DOMAINE TECHNIQUE DE L'INVENTION
[0001] L'invention concerne, de façon générale, le domaine technique des trains de construction
et de renouvellement consistant à poser des équipements nécessaires à la construction
des voies ferrées ou, dans le cas du renouvellement, à remplacer tout ou partie des
matériaux constitutifs des voies, à savoir les rails et les traverses, ainsi que le
ballast qui assure la tenue de la voie sur sa plate-forme, lorsque ces matériaux sont
dégradés.
[0002] L'invention se rapporte plus spécifiquement à un mécanisme de déplacement de piles
de traverses destiné à équiper une pluralité de wagons successifs d'un véhicule ferroviaire
pour permettre leur déplacement le long desdits wagons.
ÉTAT DE LA TECHNIQUE ANTÉRIEURE
[0003] Les constructeurs ou gestionnaires de réseaux de transport par chemin de fer ont
régulièrement besoin de construire de nouvelles voies ferrées ou de refaire des voies
ferrées existantes, c'est-à-dire de remplacer certains des éléments qui les composent
tels que les rails et les traverses supportant les rails, ainsi que les moyens de
fixation et autres accessoires. Une grande part de ce besoin de renouvellement est
due à l'ancienneté et à l'usure des voies, mais il peut aussi s'agir de remplacer
des modèles anciens par des modèles plus récents pour permettre de meilleures performances.
[0004] Dans le cas le plus complet du renouvellement ou de la construction, de telles opérations
sont réalisées en utilisant un convoi ferroviaire tel qu'un train dit de renouvellement
ou de substitution, respectivement de construction, comprenant de multiples machines
spécialisées pour réaliser les différentes opérations de substitution, respectivement
de construction. Une opération typique de renouvellement met en œuvre des convois
ferroviaires spécialisés comportant des machines aptes à opérer en séquence les opérations
suivantes : le dégarnissage, le criblage du ballast et l'évacuation des produits de
dégarnissage, par bandes transporteuses sur des wagons destinés à la décharge ou par
jet direct au remblai, la substitution de la voie renouvelée (rails et traverses),
le ballastage et le relevage de la voie, le nivellement et le dressage, le soudage
des rails, la libération des contraintes, un nouveau nivellement-dressage, le réglage
des banquettes et le nettoyage des accotements.
[0005] Qu'il s'agisse de construction ou de renouvellement, un tel convoi ferroviaire comprend
plusieurs wagons de transport des traverses, au moins neuves et le cas échéant anciennes,
pour approvisionner les machines spécialisées telles que des équipements de pose de
nouvelles traverses et/ou évacuer les traverses usées des équipements de dépose.
[0006] Il est connu d'équiper sur un tel ensemble de wagons, un chemin de roulement continu
pour un portique qui, au cours de ses mouvements de va-et-vient, prélève des traverses
neuves sur un premier wagon de stockage, les dépose sur un deuxième wagon, notamment
sur un tapis d'acheminement vers les équipements de pose, et le cas échéant reprend
au retour des traverses usées accumulées sur un troisième wagon, pouvant correspondre
éventuellement au deuxième wagon, et va les déposer sur un quatrième wagon de stockage
pouvant correspondre éventuellement au premier wagon. L'utilisation d'un tel portique
rend difficile la mise en œuvre de deux flux de convoyage, d'autant plus lorsque ces
sens de circulations sont opposés s'agissant de l'alimentation en traverses nouvelles
des équipements de pose et l'évacuation des traverses usées à partir des équipements
de dépose vers des wagons de stockage. Par ailleurs, les allers-retours du portique
sur son chemin de roulement à vitesse relativement élevée le long de plusieurs wagons
nécessitent des précautions et une attention particulières pour éviter d'éventuels
accidents aux personnes situées aux abords du train ou sur le train durant les opérations
de pose et de dépose de traverses nouvelles et usées.
[0007] On connaît également du document
WO2019129678A1, un wagon de transfert de palettes entre un convoyeur supérieur situé à un étage
supérieur du wagon et un convoyeur inférieur situé à un étage inférieur du wagon,
les deux convoyeurs étant superposés et ayant des sens de circulation opposés. Le
transfert est réalisé par un ascenseur ayant un mouvement purement vertical entre
une zone de réception supérieure située en sortie du convoyeur supérieur, et une plateforme
de convoyage située à l'entrée du convoyeur inférieur, directement en dessous du convoyeur
supérieur. Un tel dispositif est particulièrement complexe du fait de devoir gérer
deux flux de déplacements de piles de traverses superposés, dont il résulte un centre
de gravité relativement haut impactant sur la stabilité des différents wagons de travail
concernés. Par ailleurs, le passage des piles de traverses le long des différents
wagons est particulièrement contraignant et nécessite une parfaite stabilité, d'autant
plus lorsque le train évolue dans des trajectoires courbes.
EXPOSE DE L'INVENTION
[0008] L'invention vise à remédier à tout ou partie des inconvénients de l'état de la technique
en proposant notamment une solution permettant d'assurer le déplacement des traverses
tout en s'affranchissant des inconvénients liés au déplacement de ce portique le long
de son chemin de roulement tout en garantissant une bonne stabilité des wagons et
un déplacement facilité des traverses dans les courbes.
[0009] Pour ce faire est proposé, selon un premier aspect de l'invention, un mécanisme de
déplacement de piles de traverses destinées à équiper une voie de chemin de fer, le
mécanisme de déplacement étant destiné à équiper un groupe d'au moins deux wagons
de travail successifs d'un véhicule ferroviaire, chaque wagon de travail comprenant
un châssis supporté par au moins un train de roues, le mécanisme de déplacement comprenant
des moyens de guidage configurés pour guider, le long d'une direction longitudinale
de chacun des wagons de travail, une pluralité de chariots adjacents deux à deux,
le mécanisme de déplacement comprenant des moyens d'entraînement pour déplacer les
chariots conjointement en va-et-vient entre une première et une deuxième positions
de déplacement de sorte que chaque chariot porte une pile de traverses suivant un
chemin d'avancement de la première à la deuxième position de déplacement, tel que
pour une paire de chariots donnés adjacents parmi la pluralité de chariots comprenant
un chariot avant et un chariot arrière, la deuxième position de déplacement du chariot
arrière correspond à la première position de déplacement du chariot avant, et configuré
pour parcourir un chemin de retour, de la deuxième à la première position de déplacement,
en étant déchargé.
[0010] Grâce à une telle combinaison de caractéristiques, les chariots peuvent se déplacer
eux-mêmes en va-et-vient suivant un même chemin et sur une course relativement faible
en s'exonérant d'un déplacement d'un portique, permettant de garantir la sécurité
des personnes amenées à se trouver au voisinage du wagon.
[0011] Selon un mode de réalisation, une partie au moins des chariots adjacents deux à deux
sont reliés entre eux par au moins une articulation pour former une structure de transport
de sorte que chaque structure de transport comprend de préférence trois chariots successifs.
Une telle structure de plusieurs chariots reliés ensemble permet de faciliter le déplacement
des piles entre deux wagons. De cette manière, cela permet de faciliter l'entraînement
direct d'un chariot et, indirectement celui des chariots auxquels il est relié. On
évite ainsi l'utilisation de moyens d'entraînement complexe devant permettre le passage
d'un wagon à un autre.
[0012] Selon un mode de réalisation, les chariots d'une même structure de transport sont
reliés deux à deux par une bielle de liaison, la bielle de liaison comprenant deux
extrémités opposées distantes longitudinalement dont chacune est reliée de préférence
à l'un ou l'autre des deux chariots par une liaison rotule. L'utilisation d'une telle
liaison permet de faciliter la rotation relative entre les chariots, présente notamment
lors du passage entre deux wagons durant des trajectoires courbes du véhicule ferroviaire.
On maintient ainsi une certaine distance prédéterminée entre les chariots dépendant
de la longueur de la bielle qui permet, lors de ces trajectoires, d'éviter un éventuel
impact entre les piles de traverses portées par des chariots adjacents. On améliore
également la stabilité des piles de traverses portées durant ces trajectoires.
[0013] Selon un mode de réalisation, le mécanisme de déplacement est configuré pour déplacer
chaque chariot en va-et-vient, d'un pas correspondant à une distance entre la première
position de déplacement et la deuxième position de déplacement, supérieure ou égal
à une longueur d'une pile de traverses. Ce pas est choisi de manière suffisamment
grande pour couvrir une distance séparant deux wagons adjacents.
[0014] Selon un mode de réalisation, les moyens de guidage comprennent des épaulements de
guidage situés de part et d'autre latéralement de chaque chariot pour délimiter latéralement
en les bordant les chemins d'avancement et de retour. Une telle structure confère
un guidage facile à mettre en œuvre et suffisamment précis dans le cadre d'une telle
utilisation.
[0015] Selon un mode de réalisation, chaque chariot définit un premier plan de support,
le mécanisme de déplacement comprenant une structure porteuse définissant un deuxième
plan de support, le mécanisme de déplacement comprenant en outre un mécanisme élévateur
configuré pour faire varier la position verticale relative des premier et deuxième
plans de support l'un par rapport à l'autre dans la première et deuxième position
longitudinale de déplacement des chariots, de sorte que chaque pile de traverses repose
sur le plan de support le plus haut verticalement parmi les premier et deuxième plans
de support. Une telle structure permet un déplacement séquencé et stable des piles
de traverses. S'agissant de piles de traverses, la vitesse moyenne de déplacement
des piles dépend généralement du temps où les piles de traverses sont dépilées à l'extrémité
du parcours d'avancement des piles, suivant les chemins d'avancement de chacun des
chariots.
[0016] Selon un mode de réalisation, la structure porteuse forme, ou est constituée par,
les épaulements de guidage. Cette configuration permet l'utilisation d'une seule structure
pour assurer deux fonctions, d'une part de guider les chariots le long des chemins
d'avancement et de retour et, d'autre part, de reprendre la charge des piles de chariots
selon la position relative des premier et deuxième plans de support.
[0017] Selon un mode de réalisation, la structure porteuse est solidarisée au châssis par
le mécanisme élévateur, ledit mécanisme élévateur comprenant des vérins tels que des
vérins hydrauliques. L'utilisation de vérins hydrauliques permet d'utiliser une source
d'énergie hydraulique communément utilisée sur ce type de véhicule ferroviaire et
peut être facilement raccordée à un tel circuit hydraulique.
[0018] Selon un mode de réalisation, les moyens d'entraînement comprennent au moins une
chaîne engrenant une roue d'entraînement solidaire de tout ou partie des chariots,
pour entraîner chaque chariot en va-et-vient, la chaîne entraînant de préférence directement
un chariot par structure de transport.
[0019] Selon un autre aspect de l'invention, celle-ci a trait à un véhicule de travaux ferroviaire
du type comprenant par exemple des équipements de pose de nouvelles traverses et/ou
de dépose de traverses usées, le véhicule ferroviaire comprenant au moins deux wagons
de travail successifs, le véhicule de travaux ferroviaires étant remarquable en ce
qu'il comprend au moins un mécanisme de déplacement de piles de traverses tel que
décrit ci-avant.
[0020] Selon un mode de réalisation, au moins une partie des wagons de travail comprend
un dispositif de convoyage supérieur situé à une hauteur supérieure à celle du mécanisme
de déplacement, le dispositif de convoyage étant configuré pour transporter des traverses
individuellement. Une telle configuration permet donc un convoyage à un niveau inférieur
au moyen du mécanisme de déplacement, par piles de traverses d'une part, et un convoyage
à un niveau supérieur, au-dessus donc du mécanisme de déplacement, de manière individuelle
des traverses d'autre part. Dans une telle configuration, on obtient un centre de
gravité relativement bas améliorant la stabilité du convoi ferroviaire.
[0021] Selon un mode de réalisation, le mécanisme de déplacement permet le déplacement de
traverses par pile de traverses superposées, dans un premier sens de déplacement le
long d'une direction longitudinale de chaque wagon de travail donné, et en ce que
le dispositif de convoyage supérieur permet le déplacement de traverses individuellement,
dans un deuxième sens de déplacement opposé au premier sens, le long de la direction
longitudinale de chaque wagon de travail donné.
BRÈVE DESCRIPTION DES FIGURES
[0022] 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] : une vue de profil d'un véhicule ferroviaire selon un mode de réalisation
de l'invention ;
[Fig. 2] : une vue de côté d'un wagon de transfert selon ce mode de réalisation de
l'invention ;
[Fig. 3] : une vue de côté d'un wagon de stockage selon ce mode de réalisation de
l'invention ;
[Fig. 4] : une vue de côté d'un wagon d'empilement de traverses usées selon ce mode
de réalisation de l'invention ;
[Fig. 5] : une vue simplifiée et en coupe transversale d'un wagon de travail formant
wagon de stockage, selon un mode de réalisation de l'invention ;
[Fig. 6] : une vue simplifiée et en coupe transversale d'un wagon de travail formant
wagon de stockage, selon un mode de réalisation de l'invention ;
[Fig. 7] : une vue de côté d'une structure de transport selon un mode de réalisation
de l'invention comprenant trois chariots articulés entre eux ;
[Fig. 8] : une vue de dessus de la figure 7 ;
[Fig. 9] : une vue de dessus de deux wagons de travail adjacent, durant une trajectoire
courbe du véhicule de transport ferroviaire ;
[Fig. 10] : une vue de dessus d'une jonction entre deux convoyeurs.
[0023] Pour plus de clarté, les éléments identiques ou similaires sont repérés par des signes
de référence identiques sur l'ensemble des figures.
[0024] Dans la description et les revendications, pour clarifier la description et les revendications,
on adoptera à titre non limitatif la terminologie longitudinal, transversal et vertical
en référence au trièdre
X, Y, Z indiqué aux figures.
DESCRIPTION DÉTAILLÉE D'UN MODE DE RÉALISATION
[0025] En référence à la figure 1, est illustré un véhicule ferroviaire
1 du type comprenant des équipements de pose
11 de nouvelles traverses
21 et de dépose
12 de traverses usées
22. Ces équipements de pose et de dépose de traverses
21, 22, ont pour principale fonction la réfection des voies ferrées, par exemple pour procéder
au remplacement des traverses usées
22 ou pour les remplacer par des modèles plus récents et améliorer ainsi la performance
des voies ferrées.
[0026] Le véhicule ferroviaire
1, par exemple un train de renouvellement comme illustré sur la figure 1, est formé
d'une succession de wagons reliés entre eux, généralement de façon articulée, en formant
un convoi ferroviaire et remorqués par une locomotive. Le train
1 de renouvellement se déplace, lors du travail, suivant une direction d'avancement
et chaque wagon s'étend suivant une direction longitudinale
X et présente une extrémité avant
AV orientée dans le sens d'avancement du train et une extrémité arrière
AR opposée longitudinalement à l'extrémité avant
AV.
[0027] En référence aux figures 1 à 10, le train
1 de renouvellement est équipé d'un wagon de transfert
100 de traverses
21, 22. Le wagon de transfert
100 est destiné à être disposé par rapport au train
1 de renouvellement, entre d'une part, au moins un wagon comprenant des équipements
de pose
11 de nouvelles traverses
21 et de dépose
12 de traverses usées
22 et, d'autre part, des wagons de stockage
300 (figure 3) des nouvelles traverses
21 et des traverses usées
22. La fonction du wagon de transfert
100 est d'assurer la continuité des flux entre :
- un flux d'évacuation C1 des traverses usées 22 depuis les équipements de dépose de traverses usées 22 jusqu'à une zone de stockage du véhicule ferroviaire 1 pouvant s'étendre sur plusieurs wagons de stockages, le flux d'évacuation C1 étant orienté suivant la direction longitudinale du wagon de transfert et dans un
premier sens ; et
- un flux d'approvisionnement C2 de traverses neuves 21 depuis une zone de stockage du train jusqu'aux équipements de pose des nouvelles
traverses 21, le flux d'approvisionnement C2 étant orienté suivant la direction longitudinale du wagon de transfert et dans un
second sens, opposé au premier sens.
[0028] Dans la configuration illustrée sur les figures, les équipements de pose
11 de nouvelles traverses
21 et de dépose
12 de traverses usées
22 se situent à l'arrière du véhicule ferroviaire
1 par rapport au wagon de transfert
100 de traverses
21, 22 et les wagons de stockage
300 se situent à l'avant du véhicule ferroviaire
1 par rapport au wagon de transfert
100 de traverses
21, 22. La disposition inverse est toutefois envisageable.
[0029] Le wagon de transfert
100, comme les autres wagons du véhicule ferroviaire
1, comprend un châssis
110 supporté par deux bogies
111, situés aux deux extrémités avant et arrière du châssis
110, et chacun pourvus d'un ou plusieurs trains de roues
112. À cet effet, on prévoit de préférence que les bogies comportent chacun un châssis
de bogie, au moins deux trains de roues
112, et au moins une suspension entre les deux trains de roues et le châssis de bogie.
Le wagon de transfert
100 se situe entre les flux
C1 et
C2, c'est-à-dire à l'intersection des deux flux d'évacuation
C1 des traverses usées
22 d'une part, et d'approvisionnement
C2 de traverses neuves
21 d'autre part. Le wagon de transfert
100 comprend :
- une première zone Z1 de réception et de dépilement des nouvelles traverses 21 configurée pour réceptionner les nouvelles traverses 21 en provenance d'une zone de stockage 300 du véhicule ferroviaire 1 ;
- une première plateforme P1 de convoyage des traverses usées 22, à partir de laquelle lesdites traverses usées 22 peuvent être convoyées vers une zone de stockage 300 du véhicule ferroviaire 1 ;
- une deuxième zone Z2 de réception des traverses usées 22 configurée pour réceptionner les traverses usées 22 depuis les équipements de dépose des traverses usées 22 ;
- une deuxième plateforme P2 de convoyage des nouvelles traverses 21 à partir de laquelle lesdites nouvelles traverses 21 peuvent être convoyées vers les équipements de pose des nouvelles traverses 21.
[0030] Le wagon de transfert
100 comprend au moins un transbordeur
50 supporté par une armature
60, l'armature
60 étant supportée par le châssis
110 et fixe par rapport au châssis
110. Le transbordeur
50 assure le transbordement des nouvelles traverses de la première zone de réception
Z1 vers, et jusque, la deuxième plateforme
P2 de convoyage, ainsi que le transbordement des traverses usées de la deuxième zone
Z2 de réception vers, et jusque, la première plateforme
P1 de convoyage. Par transbordement, on entend ici le transport, en la soulevant et
la déplaçant en l'air, d'une charge constituée ici par une ou plusieurs traverses,
d'un point à un autre, ici de la zone de réception à la plateforme de convoyage. Les
première et deuxième plateformes de convoyage
P1,
P2 sont chacune distantes des première et deuxième zones de réception
Z1,
Z2, le long d'une direction longitudinale
X du wagon de transfert
100. Le transbordeur
50 est situé, par rapport à la direction longitudinale
X du wagon de transfert
100, entre la zone de réception
Z1,
Z2 et la plateforme de convoyage
P1,
P2. De cette manière, la mise en œuvre du transbordeur
50 permet d'assurer la continuité des flux d'évacuation
C1 des traverses usées
22 et d'approvisionnement
C2 de traverses neuves
21.
[0031] Le parcours des traverses usées
22 est le suivant: les équipements de dépose
12 de traverses usées
22 extraient une à une et de façon répétée et successive des traverses usées
22 puis, les placent sur un premier dispositif de convoyage d'évacuation
A1; ces traverses usées
22 sont alors acheminées par le premier dispositif de convoyage d'évacuation
A1 jusqu'à la deuxième zone
Z2 de réception des traverses usées
22 où elles sont prises en charge par le transbordeur
50 qui les déplace jusqu'à la première plateforme
P1 de convoyage des traverses usées
22, à partir de laquelle lesdites traverses usées
22 sont convoyées vers une zone de stockage du véhicule ferroviaire
1 par un deuxième dispositif de convoyage d'évacuation
A2.
[0032] Les premier et deuxième dispositifs de convoyage d'évacuation
A1,
A2 sont ici des dispositifs de convoyage à chaîne(s)
70, de préférence métallique(s), montées sur des dispositifs de support et d'entraînement
71 comportant des roues de renvoi telles que des roues dentées et des roues folles.
Souvent, ces dispositifs comportent également des organes tendeurs (non illustrés)
ayant pour but de bien tendre la ou les chaîne(s)
70. De préférence, chacun des premier et deuxième dispositifs de convoyage d'évacuation
A1,
A2 comprend au moins deux chemins d'entraînements de chaînes montés en parallèle, les
traverses usées
22 étant alors convoyées en reposant sur les deux chaînes parallèles en même temps.
Un chemin d'entraînement de chaîne(s) peut être formé par une seule et même chaîne
de manière continue circulant en boucle fermée, ou bien par une succession de chaînes
continues et circulant en boucles fermées disposées successivement le long de ce chemin
d'entraînement des traverses. Lorsque plusieurs chaînes ou chemins d'entraînements
de chaînes, sont montées en parallèle et convoient les mêmes traverses, tout ou partie
des dispositifs de support et d'entraînement, tels que les roues de renvoi et des
roues folles, peuvent être éventuellement mutualisés. Bien entendu des variantes de
dispositifs de convoyage peuvent être utilisées.
[0033] La deuxième zone
Z2 de réception des traverses usées
22 réceptionnant les traverses usées
22 depuis les équipements de dépose
12 des traverses usées
22 ainsi que la première plateforme
P1 de convoyage des traverses usées
22, à partir de laquelle lesdites traverses usées
22 sont convoyées vers une zone de stockage du véhicule ferroviaire
1, comprennent chacune ou sont constituées chacune par, l'une des extrémités des premier
et deuxième dispositifs de convoyage d'évacuation
A1,
A2, respectivement. En variante, voire en complément, la deuxième zone
Z2 de réception des traverses usées
22 peut comprendre une zone tampon située dans le prolongement du premier dispositif
de convoyage d'évacuation
A1 et permettant de stocker temporairement une pluralité de traverses usées
22 avant d'être prises en charge ensemble, par paquet. Une telle zone tampon comprend
par exemple une zone dénuée de tout moyen d'entraînement ou une zone comportant une
au plusieurs chaînes libres ou débrayés, c'est-à-dire sans moyen d'entraînement embrayé
avec les chaînes pouvant contraindre les chaînes en rotation sur cette portion, dite
tampon, de convoyage. Dans une telle configuration, chaque traverse usée
22 termine alors son parcours sur les chaînes du dispositif de convoyage d'évacuation
puis vient en contact et en appui contre la traverse usée
22 située devant elle et la pousse en l'entraînant dans son déplacement.
[0034] En parallèle du flux d'évacuation
C1 des traverses usées
22, le parcours des nouvelles traverses
21 alimentant le flux d'approvisionnement
C2 de traverses neuves
21 est le suivant : les nouvelles traverses
21 sont acheminées par piles depuis une zone de stockage du véhicule ferroviaire
1 jusqu'à la première zone
Z1 de réception et de dépilement des nouvelles traverses
21 par un premier dispositif de convoyage d'acheminement
B1 où elles sont prises en charge par le transbordeur
50 qui déplace les nouvelles traverses
21 jusqu'à la deuxième plateforme
P2 de convoyage des nouvelles traverses
21 à partir de laquelle lesdites nouvelles traverses
21 sont convoyées vers les équipements de pose
11 des nouvelles traverses
21 par un deuxième dispositif de convoyage d'acheminement
B2. Le transbordeur
50 qui assure ces opérations est le même que celui effectuant les opérations de transfert
du flux d'évacuation
C1 des traverses usées
22. Un même et unique transbordeur
50 met donc en œuvre les flux
C1 et
C2.
[0035] La deuxième plateforme
P2 de convoyage comprend, voire est constituée par, l'une des extrémités du deuxième
dispositif de convoyage d'acheminement
B2. Ce deuxième dispositif de convoyage d'acheminement
B2 peut être un convoyeur à chaîne(s)
70 comme décrit en référence aux dispositifs de convoyage d'évacuation
A1,
A2.
[0036] Le premier dispositif de convoyage d'acheminement
B1 comprend, ou est constitué de, un mécanisme de déplacement
130 de piles
21' de nouvelles traverses
21 pour déplacer lesdites piles
21' de traverses en translation pas à pas vers et jusqu'à la première zone
Z1 de réception et de dépilement des nouvelles traverses
21.
[0037] Le mécanisme de déplacement
130 équipe une pluralité de wagons successifs du véhicule ferroviaire
1 parmi lesquels au moins des wagons de stockage
300 et le wagon de transfert
100. L'ensemble des wagons le long desquels s'étend le mécanisme de déplacement est appelé
par la suite wagon de travail. Le mécanisme de déplacement
130 comprend des chariots
131 successifs et adjacents deux à deux, chaque chariot
131 étant configurés pour supporter chacun une pile
21' de nouvelles traverses
21. Chaque chariot
131 est ici formé par un cadre, par exemple métallique, renforcé par une poutre centrale
136 longitudinale, de préférence métallique. Cette poutre centrale métallique
136 longitudinale du chariot présente à ses deux extrémités opposées une interface pour
recevoir une extrémité
134' d'une bielle de liaison
134 avec un autre chariot
131.
[0038] Le mécanisme de déplacement
130 comprend des moyens d'entraînement
150 pour déplacer chacun des chariots
131 conjointement en va-et-vient entre une première et une deuxième positions de déplacement.
Chaque chariot
131 porte une pile
21', 22' de traverses
21, 22 suivant un chemin d'avancement
W1 de la première à la deuxième position de déplacement, tel que pour une paire de chariots
131 donnés adjacents parmi la pluralité de chariots
131 comprenant un chariot avant et un chariot arrière, la deuxième position de déplacement
du chariot arrière correspond à la première position de déplacement du chariot avant.
Les chariots sont également configurés pour parcourir un chemin de retour
W2, de la deuxième à la première position de déplacement, en étant déchargés. Le mouvement
en va-et-vient d'un chariot
131 donné est donc un mouvement alternatif le long d'un même chemin, dans un sens d'avancement
W1, en portant une pile
21', 22' de traverses
21, 22, et dans un sens retour
W2, opposé au sens d'avancement et déchargés c'est-à-dire qu'ils ne portent pas de pile
21', 22' de traverses
21, 22. Chaque chariot
131 se déplace donc à la manière d'une navette entre ses deux première et deuxième positions.
[0039] Des moyens de guidage
140 sont prévus pour guider, le long de la direction longitudinale
X de chacun des wagons de travail, les chariots
131 présentant chacun des galets
135 permettant aux chariots
131 de rouler sur une piste de guidage
132. Les moyens de guidage
140 comprennent des épaulements de guidage
141 situés de part et d'autre latéralement de chaque chariot
131 pour délimiter latéralement en les bordant les chemins d'avancement
W1 et de retour
W2.
[0040] Une partie des chariots
131 adjacents deux à deux sont reliés entre eux par au moins une articulation
133 pour former une structure de transport
13. Chaque structure de transport
13 comprend ici trois chariots
131 successifs (voir par exemple les figures 7 et 8). De cette manière on peut gérer
facilement le transfert d'une pile
21' de nouvelles traverses
21 entre deux wagons. Les chariots
131 d'une même structure de transport
13 sont ainsi reliés deux à deux par une bielle
134 de liaison comprenant deux extrémités
134' opposées distantes longitudinalement dont chacune d'elles
134' est reliée de préférence à l'un ou l'autre des deux chariots
131 par une liaison rotule. Deux articulations en série permettent donc d'assurer la
liaison entre chaque chariot
131. On éloigne, lors des trajectoires courbes, le centre instantané de rotation des wagons
adjacent le plus loin possible des wagons évitant ainsi le risque de collision entre
deux piles de traverses adjacentes à la jonction, de deux wagons.
[0041] Chaque chariot
131 définit un premier plan de support
P1 d'une pile de traverses sur lequel vient reposer la pile lorsque les chariots déplacent
lesdites piles de traverses le long du chemin d'avancement
W1. Le mécanisme de déplacement
130 comprend en outre une structure porteuse
160 qui définit un deuxième plan de support
P2 d'une pile de traverses sur lequel vient reposer la pile de traverses lorsque les
chariots évoluent en étant déchargés, c'est-à-dire sans déplacer de piles de traverses
dans leur mouvement, le long du chemin de retour
W2.
[0042] Le mécanisme de déplacement
130 comprend un mécanisme élévateur
170 configuré pour faire varier la position verticale relative des premier et deuxième
plans de support
P1,
P2 l'un par rapport à l'autre dans la première et deuxième position longitudinale de
déplacement des chariots
131, de sorte que chaque pile
21', 22' de traverses
21, 22 repose sur le plan de support le plus haut verticalement parmi les premier et deuxième
plans de support
P1,
P2 (voir la figure 5). La structure porteuse
160 est solidarisée au châssis
110 des wagons de travail par le mécanisme élévateur
170 comprenant des vérins
171 tels que des vérins hydrauliques double effet. La structure porteuse
160 présente deux poutres de support situées chacune de part et d'autre des chariots
131 mobiles chacune par rapport au châssis du wagon associé auquel il est lié par une
partie au moins des vérins
171. L'actionnement des vérins
171 permet donc de faire varier la hauteur de la structure porteuse
160 par rapport aux châssis des wagons, et donc la hauteur du plan de support
P2. La structure porteuse
160 présente deux poutres de support situées chacune de part et d'autre des chariots
131. Chacune de ces poutres peut être continue ou discontinue longitudinalement. Dans
ce mode de réalisation, les poutres sont continues longitudinalement le long de chacun
des wagons, avec des discontinuités seulement entre les wagons afin que chacune de
ces poutres constitue des épaulements de guidage
141 situés de part et d'autre latéralement de chaque chariot
131 pour délimiter latéralement les chemins d'avancement
W1 et de retour
W2. L'espacement transversal entre les deux poutres ou épaulements de guidage
141 est configuré pour être inférieur à la longueur des traverses. La largeur des chariots
131 est donc également inférieure à la longueur des traverses, et également inférieur
à la distance séparant les épaulements de guidage
141.
[0043] Dans cette configuration :
- les chariots 131, entraînés par les moyens d'entraînement 150, circulent sur la piste de guidage 132 guidés par les moyens de guidage 140, et transportent chacun une pile 21' de nouvelles traverses 21 le long du chemin d'avancement W1 lorsque la structure porteuse 160 est en position abaissée verticalement et se trouve sous le plan de support P1 des chariots 131, c'est-à-dire lorsque P2 est à une hauteur inférieure à celle de P1 ; et
- les chariots 131 circulent sur la piste de guidage 132 et sont libres d'évoluer le long du chemin de retour W2 sans manipuler les nouvelles traverses 21 lorsque la structure porteuse 160 est en position montée verticalement à un niveau supérieur à celui des chariots 131, c'est-à-dire lorsque P2 est à une hauteur supérieure à P1.
[0044] Une séquence de déplacement des piles de nouvelles traverses
21 par le mécanisme de déplacement
130 est par exemple le suivant :
- dans la première position de déplacement longitudinale des chariots 131, la structure porteuse 160 est abaissée par les vérins 171 jusqu'à ce que le plan de support P2 se retrouve sous le plan de support P1, les piles de traverses viennent dans le même temps se poser simultanément sur les
plans de support P1 des chariots 131, chaque chariot 131 supportant alors une pile 21' de nouvelles traverses 21 ;
- les moyens d'entraînement 150 déplacent chaque chariot 131, chacun portant une pile 21' de nouvelles traverses 21 d'un pas p prédéterminé correspondant à un espacement entre deux chariots 131, de sorte à venir dans une deuxième position de déplacement longitudinale des chariots
correspondant pour chacun à la première position longitudinale du chariot qui lui
est situé directement devant ou en aval par rapport au sens de déplacement des piles
de traverses, c'est-à-dire que pour une paire de chariots 131 adjacents parmi la pluralité de chariots 131 comprenant un chariot avant et un chariot arrière, la deuxième position de déplacement
du chariot arrière correspond à la première position de déplacement du chariot avant
;
- dans la deuxième position de déplacement longitudinale des chariots 131, la structure porteuse 160 est montée jusqu'à ce que le plan de support P2 se retrouve au-dessus du plan de support P1, chacune des piles 21' étant soulevée simultanément par la structure porteuse 160 sur le plan de support P2 grâce à l'actionnement des vérins 171,
- les moyens d'entraînement 150 déplacent ensuite les chariots 131 à vide ou déchargés jusqu'à leur position de départ, à savoir dans la première position
de déplacement longitudinale des chariots 131, pour se positionner chacun sous une autre pile 21' de traverse 21, qui vient d'être également déplacée durant la séquence par les chariots arrières.
[0045] La répétition en cycle de la séquence permet un déplacement des piles
21' de nouvelles traverses
21 pas à pas en direction de la première zone
Z1 de réception et de dépilement des nouvelles traverses
21. Les moyens d'entraînement
150 comprennent ici une chaîne
151 engrenant une roue d'entraînement
152 solidaire de d'un seul des chariots
131 de la structure de transport
13, de préférence solidaire du chariot
131 central parmi les trois chariots
131 d'une structure de transport
13. Le chariot
131 central est donc entraîné directement par la chaîne
151 des moyens d'entraînement
150, le chariot
131A avant et le chariot
131C arrière par rapport à ce chariot
131B central sont quant à eux entraîné indirectement par le chariot
131 central auquel ils sont liés chacun par la bielle
134 (voir par exemple la figure 9). On peut envisager une chaîne circulant en boucle
fermée pour chaque wagon, et/ou une ou plusieurs chaîne(s) circulant en boucle fermée
dont certaines peuvent être à cheval entre deux wagons. Une telle chaîne permet d'entraîner
chaque chariot
131 en va-et-vient selon le sens de déplacement de la chaîne.
[0046] La figure 9 illustre une vue détaillée de deux wagons évoluant le long d'une trajectoire
courbe de la voie ferrée (non illustrée). On notera dans ce mode de réalisation un
wagon porte trois piles de traverses alignées longitudinalement, chaque structure
de transport
13 comprenant ici un nombre égal de chariots que le wagon peut transporter de pile de
traverses le long du parcours d'avancement, à savoir trois chariots
131 successifs. Dans la première position de déplacement longitudinale des chariots
131, une structure de transport
13 composée de trois chariots
131 est porté sur un même wagon
200A. Durant le déplacement de la première à la deuxième position de déplacement longitudinale
des chariots
131, le chariot
131A le plus en avant de la structure de transport
13 poursuit sa course jusqu'à sortir du wagon
200A, se plaçant en partie en porte à faux jusqu'à venir poursuivre sa course guidé le
long d'un chemin d'avancement du wagon
200B adjacent en aval dans le sens de déplacement des piles de traverses, qui est ici
le wagon amont dans le sens de déplacement du train. Dans la deuxième position de
déplacement longitudinale telle qu'elle est illustrée sur la figure 9, le chariot
avant
131C est positionné complètement sur le wagon
200B et la pile de traverse transportée par ce chariot peut être déposée. Le chariot central
131B reste guidé sur le même wagon
200A, lequel est continument entraîné par les moyens d'entraînement
150, sans discontinuité d'entrainement entre les deux wagons adjacents. Par ailleurs,
la bielle
134 articulée entre les deux chariots
131C et
131B, permet de prendre les trajectoires courbes du train, impliquant que l'axe longitudinal
X1 du wagon
200A présente une inclinaison avec l'axe longitudinal
X2 du wagon
200B adjacent. On peut prévoir un jeu transversal entre les chariots
131 et les épaulements de guidage
141 de sorte à faciliter le guidage des chariots évoluant à cheval entre les deux wagons
200A, 200B adjacents et reliés ensemble le long d'une trajectoire courbe.
[0047] Le wagon de transfert
100 comprend un mécanisme élévateur
120 dans la première zone
Z1 de réception et de dépilement des nouvelles traverses
21 vers laquelle converge une à une les piles de traverses déplacées par le mécanisme
de déplacement
130. Ce mécanisme élévateur
120 permet, au fur et à mesure qu'une pile
21' de nouvelles traverses
21 est dépilée, de pouvoir surélever la pile
21' d'une hauteur prédéterminée de sorte que les nouvelles traverses
21 situées sur une couche d'extrémité supérieure de la pile soient positionnées à une
hauteur prédéterminée et puissent être prises en charge plus facilement par le transbordeur
50 et améliorer la rapidité du déplacement dudit transbordeur
50.
[0048] Dans ce mode de réalisation, le transbordeur
50 est unique. L'armature
60 qui le supporte comprend une pluralité de montants
62 dressés verticalement et portant au moins deux poutres horizontales
63, sur lesquelles sont disposés des rails
61 de guidage et de support d'une navette
53 mobile en translation longitudinalement par rapport à l'armature
60. Les montants de l'armature sont fixes par rapport au châssis
110 du wagon de transfert
100. La navette
53 mobile forme une structure horizontale se déplaçant sur les deux voies de guidage
formées par les rails
61, ladite navette
53 comprenant au moins une poutre transversale, c'est-à-dire s'étendant transversalement
entre les deux rails
61, et de préférence deux poutres, formant un pont roulant et guidée par les rails
61 de guidage et de support.
[0049] Le transbordeur
50 comprend en outre un système de préhension
51 d'au moins une traverse
21, 22 suspendue par un système de levage
52 à la navette
53. Le système de levage
52 est un système de levage à câbles. Le système de préhension
51 comprend de préférence un palonnier configuré pour transporter une pluralité de traverses
21, 22 regroupées par paquet. On choisira de préférence un mode de fonctionnement dans lequel
le transbordeur
50 déplace les traverses
21, 22 par paquet d'une seule couche, c'est-à-dire que durant leur transfert, les traverses
21, 22 ne sont pas superposées, mais placées côte à côte.
[0050] Le système de préhension
51 comprend un palonnier formé d'une ou plusieurs poutres solidaires entre elles et
comprenant à ses extrémités transversales, et se faisant face, des mâchoires, par
exemple en forme de « L », chaque mâchoire étant articulée par son extrémité au palonnier,
et étant commandée en pivotement par un vérin (non illustré).
[0051] Le travail du transbordeur
50, en particulier de la navette
53, du système de levage
52 et du système de préhension
51, se situe globalement à l'intérieur d'un volume délimité par l'armature
60 avec le châssis
110 du wagon de transfert
100. Par ailleurs, quel que soit le parcours de travail du transbordeur
50, celui-ci est contenu pour toute position de sa trajectoire, dans un volume délimité
latéralement par un gabarit du wagon de transfert
100 de traverses, de préférence par un gabarit de son châssis
110, de préférence encore par le volume délimité par l'armature
60. De cette manière, en même temps d'assurer la sécurité des personnes aux bords du
wagon de transfert
100, le wagon présente un encombrement qui ne va pas au-delà d'un wagon conventionnel.
[0052] La première plateforme
P1 de convoyage et la première zone
Z1 de réception sont plus proches d'une première extrémité
101 du wagon de transfert
100 que la deuxième plateforme
P2 de convoyage et la deuxième zone
Z2 de réception. En particulier, la première plateforme
P1 de convoyage et la première zone
Z1 de réception sont proches de l'extrémité avant
101 du wagon de transfert
100, tandis que la deuxième plateforme
P2 de convoyage et la deuxième zone
Z2 de réception sont plus proches d'une deuxième extrémité
102 du wagon de transfert
100, à savoir de l'extrémité arrière.
[0053] Par ailleurs, et bien que situées à des hauteurs différentes, la première plateforme
P1 de convoyage est plus proche de la première extrémité
101 du wagon de transfert
100 que la première zone
Z1 de réception. De façon similaire, la deuxième plateforme
P2 de convoyage est plus proche de la deuxième extrémité
102 du wagon de transfert
100 que la deuxième zone
Z2 de réception. Ces décalages longitudinaux permettent une accessibilité par le transbordeur
50 suivant un même axe, correspondant à son axe de translation le long de l'armature
60.
[0054] La première plateforme
P1 de convoyage est située à une hauteur supérieure à celle de la première zone
Z1 de réception et la deuxième plateforme
P2 de convoyage est située à une hauteur supérieure à celle de la deuxième zone
Z2 de réception. En positionnant la première plateforme
P1 de convoyage à une hauteur supérieure à celle de la première zone
Z1 de réception, et en relation avec les wagons de stockage
300, le deuxième dispositif de convoyage d'évacuation
A2 se place au-dessus du premier dispositif de convoyage d'acheminement
B1. Le stockage des traverses se présente sous forme de piles de traverses et se place
sous le deuxième dispositif de convoyage d'évacuation
A2 qui transporte quant à lui les traverses par paquet d'une seule couche de traverses,
c'est-à-dire sans superposition de traverses. Cela permet de placer le centre de gravité
le plus bas possible et donc d'assurer une meilleure stabilité aux différents wagons,
tels que le wagon de transfert
100 et les wagons de stockage
300.
[0055] Du fait de la disposition, de la première plateforme
P1 de convoyage par rapport à la première zone
Z1 de réception, de la deuxième plateforme
P2 de convoyage par rapport à la deuxième zone
Z2 de réception, ces flux d'évacuation
C1 et d'approvisionnement
C2 sont ici croisés. Le transbordeur
50 étant seul à opérer les deux flux, à savoir le flux d'évacuation
C1 des traverses usées
22 et le flux d'approvisionnement
C2 de nouvelles traverses
21, les étapes de transferts sont mises en œuvre de manière séquencée.
[0056] Suivant un axe longitudinal
X, les première et deuxième plateformes
P1,
P2 et les première et deuxième zones
Z1,
Z2 sont situées de sorte que le transbordeur
50 est apte à parcourir les chemins des flux d'évacuation
C1 et d'approvisionnement
C2 lorsqu'il translate longitudinalement par rapport à l'armature
60 suivant un unique aller-retour entre deux positions longitudinales extrêmes. Dans
ce premier mode de réalisation, le wagon de transfert
100 comprend suivant une direction longitudinale
X de l'arrière vers l'avant : la première plateforme
P1 de convoyage, la première zone
Z1 de réception, la deuxième zone
Z2 de réception puis la deuxième plateforme
P2 de convoyage.
[0057] Le véhicule ferroviaire
1 comprend également un wagon
200 d'empilement de traverses usées
22, illustré sur la figure 4. Ce wagon
200 d'empilement est situé directement après les wagons de stockage
300, eux-mêmes situés directement après le wagon de transfert
100 dans le sens de l'arrière
AR vers l'avant
AV du véhicule ferroviaire
1. Le wagon
200 d'empilement comprend un transbordeur d'empilement
250 qui transfère les traverses usées
22 depuis une troisième zone
Z3 de réception des traverses usées
22 provenant du wagon de transfert
100 après avoir été convoyées par le deuxième dispositif de convoyage d'évacuation
A2, jusqu'à être déposées sur une pile
22' de traverses usées
22 pour être empilées. Cette zone d'empilement
Z4 est située sur la structure porteuse au-dessus de la piste de guidage
132 des chariots
131. De cette manière, une fois la pile
22' de traverses usées
22 complétée par le transbordeur
260, elle peut être avancée par le mécanisme de déplacement
130 d'un certain pas
p prédéterminé, correspondant au pas
p du déplacement de la pile de nouvelles traverses
21' vers la première zone
Z1 de réception. Ces opérations sont concomitantes étant donné que le véhicule ferroviaire
1 pose autant de nouvelles traverses
21 qu'il ne dépose de traverses usées
22. De cette manière, lorsqu'une pile de nouvelles traverses
21 est vidée à l'avant de la zone de stockage, dans la première zone
Z1 de réception, une pile
22' de traverses usées
22 est complétée à l'arrière de la zone de stockage, dans la zone d'empilement
Z4. La zone d'empilement
Z4 et la première zone
Z1 de réception forment les deux extrémités longitudinales du premier dispositif de
convoyage d'acheminement
B1.
[0058] La troisième zone
Z3 de réception comprend, voire est constituée par, l'une des extrémités du deuxième
dispositif de convoyage d'évacuation
A2, opposée à l'extrémité constituant la première plateforme
P1 de convoyage. Un zone tampon (non illustrée) peut également être prévue pour réceptionner
les traverses.
[0059] Le transbordeur d'empilement
250, unique, est supporté par une armature
260 associée, ladite armature
260 étant supportée par le châssis et fixe par rapport audit châssis. Ce transbordeur
d'empilement
250 peut être de conception similaire à celle du transbordeur
50 de transfert, mais peut être de dimension plus réduite étant donné que le chemin
à parcourir est plus court.
[0060] Le wagon
200 d'empilement comprend en outre un système de plateau tournant (non illustré) permettant
de pivoter au moins une pile de traverses, par exemple de
90°, afin de faciliter leur prise en charge par un moyen de manutention externe à la machine.
[0061] La figure 6 illustre une vue en coupe d'un wagon de stockage
300 qui diffère essentiellement de celui de la figure 5 en ce que le train de renouvellement
comprend un troisième dispositif de convoyage
D1 configuré pour transporter de matériel tel que du ballast. Bien entendu, il peut
s'agir de ballast usé, de ballast neuf, ou encore de ballast traité issu du ballast
usé après avoir subi un traitement permettant son recyclage.
[0062] Sur cette vue en coupe, est notamment illustré un positionnement du troisième dispositif
de convoyage
D1 qui se situe verticalement au-dessus du premier dispositif de convoyage d'évacuation
B1, donc du mécanisme de déplacement
130, et du deuxième dispositif de convoyage d'évacuation
A2. Le wagon illustré est situé ici en amont du wagon de transfert
100 par rapport au sens d'avancement du train. Sur une portion située en aval du wagon
de transfert
100 par rapport au sens d'avancement du train on choisira dans ce cas un positionnement
du troisième dispositif de convoyage
D1 qui se situe verticalement au-dessus du deuxième dispositif de convoyage d'acheminement
B2 et du premier dispositif de convoyage d'évacuation
A1. Dans ce cas, pour assurer une continuité du convoyage sur le troisième dispositif
de convoyage
D1, on placera ledit troisième dispositif de convoyage
D1 verticalement au-dessus du convoyeur
50 au niveau du wagon de transfert
100.
[0063] De manière générale on notera que quel que soit le flux de traverses mis en œuvre
par le véhicule ferroviaire, le wagon de transfert comprend de préférence un troisième
dispositif de convoyage, par exemple pour le convoyage de matériel tel que du ballast,
situé verticalement au-dessus du transbordeur.
[0064] La figure 10 illustre un entrecroisement
72 ou chevauchement dans un même plan horizontal de deux paires de chaînes
70 d'un dispositif de convoyage à chaînes
70. Une telle imbrication de deux paires de chaînes, chacune continue et circulant en
boucle fermée, disposées successivement le long du chemin d'entraînements, permet
d'assurer une continuité de déplacement dans le convoyage des traverses
21, 22. Par ailleurs, cet entrecroisement des portions d'extrémités des deux paires de chaînes
70 est réalisé de sorte à présenter un espacement prédéterminé suffisant pour permettre
une articulation minimale entre les deux portions de convoyage, chacune formée par
une paire de chaînes. Une telle configuration est particulièrement avantageusement
à l'intersection entre deux wagons et permet d'assurer un parfait convoyage des traverses
21, 22, sans être impacté par les courbes de la voie ferrée sur laquelle circule le train
1.
[0065] 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.
[0066] On peut par exemple envisager une configuration sensiblement différente du wagon
de transfert. Par exemple il est possible de placer la deuxième zone
Z2 de réception à une hauteur supérieure à celle de la deuxième plateforme
P2 de convoyage et/ou de placer la deuxième zone
Z2 de réception plus proche d'une deuxième extrémité
102 du wagon de transfert
100 que la deuxième plateforme
P2 de convoyage de sorte que le wagon de transfert
100 comprend, suivant une direction longitudinale de l'arrière vers l'avant : la première
plateforme
P1 de convoyage, la première zone
Z1 de réception, la deuxième plateforme
P2 de convoyage puis la deuxième zone
Z2 de réception.
[0067] Bien entendu, l'usage d'un mécanisme de déplacement
130 tel que décrit, n'est pas limité au strict usage du déplacement des piles
21' de traverses neuves
21 pour former le premier dispositif de convoyage d'évacuation
B. Par exemple, de manière complémentaire ou non, le premier dispositif de convoyage
d'évacuation
A1 peut être constitué par, ou comprendre, un mécanisme de déplacement
130 présentant tout ou partie des caractéristiques précitées.
[0068] On peut également envisager que la structure porteuse soit fixe et que le mécanisme
élévateur agisse sur les chariots. On peut envisager un mode de réalisation ou les
chariots se déplacent sur un chemin en boucle fermée leur conférant chacun individuellement
ou non un changement de position verticale. On peut aussi envisager qu'un mécanisme
élévateur est logé en tout ou partie dans une épaisseur de chacun des chariots et
qu'ils soient configurés pour faire varier la hauteur des plans de support P1.
[0069] Il est souligné que toutes les caractéristiques, telles qu'elles se dégagent pour
un homme du métier à partir de la présente description, des dessins et des revendications
attachées, même si concrètement elles n'ont été décrites qu'en relation avec d'autres
caractéristiques déterminées, tant individuellement que dans des combinaisons quelconques,
peuvent être combinées à d'autres caractéristiques ou groupes de caractéristiques
divulguées ici, pour autant que cela n'a pas été expressément exclu ou que des circonstances
techniques rendent de telles combinaisons impossibles ou dénuées de sens.