Note: Descriptions are shown in the official language in which they were submitted.
La présente invention a pour obje-t une machine
mobile de traitement des voies ferrées, telles que par exemple
une bourreuse ou une dégarnisseuse-cribleuse, équipée pour ef-
fectuer le nivellement longitudinal et transversal de la voie
au fur et à mesure de son avance en travail.
On connalt déjà une bourreuse-niveleuse de ce genre
comportant un dispositif de nivellement tel que ce]ui décrit
dans le préambule de la revendication 1 et dans lequel les trois
détecteurs de position en hauteur de chacune des deux files de
rails sont constitués, dans l'ordre0 par les trois éléments,
émetteur, masque et récepteur, d'une base de mesure à Eaisceau
lumineux. Dans cette base, le récepteur comporte des cellules
sensibles aux variations d'éclairement provoquées par l'occul-
tation par Les masques des rayons lumineux en provenance de
l'émetteur.
Dans ce dispositif de nivellement, le cadre trans-
versal supportant les deux émetteurs comporte un appareil de
mesure de l'inclinaison transversale et les deux émetteurs sont
pourvus chacun d'un électro-mécanisme de positionnement en
hauteur autonome, cependant que les deux autres cadres supportant
respectivement les de~lx masques et :Les deux récep-teurs maintien-
nent ces éléments à hauteurs égales et constantes des deux
files de rails. Les`deux électro-mécanismes de posi-tionnement
en hauteur des émetteurs sont reliés à un dispositif de commande
.,,
ayant pour effet de différencier la hauteur de ces derniers en
fonction de l'inclinaison transversale désirée au droit de la
vie levée - et par référence à l'appareil de mesure d'incli- `
naison - c'est~à-dire au droit des masques ou elle se trouve
ainsi alignée et levée au niveau prescrit à la fois :Longitu-
dinalement et transversalement.
Ce dispositif cle nivellement donne toutes satis-
factions, en particulier d~l~s les alignements et dans les
, ~
$~7
pleines courbes où l'inclinaison transversale de la voie est
constante, c'est-à dire dans lesquels l'inclinaison transversale
affichée et ré~lée par le positionnernent en hauteur des émet
teurs en a~ u:i sur ]a voie nOIl traitee correisl~o~ theori~luemel-lt
- à l'inclinaison transversale de la voie traitée sur laquelle
s'appuient les récepteurs.
Dans les rampes de raccordement à progression li-
néaire de l'inclinaison transversale de la voie, l'inclinaison
prescrite au droit de la voie levée est di:Eférente de celle
déjà réglée au droit de la voie traitée. Ceci. fait que les
droites de référence de la hase de mesure Eorment une surface
gauche et que par seconde voie de conséquence l'inclinaison
transversale que l'on devrait a:E~icher au droit de la voie non
traitée par différenciation de la hau-teur des émetteurs n'est
pas l'inclinaison prescrite au droit de la voie levée. Ce
problème est résolu en pratique en réglant les émetteurs sur
la voie non bourrée à une inclinaison de consigne prescrite au
droit desdits émetteurs, donc décalée par rapport à celle pres-
crite au droit de la voie levée.
Cependant un prob].ème se pose dans ].es zones de
transition et le raccordements dans lesquels la progression de
l'inclinaison transversale n'est pas linéaire car dans ceux-ci
au moins une file de rails, l'extérieure à la courbe, n'est
plus inscrite dans le plan de mesure et s'infléchit par rapport
à ce dernier. Il faut donc tenir compte de la flèche que doit
présenter cette file de rai.ls au droit de la voie levée dans
la Eonction déterminante de l'inclinaison à aEfiches, et cela
suppose la connaissance de la loi mathématique du raccordement
trai.té, ce qui n'est pas toujours le cas en pratique~ et néces-
site l'emploi d'une calculatrice ou de tahles.
~nEin sur cette bourreuse-niveleuse, l.a mesure de
l'incli.naison transversale ef:Eective au droit de la voie levée
--2--
Z~
et bourrée, c'est-à-dire au droit du cadre' soutenant les mas-
ques r ne peut être con~u par lecture directe ~u'au moyen d'un
cl1nomètre fixe audlt cadre, puisque cette inclinaison n'est pas
necessairement.egale à l'inclin.aison.a~fichée, cQmme il vien-t
d'être montré. Et ceci pose le prob~ème de la fiabilité d'une
telle mesure de co~trôle, car le clinomètxe fixe à ce cadre est
soumis à d'importan.tes vibrations dues au travail des outils
de bourrage. Le même probleme se retrouverait sur une dégarnis-
seuse-cribleuse.equipee d'un.dispositif de nivellement de ce
10 genre, du fait du'travail des cha~nes à raclette.Le dispositif de nivellement de la machine selon
llinvention apporte une solution a l'ensemble de ces problèmes
par le fait qu'il permet de maintenir dans toutes les conforma- '~
tions geométriques de la voie, al:Lgnements, pleine courbe,
raccordemen.ts et zones de transition, les deux lignes de rëEe- :.
rences parallèles entre elles de manière a ormer un plan de
réference auqueL on donne l'inclinaison transversale desiree au
droit de la zone de voie levée et bourrée sur laquelle sollt
; appuyés les deux seconds détecteurs, par affichage simul-tané de
ladite inclinaison sur les dispositifs de reglage en hauteur
des deux premiers et des deux derniers detecteurs. Au-trement
dit, ce dispositif de n.ivellement résoud les problèmes cites
~ .par suppression de leur cause, le gauchissement de la surface de
' réference.
Plus precisement, et selon la revendication princi-
` pale annexee, l'inven.tion.vise essentiellement une machine ''~
:. mobile de traitemen:t des voies ferrees equipée d'un dispositif
.~` pour le nivellement longitudinal et transversal de la voie com-
prenant des outils de levage de chaque file de railsr des outils
: 30 de répartition du ballast sous les traverses levees, un dispo-
~' sitif de mesure et de contrôle de l'amplitude du levage com-
portan.t, liés a ch.acune des deux files de rails, -trois détec-
.. -- 3 --
,~ ~
teurs de position en hauteur don.t le p~emie~ est dispasé à.
l'avant de la machin.e.au-dessus de la ~oie n.on -traitée, dont le
second est disposé au-dessus de 1~ zone de levage de la voie à.
une distance in~ariable de la file de rails, dont le troisieme
est dispose a l'arriere de la machine au-dessus de l.a voie
traitee, et dont l'un des trois comporte des organes sensibles
propres à emettre des signaux representatifs des.ecarts des
positions en hauteur du.second par rapport a une droi-te de
reference materialisee par une liaison joignant le premier au
troisième, et dans lequel les trois groupes de deux detecteurs
homo~o~ues ainsi répartis sur ies deux files de rails sont sup-
portes respectivement par trois cadres transversaux a la voie en
appui sur les deux f.iles de rails, et un dispositif de commande
des déplacements en hauteur des outils de levage asservi aux-
dits signaux d'écarts de hauteur, caractérisé en ce que le cadre
supportant les deux premiers détecteurs et le cadre supportant
les deux tro.isiemes détecteurs du'dispositif de nivellement
. sont pourvus chacun dlun appareil de mesure de l'inclinaison
transversale de la voie propre à`émettre des signaux représenta-
: 20 tifs des écarts d'inclinaison par rapport a la référence hori~
zontale et de deux dispositifs de réglage en hauteur des deux
'~ détecteurs qui leur sont associés, e-t en ce que l.'appareil de
' mesure d'inc.linaison et les deux dispositiEs de réglage de ces
deux cadres sont reliés respectivement à deux dispositifs de ~'
commande propres à.émettre des signaux de commande différen-
tielle desdits dispositifs de réglage dont la différence est
proportionnelle à la difference entre l'inclinaison effective
~. de la vo.ie mesuree par l'appareil de mesure et une inclinaison
' de consigne.
P'autres avantages, inhérents a l'invention, res-
sortiront de la description et du'dessin qui suivent et qui
montrent, a titre dlexemple, une forme d'exécution de l'objet
~ .
- 3a -
:. ,., . . :
de l'inven.tion.
La figure 1 du dessin en est une rep~ésentation
globale schématique en pe~spective~
La figure 2 est une.~ue en.élé~ation dét~illée d'un
~ t7
élément de la figure 1.
Sur la figure 1, seul le dispositif de nivellement
qui caractérise la machine selon l'invention, qui est une bour- ~.
reuse-niveleuse-dresseuse, a été représenté.
Ce dispositif comprend, disposés de ladroite vers
la gauche sur le dessin, c'est-à-dire de l'avant vers llarrière
de la machine, un premier cadre de mesure 1, des outils de
levage 4 des deux files de rails 6 et 7 de la voie, des outi.ls
de bourrage 5 du ballast sous les traverses levées, un second
cadre de mesure 2 et un troisième cadre de mesure 3.
Les trois cadres 1, 2 et 3 sont en appui sur les :
cleux i].es de rails 6 et 7 par des galets 8 et supportent res-
pectivement pour chaque file de rails trois détecteurs de posi-
tions en hauteur dont le premier et le dernier déEinissent une
droite de référence Dl, respectivement D2.
, ~ . Les trois détecteurs représentés sont ici respec-
.: tivement un émetteur 9(90) de rayons lumineux R, un masque
~, ~
10~100) à fente et un récepteur 11(110). Ce dernier est : :~
équipé de cellules di:Eférentielles sensibles aux variations
d'éclairement provoqués par les écarts verticaux de la fente
du masque 10(100) par rapport à l.a droite de référence Dl(D
et propres à émettre des signaux électriques représentatifs
` desdits écarts. Les cellules sensibles des deux récepteurs 11
et 110 sont reliées à un dispositif de commande 12 des déplace- :
: ments verticaux des outils de levage ~ également relié a ces
derniers et asservi aux signaux en provenance desdites cellules
. ~ .
.~ sensibles, de manière habituelle.
Le premier cadre 1 supportant les deux émetteurs
9 et 90 et le troisième cadre 3 supportant lesdeux récepteurs
30 11 et 110 sont pourvus chacun d'un appareil de mesure 13 de
17 inclinaison transversale de la voie. Cet appareil 13, par
.
z~7
exemple un clinomètre électronique, est du type propre à émettre
un signal électrique représentati~ des écarts d'inclinaison par
rapport à la référence horizontale.
Ces deux cadres 1 et 3 sont également pourvus de
deux dispositifs de réglage en hauteur 14 et 140 des deux détec-
teurs qui leur sont associés, cependant que le second cadre 2
maintient les deux masques 10 et 100 à hauteurs égales et cons-
tantes des deux Eil.es des rails.
Les clinomètre 13 et les deux dispositi.fs de ré-
glage 14 et 140 de ces deux cadres extreïnes 1 et 3 sont reliés
respectivement à deux dispositiEs de commande 15 et 16 propres
à emettre des s:ignaux de com~ande di.E~érentielle desdits dis-
positiEs de réglage dont l.a di.EEérence est proportionnelle à
la dif~érence entre l'inclinaison e~Eective de la voie mesurée
par le clinomètre 13 et une inclinaison désirée de consigne,
a~fichable par exemple sur lesdits dispositifs de commande.
Le premier cadre 1 et le troisième cadre 3 ont
ici ceci de particulier qu'ils sont réalisés en deux parties
montées coulissante ].'une sur l'autre dans leur plan transver-
sal à la voie.
Cette st~ucture est représentée plus détaillée
Eigure 2.
La partle basse 17 de ces deux cadres est située
sous le châssis 18 de la machine et est guidée par les galets
~ en appui sur les deux files de ~ails 6 et 7, cepenclant clue la partie
haute 19 encadre ledit chassis et supporte les détecteurs de
ces deux cadres, ici les deux récepteurs 11 et 110.
La partie~.basse 17 comporte une traverse 20 sup-
portée par les galets 8 et supportant le clinomètre 13 ainsi
~ue les deux dispositiEs de réglage 14 et 140. C~es derniers
~ sont déportés vers l'extérieur à la limite du gabarit autorisé
;; ~ aEin de porter au maximum la distance ~ui les sépare, et ceci
--5--
`r~ 7
afin d'augment.er la préci.sion du réglage d-e l'inclinaison
transversale, Ces deux dispositifs de reglage sont constitués
chacun par un moteur rotatif 21 entra~nant un potentiomètre 22
et animant en translation une tige verticale 23 portant à son
extrémité supérieure un galet d'appui 24.
Lapart~elnaute 19 de ces deux cadres comporte une
traverse 25 en appui sur les galets 2~ et aux extrémités de
laquelle sont aritculés deux montants verticaux 26 supportant
ici les deux récepteurs 11 et 110 et coulissant dans deux paliers .
27 fixés aux parois extérieures du châssis 18 de`la machine.
Les dispositifs de commande 15 et 16 (fig. 1) des
deux dispositifs de réglage 1.~ et 1~0 sont établis pour compen-
ser automatiquemnnt le Eaitque tou-t rehaussement de l'un des
deux détecteurs porté par ces deux cadres entraîne un abaisse-
ment de l'autre, du rait du départ ~ers l'ex-térieur des montants
verticaux 26 par rapport aux tiges verticales 23 desdits dispo- -
si-t.ifs de réglage~
Le second cadre 2, (fig. 1), comporte une traverse
28 reliant les deux masques 10 et 100 et immobilisé trans~ersa-
lement par une articulation triangulée 29 fixée au châssis dela machine, cependant que le reste de ce cadre est conformé en
parallélogramrne articulé en appui sur ses galets 8.
De cette manière les deux émetteurs 9 et 90, les
deux masques 10 et 100 et les deux récepteurs 11 et 110 peuvent
être maintenus à des distances égales du plan longitudinal
médian de la machinel indépendamment des déplacements transver-
saux relatiEs des yalets 8 par rapport à ce plan qui se produi-
sent, en particulier dans les courbes. De ce fait, la largeur
des fentes des masques 10 et 100 peut être réduite au minimum
nécessaire à l'éclairement des cellules sensibles des récepteurs
ce qui permet de réduire avantageusernent l'encombrernent latéral
de ces masques.
--6--
.. .. : . :
q`~ :
D'autre part, le départ des emetteurs et des
récepteurs à l'extérieur du chassis dela machine permet d'éviter
les traversées de celui-ci, ce qui est avantageux en particulier
au niveau des cabines dans lesquelles ces traversées sont encom-
brantes et compliquent les problèmes de climatisation.
Sur la ~Ig. 1, la file cle rails 6 est à considérer
comme le Eil de rails directrice à partir de laquelle es~ réglé
le nivellemellt longi-tudinal et le nivellement transversal.
La bourreuse se déplaçant de la gauche vers la
droite selon la flèche E, il en résulte que les deux émetteurs
9 et 90 sont en appui sur la voie non traitée et que les deux
récepteurs 11 et 110 sont en appui sur la voie traitée, cepen-
dant que les deux masques 10 et 100 sont en appui sur la zone
de voie perturbée par les outils de bourrage 5 et levée par
les outils de levage 4.
Le zéro de ce dispositif de nivel.lement est consi~
déré décalé pour le nivellement longitudinal d'une certaine
valeur de relevage h imposée, de manière habituelle, cependant
que le zéro du nivellement transversal est considéré correspon-
dant à l~horizontale~
Dans cette con~ormation, le nivellement de la voiese pratique, comme déjà indiqué, par a~:Eichage simultané de
:L'inclinaison transversale ~x de ].a voie, désirée au droit de la :~:
zone bourrée et levée sur laquelle est en appui le second cadre
2 portant les masques 10 et 100, sur les deux dispositifs de
commande 15 et 16 des dispositiEs de réglage en hauteur 1~ et
1~0 des émetteurs et récepteurs définissant les deux droites ;:
de référence Dl et D2. Cette valeur d'inclinaison ~ étant ainsi
la même pour les deux cadres 1 et 3 portant ces éléments, il
en résulte que les deux droitesderéférence Dl et D~ sont tou-
; jours maintenues parallèles et inscrites dans un plan P de
meme inclinaison transvers~,le ~,Et ceci quelle que soi-t la
~7.
,
conformation géométrique de lavoie, en par-ticulier dans les
~ones de transition, les rampes de raccordementdans.lesquelles
la progression de l'inclinaison transversale de la voie ~e suit
pas une loi linéaire et qui causent les problèmes cités en
: ~ début d'exposé.
L'inclinaison transversale de la voie au droit
de la zone bourrée et levée est ainsi toujours réglée à l'in- ;
clinaison désirée c~, dans les limites de linéarité des cel- :
lules.sensibles des récepteurs 11 et 110, et ceci dispense
l'installation d'un instrument de contrale de ladite inclinai-
son sur le cadre 2 en appui sur cette zone perturbée par les
outlls de bourrage~, avantage déjà signalé.
~ 1 va sans dire que le clispositif de ni.vellement
décrit convient pour toutes méthodes de nivellement basées soit
sur le choix d'une Eile directrice, comme montré figure 1, soit
sur la file moyenne ~ictive.
En variante, lorsque le passage des cadres au
travers du châssis de la machine ne constituera pas un problème,
les montants verticaux 26 clesdits cadres pourront etre disposés
à l'aplomb des tiges verticales 23 des dispositifs de réglage
1~ e-t 1~0.
Enfin dans ce dernier cas éga].ement, les cadres 1
et 3 pourront ne pas être réalisés en deux parties coulissantes
et s'articuler au châssis de la machine d'une manière semblable
au second cadre 2, afin de permettre la mobilité transversale :~
relative des gale-ts d'appui 8 par rapport audit châssis. Dans
une telle réalisation, les dispositis de réglage 14 et 140
constitueraient par exemple les deux côtés verticaux d'un
paralléloc3ramme articulé dont les deux autres côtés seraient
constitués par une traverse basse supportée par les galets 8 et
ulle traverse haute joignant :Ies cleux detecteurs.
