Dispositif pour le reprofilage en continu du champignon d'au moins un rail

Abstract

 Il comporte un support (1, 2, 12, 13, 9) portant au moins une unité de meulage (3, 4, 6, 7), montée pivotante autour d'un axe (8) parallèle à l'axe longitudinal du rail (11). Cette unité de meulage présente une meule (3) entraînée en rotation par un moteur (4) et des moyens (7) de déplacement axial de cette meule (3) pour l'appliquer contre une génératrice du champignon du rail (11) et compenser ainsi son usure. Il comporte des moyens (9,10,19, 20, 21) de déplacement de l'axe de pivotement (8) de l'unité de meulage (3, 4, 6, 7) parallèlement à lui-même, suivant une direction perpendiculaire à l'axe longitudinal du rail (11). Des moyens asservissent entre eux le pivotement de l'unité de meulage (3, 4, 6, 7) et le déplacement de son axe de pivotement (8).

Description

[0001] On utilise actuellement des machines comportant des unités de meulage pivotantes commandées pour le reprofilage des rails car il est ainsi possible de réduire le nombre de meules nécessaires et donc de réaliser des machines compactes. Ces machines à unités de meulage pivotantes commandées, telles que décrites dans les brevets CH 463.555, CH 606.616 ou CH 633.336, présentent notamment l'inconvénient de nécessiter lors de chaque réglage angulaire de la position de la meule un repositionnement de la meule contre le rail à meuler. De plus, l'amplitude angulaire du pivotement des unités de meulage est limité.

[0002] Le problème qui se pose actuellement pour les machines de reprofilage des rails est de pouvoir, avec la même meule, meuler aussi bien la face, le congé intérieur et la table de roulement que la face et le congé extérieur du rail. Ceci est notamment indispensable lorsqu'on prépare les rails pour le barreaudage. Avec les machines existantes, ceci ne peut se faire qu'avec des réglages manuels longs et des unités de meulage encombrantes, leur course axiale, parallèle à l'axe de rotation de la meule, devant être grande. Enfin, ces grandes courses axiales nuisent à la précision du meulage.

[0003] Le but de la présente invention est donc de réaliser une machine dont la ou les meules puissent pivoter d'un grand angle, d'environ 180°, soit d'un angle beaucoup plus grand que sur les machines existantes, tout en évitant qu'au cours de son pivotement la meule n'entre en conflit avec les obstacles qu'elle pourrait rencontrer en voie, tels les éclisses, tire-fonds, etc. De plus, pour assurer une bonne qualité du meulage, il faut éviter qu'un changement d'inclinaison de la meule n'entraîne une correction importante de sa position axiale, parallèle à son axe de rotation, pour la ramener en contact avec le rail.

[0004] La présente invention a pour objet un dispositif de reprofilage comprenant les caractéristiques énumérées à la revendication 1.

[0005] Le dessin annexé illustre schématiquement et à titre d'exemple trois formes d'exécution du dispositif selon l'invention.

La figure l est un schéma illustrant la trajectoire du centre de la surface active de la meule lors du pivotement de l'unité de meulage autour de son axe qui est parallèle à l'axe longitudinal du rail.

La figure 2 est une vue de côté, partielle, d'un chariot porte-meules suivant une première forme d'exécution.

La figure 3 est une vue partielle de dessus du dispositif illustré à la figure 2.

La figure 4 est une vue en bout du dispositif illustré à la figure 2.

La figure 5 est une vue semblable à la figure 4 d'une seconde forme d'exécution du dispositif.

La figure 6 illustre schématiquement une troisième forme d'exécution du dispositif.

[0006] La figure 1 schématise le principe du déplacement d'une meule selon la présente invention. Pour obtenir le résultat désiré, soit le pivotement de la meule de 180° tout en maintenant celle-ci au contact du rail ou, lorsque celui-ci est déformé, à sa proximité immédiate, on déplace le centre O de la surface active de la meule le long de la ligne A tout en provoquant une rotation de la meule autour d'un axe parallèle à l'axe longitudinal du rail. Le centre de la surface active se déplace en 01, 02, 03, 04 et 05 successivement pour des positions angulaires de la meule successives décalées de 45° dans l'exemple illustré, mais cette surface active de la meule reste toujours au contact ou à proximité immédiate du champignon du rail.

[0007] Un tel mouvement de la meule 3 peut être obtenu grâce à la combinaison d'une rotation de l'unité de meulage autour d'un axe parallèle à l'axe longitudinal du rail et d'un déplacement de cet axe de pivotement, parallèlement à lui-même, suivant une direction perpendiculaire à l'axe longitudinal du rail 11.

[0008] La première forme d'exécution du dispositif pour le reprofilage en continu du champignon d'au moins un rail d'une voie ferrée comporte un chariot 1 muni de roues à boudin 2 qui sont de préférence appliquées sans jeu contre les rails à l'aide de moyens adéquats. Ce chariot 1 est ainsi guidé longitudinalement et transversalement par les rails et est relié à un véhicule ferroviaire (non illustré) par des moyens en assurant la traction. Ce chariot 1 est encore relié au véhicule ferroviaire par des moyens de relevage provoquant des déplacements relatifs en hauteur entre le chariot 1 et le véhicule ferroviaire.

[0009] Sur ce chariot 1, au moins une unité de meulage est montée de manière à être déplaçable angulairement par rapport à celui-ci autour d'un axe sensiblement parallèle à l'axe longitudinal du rail. Chaque unité de meulage comporte une meule 3 entraînée en rotation par un moteur 4 coulissant à l'aide de glissières 5 sur un joug 6 parallèlement à l'axe de rotation de la meule 3. Ce déplacement rectiligne axial de l'unité de meulage permet de l'appliquer avec une force déterminée contre la surface du champignon du rail et de compenser son usure. Un vérin 7 relie le joug 6 au moteur 4 et permet ainsi d'appliquer la meule 3 contre une génératrice du rail à meuler avec une force déterminée en provoquant ses déplacements axiaux pour compenser l'usure de la meule.

[0010] Le joug 6 comporte deux tourillons concentriques 8, constituant l'axe de pivotement de l'unité de meulage, pivotés dans un coulisseau 9 coulissant sur des barres de guidage transversales 10 du chariot 1, c'est-à-dire s'étendant perpendiculairement au plan de symétrie longitudinal du chariot et donc du rail 11 devant être meulé.

[0011] Ces barres de guidage sont reliées à des traverses 12 du chariot, elles-mêmes fixées aux longerons centraux 13 du châssis dudit chariot 1.

[0012] De cette façon l'unité de meulage 3, 4, 7 est montée sur le chariot 1 de manière à pivoter autour d'un axe parallèle à l'axe longitudinal du rail; cet axe de pivotement étant déplaçable parallèlement à lui-même suivant une direction perpendiculaire à l'axe dudit rail. Dans l'exemple illustré ce déplacement de l'axe perpendiculairement à l'axe du rail 11 est rectiligne mais dans des variantes il pourrait être linéaire, curviligne ou autre.

[0013] Dans l'exemple illustré, l'unité de meulage 3, 4, 7 comporte des moyens d'entraînement de celle-ci dans ses mouvements de pivotement autour de l'axe matérialisé par ses deux tourillons 8. Ces moyens comportent une roue dentée 14, solidaire d'un tourillon 8, en prise avec une vis hélicoïdale 15 tourillonnée dans le coulisseau 9 et entraînée en rotation par exemple par un moteur pas à pas 16. Ces moyens peuvent encore comporter, comme dans l'exemple illustré, un capteur 17 alimentant un indicateur i de la position angulaire de la vis hélicoïdale 15 par rapport au coulisseau. Cette indication angulaire correspond à l'inclinaison de l'unité de meulage 3, 4, 7 par rapport au chariot 1.

[0014] Un frein électromagnétique 18 peut être prévu pour bloquer l'unité de meulage dans une position angulaire donnée, ce qui est nécessaire pour que la position angulaire de cette unité de meulage soit fixe pendant une opération de meulage dans la position sélectionnée correspondant au meulage d'une génératrice déterminée du rail 11.

[0015] Dans l'exemple illustré, l'unité de meulage 3, 4, 7 comporte encore des moyens de déplacement de l'axe de pivotement de l'unité de meulage comportant une vis 19 coopérant avec une partie 20 fixée à la traverse 12 du chariot formant écrou. Cette vis est pivotée dans des perçages du coulisseau 9 mais ne peut pas se déplacer axialement par rapport à celui-ci. Un moteur pas à pas 21 entraîne la vis 19 en rotation et déplace le coulisseau 9 le long de ses barres de guidage 10.

[0016] On peut également prévoir un capteur permettant de déterminer la position angulaire de la vis 19 et donc la position du coulisseau 9 par rapport au chariot 1, de même qu'un blocage électromagnétique de la vis pour fixer la position du coulisseau 9 par rapport au chariot 1.

[0017] Des moyens sont prévus pour asservir entre eux le pivotement de l'unité de meulage et le déplacement de son axe de pivotement. Dans cette réalisation ces moyens sont constitués par un dispositif électrique de synchronisation S des deux moteurs pas à pas 16 et 21 pour que les déplacements angulaires de l'unité de meulage et le déplacement de son axe de pivotement soient tels que le centre O de la surface active de la meule 3 suive la ligne A de la figure 1. De cette façon la meule 3 peut passer d'une position horizontale à une position verticale, sa surface active restant toujours sensiblement à la même distance de la surface du champignon du rail 11, voire en contact avec celle-ci.

[0018] Grâce à cette disposition et aux déplacements en rotation et en translation de l'unité de meulage, la course axiale de la meule est pratiquement réduite à la course axiale nécessaire pour la compensation de l'usure de la meule et pour sa mise en position de retrait, hors service. Dans ces conditions, l'encombrement de l'unité de meulage est fortement réduit et par conséquent le guidage de la meule est plus précis.

[0019] On remarque que suivant le concept de l'invention, la meule 3 a quatre degrés de liberté; un pivotement autour de l'axe de pivotement 8 de l'unité de meulage; une translation de cet axe 8 suivant une direction perpendiculaire à l'axe longitudinal du rail, un déplacement axial en direction du rail et une rotation autour de son axe propre.

[0020] Dans une variante, il est évident que pour des questions de guidage de l'unité de meulage dans ses déplacements de translation et de pivotement, on peut prévoir deux entraînements en translation 19, 20, 21 et deux entraînements en pivotement 15, 16 disposés respectivement de part et d'autre des glissières 5.

[0021] Dans une forme d'exécution simplifiée on peut utiliser un seul moteur entraînant en rotation la vis hé- licoidale commandant le pivotement de l'unité et la vis commandant le déplacement de l'axe de pivotement de cette unité. Ces deux vis pourraient être venues d'une seule pièce de fabrication. Dans ce cas, le mouvement conjugué, translation - pivotement de l'unité de meulage est entièrement déterminé par construction et suivant le profil du champignon du rail la meule reste à une distance sensiblement constante dudit champignon du rail au cours de ses déplacements. L'avantage de cette solution réside dans la simplicité des moyens d'entraînement de l'unité de meulage en pivotement et en translation.

[0022] Dans la seconde forme d'exécution illustrée à la figure 6 le montage de l'unité de meulage 3, 4, 7 sur le chariot 1 est le même que dans la première forme d'exécution, seuls les moyens d'entraînement de l'unité dans ses pivotements et d'entraînement de l'axe de pivotement de l'unité de meulage dans ses déplacements, sont différents.

[0023] Le pivotement de l'unité de meulage 3, 4, 7 autour de ses tourillons 8 est obtenu grâce à un vérin 22 fixé sur le coulisseau 9, actionnant une crémaillère 23 en prise avec un pignon 24 solidaire du tourillon 8. Un capteur 25 délivre une indication relative à l'inclinaison de l'unité de meulage en fonction de la position linéaire du piston du vérin 22.

[0024] L'entraînement de l'axe de pivotement dans ses déplacements et dans la translation de l'unité de meulage s'effectue à l'aide d'un vérin 26, fixé sur le chariot, dont le piston actionne le coulisseau 9 le long des barres de guidage 10. Un capteur de position 27 délivre une indication sur la position du coulisseau 9 par rapport au chariot 1 à un indicateur de position i.

[0025] Ici également un dispositif d'asservissement S provoque l'alimentation des vérins en fluide moteur de façon synchronisée pour que le centre O de la surface active de la meule 3 suive le chemin A illustré à la figure 1 de telle sorte que pour toutes les inclinaisons de la meule sa distance au champignon du rail reste sensiblement constante.

[0026] Dans une troisième forme d'exécution schématiquement représentée à la figure 7, l'unité de meulage 3, 4, 7 coulissant dans le joug 6 est montée pivotante par l'intermédiaire des tourillons 8 du joug 6 sur l'extrémité libre de leviers 32 dont l'autre extrémité est pivotée sur les traverses 12 du chariot 1. Ces leviers sont actionnés dans des ébats angulaires autour de leur articulation sur les traverses 12 par des vérins 33 fixés au chariot et dont le piston est relié à la partie médiane du levier 32.

[0027] Dans cette exécution le ou les tourillons 8 sont solidaires de roues dentées 28 engrenant avec la denture interne de couronnes dentées 29 qui elles sont solidaires du chariot.

[0028] Ainsi dans cette exécution, on réalise une liaison desmodromique entre le pivotement de l'unité de meulage et le déplacement de son axe de pivotement qui s'effectue ici toujours parallèlement à lui-même et suivant des directions perpendiculaires à l'axe du rail 11 mais suivant un parcours circulaire et non plus rectiligne. Dans une telle exécution le nombre de dents des couronnes 29 et des roues dentées 28 est tel que le centre de la surface active de la meule 3 parcourt le chemin A de la figure 1 lors des déplacements angulaires des leviers 32.

[0029] D'une façon générale, on voit que selon l'invention il est possible de faire pivoter une meule pour qu'elle puisse agir sur toute la surface du champignon d'un rail tout en maintenant sa distance au champignon du rail sensiblement constante, voire en appui sur ce rail si le vérin d'avance 7 est sous pression. De plus, ce qui est également très important, la zone balayée par la meule lors de ses déplacements n'interfère pas avec des éclisses 30, des tire-fonds 31 ou tout autre obstacle pouvant se trouver le long ou à proximité du rail.

[0030] Ce résultat est obtenu conformément à l'invention en ce que l'unité de meulage est montée sur son chariot- support de manière d'une part à pouvoir pivoter autour d'un axe parallèle à l'axe longitudinal du rail et de manière, d'autre part que son axe de pivotement subisse conjointement une translation perpendiculaire à l'axe longitudinal du rail.

[0031] Dans des variantes, il est possible de jumeler deux unités de meulage qui seraient alors entraînées par les mêmes moyens d'entraînement en pivotement et en translation.

[0032] Les unités de meulage peuvent comporter des meules lapidaires ou périphériques.

[0033] Toutes les formes d'exécution décrites se rapportent au moulage en continu et en voie des rails d'une voie de chemin de fer posée. Toutefois il est évident que le dispositif de reprofilage peut être monté sur un support fixe et prévoir des moyens provoquant le déplacement d'un rail par rapport à ce support. De cette façon, il est possible de reprofiler en usine toutes sortes de rails.

Revendications

1. Dispositif pour le reprofilage du champignon d'au moins un rail comportant un support portant au moins une unité de meulage, montée pivotante autour d'un axe parallèle à l'axe longitudinal du rail, présentant au moins une meule entraînée en rotation par un moteur et des moyens de déplacement axial de cette meule pour l'appliquer contre une génératrice du champignon du rail et compensant ainsi son usure, caractérisé par le fait qu'il comporte des moyens de déplacement de l'axe de pivotement de l'unité de meulage, parallèlement à lui-même, suivant une direction perpendiculaire à l'axe longitudinal du rail; et des moyens d'asservissement entre eux du pivotement de l'unité de meulage et du déplacement de son axe de pivotement.

2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que chaque unité de meulage est pivotée sur un coulisseau monté sur des glissières portées par le support; ces glissières s'étendant perpendiculairement à l'axe longitudinal du rail.

3. Dispositif selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé par le fait que chaque unité de meulage comporte un moteur entraînant une meule en rotation; ce moteur étant monté coulissant, parallèlement à l'axe de rotation de la meule, sur un joug; les moyens de déplacement axial de la meule étant interposés entre le moteur et le joug et permettant de les faire coulisser l'un par rapport à l'autre.

4. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé par le fait qu'il comporte des moyens d'entraînement de l'unité de meulage dans ses mouvements de pivotement comportant un moteur, de même que les moyens de déplacement de l'axe de pivotement de cette unité de meulage; et par le fait que les moyens d'asservissement synchronisent les deux moteurs, de telle sorte que pour un pivotement d'environ 180° de la meule, la distance de celle-ci par rapport au rail reste sensiblement constante.

5. Dispositif selon la revendication 1 ou la revendication 3, caractérisé par le fait que l'unité de meulage est reliée au support par une liaison desmodromique synchronisant le pivotement de cette unité de meulage et le déplacement de son axe de pivotement et par le fait qu'un seul moteur entraîne l'unité de meulage simultanément dans ses déplacements conjugués de pivotement et de translation.

6. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé par le fait que les moyens d'entraînement de l'unité de meulage dans ses mouvements de pivotement et/ou de déplacement de son axe de pivotement comportent des indicateurs de position de cette unité de meulage.

7. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé par le fait qu'il comporte encore des moyens de blocage de l'unité de meulage dans ses différentes positions de travail.

8. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé par le fait que le support est constitué par un chariot guidé longitudinalement et transversalement par les rails d'une voie ferrée; et qu'il comporte des moyens reliant ce chariot à un véhicule ferroviaire assurant la traction de celui-ci le long de la voie et des moyens de relevage provoquant des déplacements relatifs en hauteur entre le chariot et le véhicule ferroviaire.

9. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé par le fait qu'il comporte des moyens maintenant les roues à boudin du chariot en contact latéral avec les rails pour assurer un guidage sans jeu de ce chariot sur la voie.

Dessins