pelle 130 semblable à celle décrite précédemment, et en particulier de son inclinaison.
[0065] Dans ce mode de réalisation, chacun des maillons 100 du type comprenant une pelle 130 est disposé entre deux maillons 100 du type comprenant une contre- butée 140. En outre, chaque maillon 100 du type sans partie saillante est également disposé entre deux maillons du type comprenant une contre-butée 140. Un maillon sur deux est donc muni d’une contre-butée 140, les autres maillons étant alternativement un maillon du type comprenant une pelle 130 et un maillon du type sans partie saillante.
[0066] Un motif de la chaîne est donc formé par un maillon 100 du type sans partie saillante interposé entre deux maillons du type comprenant une contre-butée 140, et d’un maillon 100 du type comprenant une pelle 130 à une extrémité avant ou arrière de cet ensemble de trois maillons : ces quatre maillons 100 forment ensemble et dans cet ordre un motif qui se répète successivement le long de la chaîne 8.
[0067] Une telle configuration présente plusieurs avantages. Chaque maillon 100 comprenant une pelle 130 vient directement devant un maillon comportant contre- butée 140 de sorte, comme déjà décrit, à limiter une rotation relative du maillon portant la pelle 130. Par ailleurs, pour réduire le nombre de formes de maillons 100, les interfaces de fixation entre leurs corps 101, au niveau de leurs extrémité avant 110 et arrière 120, sont identiques pour un maillon 100 du même type : les maillons comportant une pelle 130 et les maillons dits « intermédiaire » sans partie saillante sont des maillons dits « femelles » pour leur liaison dans la chaîne 8 et les maillons 100 comportant une contre-butée 140 sont des maillons dits « mâles » pour leur liaison dans la chaîne 8.
[0068] Comme décrit précédemment, les maillons femelles présentent un corps 101 dont les extrémités avant 110 et arrière 120 sont munies chacune de deux plaques ou flasques latérales d’épaisseur prédéterminée entre lesquelles vient s’intercaler une plaque centrée d’une extrémité avant 110 ou arrière 120 d’un corps 101 d’un autre maillon 100 adjacent. L’axe du moyen d’articulation 160 est configuré pour se loger dans le trou traversant associé formé par l’alignement de portions de trou traversant de chacune de ces trois plaques des deux maillons imbriqués l’un dans l’autre de sorte à former une charnière. Pour améliorer la résistance du maillon 100 intermédiaire, à savoir sans partie saillante, ce maillon100 présente d’un côté extérieur100A du corps 101 par rapport au plan de référence P, opposé au côté intérieur 100B, une surface convexe. Une telle surface vise à augmenter la distance séparant les surfaces des côtés intérieur 100B et extérieur 100A du corps 101, c’est-à-dire à augmenter l’épaisseur du corps 101 des maillons pour les rendre plus résistants. La surface de guidage 150 est quant à elle toujours configurée pour épouser au moins localement une courbure C d’un organe de renvoi4 du dispositif d’excavation4.
[0069] Naturellement, l’invention est décrite dans ce qui précède à titre d’exemple. Il est entendu que l’homme du métier est à même de réaliser différentes variantes de réalisation de l’invention sans pour autant sortir du cadre de l’invention.

Claims

REVENDICATIONS
1 . Maillon (100) pour une chaîne (8) d’excavation destinée à circuler sur un chemin de circulation présentant une portion d’excavation (5) pour un dispositif d’excavation (4) de ballast au-dessous d’une voie ferrée (2), le maillon (100) comportant un corps (101) s’étendant longitudinalement entre une extrémité avant (110) et une extrémité arrière (120) et est traversé par au moins un trou traversant avant (111) et un trou traversant arrière (121) configurés pour recevoir des moyens d’articulation avec un maillon adjacent de la chaîne (8), les trous traversants avant (111) et arrière (121) s’étendant suivant des axes (Al, A2) parallèles entre eux et contenus dans un plan de référence (P) du corps (101), le maillon (100) étant caractérisé en ce que le corps (101) présente d’un côté intérieur (100B) du corps (101) par rapport au plan de référence (P), opposé au côté extérieur (100A), une surface de guidage (150) concave s’étendant sur une enveloppe (155) présentant une génératrice d’axe (G) parallèle aux axes (Al, A2) du maillon, la surface de guidage (150) étant configurée pour épouser au moins localement une courbure (C) d’un organe de renvoi (40) du dispositif d’excavation (4).
2. Maillon (100) de chaîne selon la revendication 1, caractérisé en ce que la surface de guidage (150) s’étend le long d’une courbe directrice (Cd) présentant au moins localement la forme d’un arc d’ellipse, et de préférence d’un arc de cercle.
3. Maillon (100) de chaîne (8) selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la distance (d) séparant deux extrémités longitudinales avant (151) et arrière (152) de la surface de guidage (150) est supérieure à la distance (Dl) séparant les trous traversants avant (111) et arrière (121), et de préférence supérieure à l’entraxe (D2) entre les trous traversants avant (111) et arrière (121).
4. Maillon (100) de chaîne (8) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les extrémités avant (110) et arrière (120) du corps (101) présentent chacune une portion convexe courbée (112, 122), de préférence en arc de cercle, de sorte à être dépourvues d’arrêtés.
5. Maillon (100) de chaîne (8) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le maillon (100) comprend une partie saillante (130, 140) s’étendant d’un côté extérieur (100A) du corps (101) par rapport au plan de référence (P). 6. Maillon (100) de chaîne (8) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la partie saillante (130, 140) comporte une pelle (130) pour le transport de ballast.
7. Maillon (100) de chaîne (8) selon la revendication 6, caractérisé en ce que la pelle (130) présente une surface de butée (131) configurée pour recevoir une contre- butée (140) d’un maillon adjacent arrière de la chaîne (8) de sorte à limiter une rotation relative entre le maillon (100) de chaîne (8) et le maillon adjacent arrière autour de l’axe du trou traversant arrière (121).
8. Maillon (100) de chaîne (8) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que au moins un des trous traversants (111, 121) configurés pour recevoir des moyens d’articulation avec un maillon adjacent
(140) de la chaîne (8) présente un plat (105) de sorte à bloquer en rotation un axe des moyens d’articulation.
9. Maillon (100) de chaîne (8) selon l’une quelconque des revendications 5 à 7, caractérisé en ce que le maillon (100) comporte des doigts (132) portés par la pelle (130) et faisant saillie vers l’extérieur du côté extérieur (100A) du plan de référence (P) dans le prolongement de la pelle (130), les doigts (132) étant de préférence orientés chacun suivant un axe incliné par rapport au plan de référence (P), avec une inclinaison (a) de préférence comprise entre 65 et 80°, de préférence entre 70 et 75°. 10. Maillon (100) de chaîne (8) selon la revendication 8, caractérisée en ce que les doigts (132) sont tous situés, au-dessus d’un plan (Pinf) perpendiculaire aux axes parallèles des trous traversants avant (111) et arrière (121) et tangent à une extrémité inférieure de ladite pelle (130).
11 . Maillon (100) de chaîne (8) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la partie saillante comporte une contre-butée (140) configurée pour venir en butée contre une surface de butée (131) d’une pelle (130) d’un maillon adjacent avant de sorte à limiter une rotation relative entre le maillon (100) de chaîne (8) et le maillon adjacent avant autour de l’axe du trou traversant avant (111).
12. Maillon (100) de chaîne (8) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le corps (101) est monobloc, de préférence obtenu par fonderie, avec ou sans usinage des trous traversants avant et arrière (111, 121) et/ou de la surface de guidage (150).
13. Chaîne (8) d’excavation présentant une portion d’excavation pour un dispositif
(4) d’excavation de ballast au-dessous d’une voie ferrée (2), la chaîne (8) d’excavation étant caractérisée en ce qu’elle comprend une succession de maillons (100) de chaîne (8) selon l’une quelconque des revendications précédentes pour former une chaîne (8) sans fin.
14. Chaîne (8) d’excavation selon la revendication 13, caractérisé en ce que les maillons (100) de chaîne (8) comprennent des maillons du type comportant une partie saillante, de préférence des maillons du type comportant une pelle (130) et des maillons du type comportant une contre-butée (130), et des maillons du type sans partie saillante.
15. Dispositif (4) d’excavation ou de déblaiement de ballast caractérisé en ce qu’il comprend une chaîne (8) d’excavation selon la revendication 13 ou 14, la chaîne (8) d’excavation étant guidée sur son chemin de circulation au moins par des organes de renvoi (40) d’angle, le corps (101) présentant d’un côté intérieur (100B) du corps (101) par rapport au plan de référence (P), opposé au côté extérieur (100A), une surface de guidage (150) concave s’étendant sur une enveloppe (155) présentant une génératrice d’axe (G) parallèle aux axes (Al, A2) du maillon, la surface de guidage (150) épousant au moins localement une courbure (C) de l’un au moins des organes de renvoi (40) du dispositif d’excavation (4).
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