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EP0315704B1 - Machine de meulage pour le reprofilage des champignons de rails - Google Patents

Machine de meulage pour le reprofilage des champignons de rails Download PDF

Info

Publication number
EP0315704B1
EP0315704B1 EP87116468A EP87116468A EP0315704B1 EP 0315704 B1 EP0315704 B1 EP 0315704B1 EP 87116468 A EP87116468 A EP 87116468A EP 87116468 A EP87116468 A EP 87116468A EP 0315704 B1 EP0315704 B1 EP 0315704B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
sensors
grinding
lifting
rail
machine according
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
EP87116468A
Other languages
German (de)
English (en)
Other versions
EP0315704A1 (fr
Inventor
Fritz Bühler
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
LES FILS D'AUGUSTE SCHEUCHZER SA
Original Assignee
LES FILS D'AUGUSTE SCHEUCHZER SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by LES FILS D'AUGUSTE SCHEUCHZER SA filed Critical LES FILS D'AUGUSTE SCHEUCHZER SA
Priority to DE8787116468T priority Critical patent/DE3772057D1/de
Priority to EP87116468A priority patent/EP0315704B1/fr
Priority to AT87116468T priority patent/ATE66030T1/de
Priority to US07/265,765 priority patent/US4908993A/en
Priority to DD88321428A priority patent/DD275837A5/de
Priority to YU02039/88A priority patent/YU203988A/xx
Priority to AU24738/88A priority patent/AU604168B2/en
Priority to JP63279545A priority patent/JPH01280102A/ja
Priority to CA000582178A priority patent/CA1313050C/fr
Publication of EP0315704A1 publication Critical patent/EP0315704A1/fr
Application granted granted Critical
Publication of EP0315704B1 publication Critical patent/EP0315704B1/fr
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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Classifications

    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01B—PERMANENT WAY; PERMANENT-WAY TOOLS; MACHINES FOR MAKING RAILWAYS OF ALL KINDS
    • E01B31/00—Working rails, sleepers, baseplates, or the like, in or on the line; Machines, tools, or auxiliary devices specially designed therefor
    • E01B31/02—Working rail or other metal track components on the spot
    • E01B31/12—Removing metal from rails, rail joints, or baseplates, e.g. for deburring welds, reconditioning worn rails
    • E01B31/17—Removing metal from rails, rail joints, or baseplates, e.g. for deburring welds, reconditioning worn rails by grinding

Definitions

  • the invention relates to a grinding machine for the reprofiling of rail mushrooms equipped with at least one grinding head per row of rails movable in height by at least one lifting device which can be controlled automatically.
  • a grinding machine of this type allows the elimination of corrugations and reprofiling of the rails, and is equipped with grinding wheels for the complete machining of the running surface, as well as spokes and external and internal faces of the rails.
  • This machine can be fitted with peripheral wheels or cup wheels.
  • a car for measuring and rectifying the profile of a rail head using cup wheels is known from European patent application 87101477 by the applicant.
  • the operation of this car is such that each grinding head is lifted automatically from the rail which it has rectified if the facet obtained from the profile corresponds to the set profile.
  • sensors are provided which measure the distances between a reference base of the machine and the surface of the rail which is being rectified by a grinding head; when the sensors signal that the actual distance values correspond to the setpoint values stored in an analyzer, the latter issues an order to a control unit which automatically raises the grinding head concerned to the off-working position.
  • grinding cars are equipped either with magnetic sensors, or with devices for measuring the distance traveled to control the lifting of the grinding wheels throughout the area of a track device.
  • the magnetic sensors mounted on the grinding carriages, are activated by magnets placed beforehand along the track. Lifting the grinding wheels using the distance-measuring devices requires programming of the grinding path before work.
  • These two control systems have many disadvantages, on the one hand, because it is necessary to reserve fairly large safety distances before and after the areas of the switches and crossings, this results in relatively large unmilled areas, on the other hand, with grinding machines or carts used until now, all the grinding wheels rise or descend at the same time, which also increases the safety distances to be observed.
  • Each variation of the grinding path requires a new programming of the measuring installation, respectively the displacement of all the magnets.
  • the object of the present invention is to limit the width of the non-ground area and to facilitate the preparation of work and the control of the lifting of the grinding wheels in critical areas.
  • the first advantages result first of all from the fact that the sensors make it possible to recognize and distinguish automatically the blade and the core, and consequently to interrupt the grinding only in the critical zones of blade and heart while between these zones , the grindstones are lowered and working. At the same time, the length of the non-ground area is reduced to a minimum. In addition, the preparation work is eliminated, work which was until then necessary either by the installation of the magnets, or by the programming of the grinding course.
  • critical zone we mean first of all the zones where the non-lifted grindstones can damage parts of a track apparatus, for example the widening of the running surface or the adjacent parts of the rails; furthermore, these terms also include areas in which obstacles may be in the path of the grinding wheels and risk damaging them.
  • control program makes it easy, for a machine with several grinding heads, to raise and lower successively the grinding heads each at a well determined location, and offset with respect to the neighbor to avoid creation sharp ramps which would occur if all the grinding wheels started machining in the same place; we can therefore create a perfect continuous connection between the ground and non-ground area.
  • the memorized control program is preferably such that it includes, for each switchgear concerned, only the data defining the lifting distances of the grinding heads for the two critical zones, namely the blade zone and the core zone, but not for the intermediate zone, between two critical zones, where grinding can be carried out; it is the activation of one or more of the sensors concerned which detects the start of the first critical zone and then of the second critical zone of this switchgear and which starts each time the program giving the lifting distance in the zone concerned .
  • the program can also be modified such that, for each type of track device, not only are the lengths of the two critical zones where the grinding wheels are to be lifted, but also the length of the intermediate zone, therefore the grinding zone, where the grindstones have come down.
  • the entire program comprising the complete track device is triggered by the concerned sensor (s) when the latter detects the start of the track device; the sensors then remain inactive along the switchgear since all lifting and lowering lengths are programmed.
  • the measurement of the distance traveled between two critical zones is essential, and the accuracy of the measurements which must be made makes this type of command useful, preferably, for short track devices, while for long devices way it is best to use the first type of program mentioned.
  • Figure 1 is a side view of a machine grinding machine according to the invention equipped with a grinding carriage carrying four grinding heads per line of rails with peripheral wheels.
  • FIG. 2 is a schematic profile view of the grinding carriage according to FIG. 1.
  • Figure 3 is a top view.
  • FIGS. 4a and 4b schematically represent a sectional view of the sensors at the level of the critical zone of the switchboard blade for the two rows of rails at the location I indicated in broken lines in FIG. 7.
  • FIGS. 5a and 5b show similar views in section at the level of the heart, at location II indicated in broken lines in FIG. 7.
  • FIG. 5c represents a similar sectional view of a variant in which the counter-rail, in the core zone, is detected.
  • Figure 6 is a block diagram showing the lifting of two consecutive grinding wheels above a critical area A-B.
  • Figure 7 is a schematic top view of a track device with the indications of the lifting zones of the different grinding wheels, in the case where the alignment V1 is traversed.
  • Figure 8 is a similar view of the switchgear according to Figure 7 in the case where the deviation V2 is traveled.
  • FIG. 9a schematically illustrates an example of the extent of the facets machined by the peripheral grinders M1 to M4 on a rail.
  • FIG. 9b schematically represents, for the case of grinding with cup wheels, an example of the position of the wheels M′5 to M′8 on a rail.
  • Figure 10 shows a block diagram of the control device.
  • FIG. 1 schematically represents a grinding machine formed from a single grinding car 2, with two axles 3, movable on track 1 and provided with a grinding carriage 4, equipped with grinding heads 5.
  • This grinding carriage 4, as shown diagrammatically on a larger scale in FIGS. 2 and 3, is supported by two axles 6, and comprises on each rail file R1, R2 four grinding heads 5 each supporting a peripheral grinding wheel M1, M2, M3, M4, respectively M5, M6, M7, M8.
  • the grinding heads 5 can be lifted individually by lifting devices 10 ( Figure 1).
  • Pads 7, which remain in contact with the surface of the rail during grinding, are provided between the grinding wheels M1 to M4, respectively M5 to M8.
  • sensors C1 to C4 At each end of the grinding carriage 4 are mounted sensors C1 to C4, respectively C′1 to C′4.
  • the sensors C1 to C4 operate in forward direction, according to the arrow indicated in FIG. 2, and the sensors C′1 to C′4 operate in reverse direction.
  • the sensors are mounted in pairs, each pair comprising a sensor placed outside the rail C1, C2, C′1, C′2 and a sensor placed inside the rail C3, C4, C′3, C ′ 4.
  • the pairs of sensors are supported by pads 11 intended to slide on the surface of the rails, as can be seen, for example, in FIGS. 4a, 4b. Instead of being mounted on skids, they can be mounted directly on the axles 6.
  • the distances between the front sensors C1 to C4 and the different grinding wheels are respectively called L1 for the grinding wheel M4, respectively M8, L2 for the grinding wheel M3, respectively M7, L3 for the grinding wheel M2, respectively M6 and L4 for the grinding wheel M1, respectively M5.
  • the corresponding distances between the grinding wheels M1 to M4, respectively M5 to M8, and the rear sensors C′1 to C′4 which play a role if the car is traveling in reverse, are not shown in the figure.
  • FIG. 7 where a switch is shown with the indication of the ground and non-ground zones and, on the left, the position of the sensors C1 to C4, just before the start of the switch.
  • the rails R1 and R2 of the alignment V1 we see the rails R1 and R2 of the alignment V1, the blade Z, the rails R3 and R4 of the deflection V2, the counter-rails T and the core H.
  • the zones M correspond to the grinding zones
  • the zone LZ corresponds to the non-ground zone in the region of the blade Z
  • the zone LH corresponds to the non-ground zone in the region of the core H.
  • the sensors C1 or C2, respectively C'1 or C'2, placed outside the rail detect, when they pass the blade zone LZ, the widening of the rolling surface in the blade Z, as illustrated in FIGS. 4a and 4b for the location I indicated in broken lines in FIG. 7 and for the case where the car traverses the alignment V1. Under these conditions, it is only the sensor C2 (FIG. 4b) which is activated, because it detects, on the outer side of the rail R2, the widening of the rolling surface at the start of the diversion branching. with the R4 rail. On the other hand, neither the sensor C4, nor the sensors C1 and C3 along the rail R1 (FIG. 4a) are activated because the blade is distant from the rail R1.
  • FIGS. 5a and 5b show the situation in the middle of the core H, at location II indicated in broken lines in FIG. 7, in the case where the internal parts, respectively the widening of the rolling surface in the core H, are detected on the rail R2 by the two sensors C2 and C4 which are activated ( Figure 5b).
  • the sensors C1 and C3, on the rail R1, remain inactive, as illustrated in FIG. 5a.
  • FIG. 5c shows the variant for detecting the core zone H.
  • the interior sensors in this case, according to FIG. 5c, the sensor C3 on the rail R1, is mounted so that it responds to the presence of the counter-rail T, and in this way announces the presence of a core zone H.
  • the two sensors C1 and C4 are used during the passage of the deflection V2 and the two sensors C2, C3 when passing the alignment V1.
  • the one or those of the sensors which responds when approaching a switchgear defines in which direction the switchgear is traversed; from the blade to the heart or from the heart to the blade.
  • Sensors without known contacts are preferably used, for example of the inductive, pneumatic or sonar type, which must be capable of detecting the presence of the material of the rails, that is to say if the distance between the material of the rails and the sensor is less than a minimum value, the sensor emits a signal. It is also in principle possible to use mechanical sensors which come into contact with the enlarged surfaces of the rails, respectively with the auxiliary parts, in the core and possibly blade zones.
  • the sensors C1 to C4 and C'1 to C'4 are connected to a calculation unit 8, illustrated diagrammatically in FIG. 10, which shows the block diagram of the device. These sensors control the calculation unit 8, which also receives a signal corresponding to the distance traveled emitted by a measurement unit of the distance traveled 9.
  • the calculation unit 8 in turn controls all the lifting devices 10 for the heads of grinding, to raise or lower the various grinding wheels M1 to M8 concerned. This command is carried out according to a program established for the blade and the core of each type of switchgear to be corrected during a journey.
  • the calculation unit 8 is therefore programmed beforehand as a function of the type of track device to be corrected.
  • the data are entered to define the lifting distances corresponding to the length of the blade and the core as a function of the direction of work, and this for each wheel head. In this way, it is possible to determine which wheels are to be lifted in the blades and hearts and in what succession they must be lifted.
  • Programming the unit switchgear calculation is carried out before or during work.
  • the type of switchgear is entered regardless of the direction of travel. When several switches are to be ground, it is only necessary to observe how the different types succeed one another.
  • the calculation unit 8, in relation to the signals received from the sensors concerned automatically determines in this way the direction of work either in the blade-to-core direction or vice versa, according to the control signals from the sensors outside. and inside the rails, as already explained.
  • the principle of control by means of the sensors and of the control unit 8 consists in that the sensors only serve to detect the start of the critical zones and, thereby, to start the program incorporated in the calculation unit 8 for the type of switchway concerned.
  • This program defines when, depending on the sensor signal, each grinding head must be lifted individually and where it must be lowered again for the grinding work to continue. This means that the succession, one after the other, of each grinding head is programmed according to the type of switchgear and the length of the critical zones.
  • the principle of control of the individual grinding wheels is illustrated diagrammatically in FIG. 6 for, as for example, the control of the two grinding wheels 7 and 8 by the sensor C2.
  • the sensor C2 detects, for example, the widening of the raceway, while at point B, this same sensor C2 is no longer activated because the width of the rail R2 has returned to normal.
  • the sensor C2 When the sensor C2 is activated at point A, it controls the calculating unit 8 whose program concerned is started and which in turn controls the lifting device 10 so that the grinding wheel M8, after the distance traveled S1, and the grinding wheel M7, after the distance traveled S2, are lifted, these grindstones then being lowered after the distance L (M8), respectively L (M7).
  • the distances L (M7) and L (M8) do not have the same value, as illustrated, to arrive at a continuous connection between the ground and non-ground areas and to avoid sharp ramps which might occur if the lifting or lowering of all the wheels was done at the same point.
  • the distances S1, S2, determining the place of lifting of the grinding wheels after the activation of the sensor C2 are calculated as a function of the distances L1, L2 between the grinding wheels and this sensor and are previously introduced into the program of the unit of calculation.
  • the distances E1, E2 are generally not the same for the two directions of passage of a switchgear.
  • the data E1, E2 which determine S1, S2 generally have different values depending on the directions of blade to core or core to blade and, as already mentioned, this direction is detected by the sensors concerned so that the correct program is chosen .
  • the distances L (M7) and L (M8) during which the grinding wheels are lifted depend on the type of switchway considered and are also programmed in the calculation unit independently of the direction of travel, respecting the offset of the start of grinding for each wheel.
  • the program also allows, in a core or blade area, to raise only among the grinding heads, those which could damage the widenings and other parts of the switchgear.
  • FIG. 9a shows an example of an arrangement of the peripheral grinding wheels, indicating the widths of the facets machined by the grinding wheels M1 to M4 on the rail R1. It has been assumed that the grinding wheels M3 and M4 only rectify the outer faces of the rails while the grinding wheel M2 rectifies the central rolling surface of the rails and that the grinding wheel M1 grinds the internal face.
  • FIGs 7 and 8 illustrate an example of how the different grinding wheels are controlled by assuming the distribution of the grinding wheels as explained in relation to Figure 9a and also assuming that the grinding wheels M7, M8 grind the outer faces of the rails, the grinding wheel M6 grinds the running surface and the grinding wheel M5 grinds the internal face.
  • the grinding car When grinding a track device, as illustrated in figures 7 and 8, the grinding car must make two courses, one for grinding the alignment V1 (figure 7), the other for grinding the deviation V2 (figure 8). Before crossing the switchgear with the car, the type of switchgear to be ground must be entered in the calculation unit. All the other commands are then executed automatically and independently of the direction of travel.
  • peripheral grinding wheels are such that the blade Z, in its position remote from the rail, as well as the counter-rails T in the area of core H, are outside the size of all the grinding wheels and are not affected.
  • the external sensor C2 is activated (FIG. 4b) and controls the computing unit 8 to lift the external grinding wheels M7 and M8 over the distances L (M7), respectively L (M8), after which they descend to grind the zone M.
  • the sensors C2 and C4 are activated (FIG. 5b) and control the lifting of all the grindstones M5 to M8 over the distances L (M5) to L (M8) respectively.
  • the lifting and lowering of the grinding wheels is done successively and in an offset manner to obtain a continuous and perfect connection between the ground areas M and areas LZ and LH not ground.
  • the sensors C2 and C4 remain inactive and the rail R4 is therefore completely ground by the grindstones M5 to M8.
  • the sensor C1 is activated in the blade zone LZ, and it is only the external grindstones M3 and M4 which are lifted.
  • the two sensors C1 and C3 are activated and thus control the lifting of all the grinding wheels M1 to M4.
  • the different grinding wheels are again lifted and lowered successively and in an offset manner, although this is not illustrated in FIG. 8 for reasons of simplification.
  • FIG. 9b schematically shows the distribution of four cup wheels M′5 to M′8 on a rail, the wheels M′7 and M′8 rectify the external faces of the rail, while the wheel M′6 corrects the running surface central and the grinding wheel M′5 corrects the internal face.
  • the counter-rail T can constitute an obstacle for cup wheels, and in this case, it is also necessary to provide for lifting the grinding wheels concerned when passing through the zone having a counter rail.
  • the blades in their positions remote from the rail can also form such an obstacle for cup wheels.
  • control program was such that the sensors concerned started the program at the start of each critical zone of a switchgear.
  • This program therefore contained only the stored lifting distances.
  • the invention also applies to the case where a single grinding head is used with a single grinding wheel, the working orientation of which is modified during several passages to obtain complete grinding.
  • the grinding machine comprises several grinding heads which can also be distributed on two or more grinding carriages, or even comprise two or more coupled grinding cars.
  • the invention is not limited to the example described, but many variants could be envisaged, especially with regard to the type of sensors.

Landscapes

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  • Grinding Of Cylindrical And Plane Surfaces (AREA)
  • Inorganic Insulating Materials (AREA)

Description

  • L'invention concerne une machine de meulage pour le reprofilage des champignons des rails équipée au moins d'une tête de meulage par file de rails déplaçable en hauteur par au moins un dispositif de levage qui peut être commandé automatiquement.
  • Une machine de meulage de ce type, par exemple, telle que décrite dans le brevet allemand DE 28 43 649 de la demanderesse, permet l'élimination des ondulations et du reprofilage des rails, et est équipée de meules pour l'usinage complet de la surface de roulement, ainsi que des rayons et des faces extérieures et intérieures des rails. Cette machine peut être équipée de meules périphériques ou de meules boisseaux.
  • Une autre machine pour le reprofilage du champignon des rails équipée de meules boisseaux est décrite dans le brevet européen EP 0 125 348 de la demanderesse.
  • Enfin, une voiture de mesure et de rectifiage du profil d'un champignon de rail utilisant des meules boisseaux est connue de la demande de brevet européen 87101477 de la demanderesse. Le fonctionnement de cette voiture est tel que chaque tête de meulage est levée automatiquement du rail qu'elle a rectifié si la facette obtenue du profil correspond au profil de consigne. A cet effet, il est prévu des capteurs qui mesurent les distances entre une base de référence de la machine et la surface du rail qui est en train d'être rectifiée par une tête de meulage; quand les capteurs signalent que les valeurs réelles des distances correspondent aux valeurs de consigne mémorisées dans un analysateur, celui-ci délivre un ordre à une unité de commande qui relève automatiquement en position hors travail la tête de meulage concernée.
  • Les opérations automatiques de meulage s'effectuent sans problèmes le long des sections ayant seulement des rails, sans appareils de voie. Cependant, quand la voiture de meulage arrive à proximité des appareils de voie, notamment dans le coeur et à l'entrée de la lame d'un aiguillage, où la largeur de la surface de roulement varie, il est nécessaire de lever les meules sur des distances bien déterminées pour éviter d'endommager ces zones. De même, s'il y a des obstacles sur le trajet des meules, il faut également lever les meules pour éviter la destruction de celles-ci. Cela peut être le cas, en particulier, si l'on travaille avec des meules boisseaux lorsque celles-ci passent des contre-rails d'un aiguillage.
  • Pour tenir compte de ces problèmes, actuellement, les voitures de meulage sont équipées soit de capteurs magnétiques, soit d'installations de mesure du chemin parcouru pour commander le levage des meules dans toute la zone d'un appareil de voie. Les capteurs magnétiques, montés sur les chariots de meulage, sont activés par des aimants posés préalablement le long de la voie. Le levage des meules à l'aide des installations de mesure du chemin parcouru demande une programmation du parcours de meulage avant le travail. Ces deux systèmes de commande présentent de nombreux désavantages, d'une part, du fait qu'il faut réserver des distances de sécurité assez importantes avant et après les zones des appareils de voie, il en résulte des zones non meulées relativement importantes, d'autre part, avec les machines ou les chariots de meulage utilisés jusqu'à maintenant, toutes les meules se lèvent ou descendent en même temps, ce qui augmente aussi les distances de sécurité à respecter. Chaque variation du parcours de meulage demande une nouvelle programmation de l'installation de mesure, respectivement le déplacement de tous les aimants.
  • La présente invention a pour but de limiter la largeur de la zone non meulée et de faciliter la préparation des travaux et la commande du levage des meules dans les zones critiques.
  • Ce but est atteint par les caractéristiques de la revendication 1.
  • Les premiers avantages résultent tout d'abord du fait que les capteurs permettent de reconnaître et de distinguer automatiquement la lame et le coeur, et par conséquent d'interrompre le meulage seulement dans les zones critiques de lame et de coeur alors qu'entre ces zones, les meules sont baissées et travaillent. On réduit en même temps la longueur de la zone non meulée à un minimum. En outre, le travail de préparation est supprimé, travail qui était jusqu'à lors nécessaire soit par la mise en place des aimants, soit par la programmation du parcours de meulage.
  • Sous les termes zone critiques, on entend tout d'abord les zones où les meules non levées peuvent abimer des parties d'un appareil de voie, par exemple l'élargissement de la surface de roulement ou les parties auxilaires voisines des rails; en outre sont également comprises sous ces termes des zones dans lesquelles des obstacles peuvent se trouver dans le trajet des meules et risquent de les endommager.
  • Par ailleurs, selon l'invention, le programme de commande permet facilement, pour une machine à plusieurs têtes de meulage, de lever et descendre successivement les têtes de meulage chacune à un lieu bien déterminé, et décalé par rapport au voisin pour éviter la création de rampes accusées qui se produiraient si toutes les meules commançaient l'usinage au même endroit; on peut donc créer un raccordement continu parfait entre la zone meulée et non meulée.
  • Le programme de commande mémorisé est préférablement tel qu'il comprend, pour chaque appareil de voie concerné, seulement les données définissant les distances de levage des têtes de meulage pour les deux zones critiques, à savoir la zone de lame et la zone de coeur, mais pas pour la zone intermédiaire, entre deux zones critiques, où le meulage peut être effectué; c'est l'activation d'un ou des capteurs concernés qui détecte le début de la première zone critique et puis de la deuxième zone critique de cet appareil de voie et qui enclenche chaque fois le programme donnant la distance de levage dans la zone concernée.
  • Le programme peut être aussi modifié tel que pour chaque type d'appareil de voie sont mémorisées non seulement les longeuers des deux zones critiques où les meules doivent être levées, mais aussi la longueur de la zone intermédiaire, donc la zone de meulage, où les meules sont descendues. Dans ce cas, tout le programme comprenant l'appareil de voie complet est enclenché par le, ou les, capteur concerné quand celui-ci détecte le début de l'appareil de voie; les capteurs restent ensuite inactifs le long de l'appareil de voie puisque toutes les longueurs de levage et de descente sont programmées. Pour cette commande, la mesure du chemin parcouru entre deux zones critiques est essentielle, et l'exactitude des mesures qui doivent être effectuées fait que ce type de commande est utile, préférablement, pour les appareils de voie courts, tandis que pour les longs appareils de voie il est préférable d'utiliser le premier type de programme mentionné.
  • Des formes d'éxécution préférées résultent des revendications dépendantes.
  • Les dessins annexés représentent, à titre d'exemple, des formes d'éxécution de l'invention.
  • La figure 1 est une vue latérale d'une machine de meulage à une voiture selon l'invention équipée d'un chariot de meulage portant quatre têtes de meulage par file de rails avec des meules périphériques.
  • La figure 2 est une vue de profil schématique du chariot de meulage selon la figure 1.
  • La figure 3 en est une vue de dessus.
  • Les figures 4a et 4b représentent schématiquement une vue en coupe des capteurs au niveau de la zone critique de lame de l'appareil de voie pour les deux files de rails à l'emplacement I indiqué en traits interrrompus sur la figure 7.
  • Les figures 5a et 5b représentent des vues similaires en coupe au niveau du coeur, à l'emplacement II indiqué en traits interrompus sur la figure 7.
  • La figure 5c représente une vue en coupe similaire d'une variante dans laquelle le contre-rail, dans la zone de coeur, est détecté.
  • La figure 6 est un schéma du principe montrant le levage de deux meules consécutives au dessus d'une zone critique A-B.
  • La figure 7 est une vue schématique de dessus d'un appareil de voie avec les indications des zones de levage des différentes meules, dans le cas où l'alignement V1 est parcouru.
  • La figure 8 est une vue similaire de l'appareil de voie selon la figure 7 dans le cas où la déviation V2 est parcourue.
  • La figure 9a illustre schématiquement un exemple de l'étendue des facettes usinées par les meules périphériques M1 à M4 sur un rail.
  • La figure 9b représente schématiquement, pour le cas d'un meulage avec des meules boisseaux, un exemple de la position des meules M′5 à M′8 sur un rail.
  • La figure 10 montre un schéma bloc du dispositif de commande.
  • La figure 1 représente schématiquement une machine de meulage formée d'une seule voiture de meulage 2, à deux essieux 3, déplaçable sur la voie 1 et munie d'un chariot de meulage 4, équipé de têtes de meulage 5. Ce chariot de meulage 4, tel que représenté schématiquement à une plus grande échelle aux figures 2 et 3, est supporté par deux essieux 6, et comporte sur chaque file de rail R1, R2 quatre têtes de meulage 5 chacune supportant une meule périphérique M1, M2, M3, M4, respectivement M5, M6, M7, M8. Les têtes de meulage 5 peuvent être levées individuellement par des dispositifs de levage 10 (figure 1). Des patins 7, qui restent en contact avec la surface du rail lors du meulage, sont prévus entre les meules M1 à M4, respectivement M5 à M8.
  • A chaque extrémité du chariot de meulage 4 sont montés des capteurs C1 à C4, respectivement C′1 à C′4. Les capteurs C1 à C4 fonctionnent en marche avant, selon la flèche indiquée sur la figure 2, et les capteurs C′1 à C′4 fonctionnent en marche arrière. Les capteurs sont montés par paires, chaque paire comprenant un capteur placé à l'extérieur de rail C1, C2, C′1, C′2 et un capteur placé à l'intérieur du rail C3, C4, C′3, C′4. Les paires de capteurs sont supportées par des patins 11 prévus pour glisser sur la surface des rails, comme on peut le voir, par exemple, sur les figures 4a, 4b. Au lieu d'être montées sur des patins, elles peuvent être montées directement sur les essieux 6.
  • Les distances entre les capteurs avant C1 à C4 et les différentes meules sont respectivement appelées L1 pour la meule M4, respectivement M8, L2 pour la meule M3, respectivement M7, L3 pour la meule M2, respectivement M6 et L4 pour la meule M1, respectivement M5. Les distances correspondantes entre les meules M1 à M4, respectivement M5 à M8, et les capteurs arrières C′1 à C′4 qui jouent un rôle si la voiture se déplace en marche arrière, ne sont pas indiquées sur la figure.
  • Pour mieux expliquer l'arrangement et les fonctions de ces capteurs, on se réfère à la figure 7 où est montré un aiguillage avec l'indication des zones meulées et non meulées et, à gauche, la position des capteurs C1 à C4, juste avant le début de l'aiguillage. Sur cette figure 7, on voit les rails R1 et R2 de l'alignement V1, la lame Z, les rails R3 et R4 de la déviation V2, les contre-rails T et le coeur H. Les zones M correspondent aux zones de meulage, la zone LZ correspond à la zone non meulée dans la région de la lame Z, la zone LH correspond à la zone non meulée dans la région du coeur H.
  • Les capteurs C1 ou C2, respectivement C'1 ou C'2, placés à l'extérieur du rail détectent, quand ils passent la zone de lame LZ, l'élargissement de la surface de roulement dans la lame Z, comme illustré figures 4a et 4b pour l'emplacement I indiqué en traits interrompus sur la figure 7 et pour le cas où la voiture parcourt l'alignement V1. Dans ces conditions, c'est seulement le capteur C2 (figure 4b) qui est activé, parce qu'il détecte, sur le côté extérieur du rail R2, l'élargissement de la surface de roulemment au début de l'embranchement de la déviation avec le rail R4. Par contre, ni le capteur C4, ni les capteurs C1 et C3 suivant le rail R1 (figure 4a) ne sont activés parce que la lame est éloignée du rail R1.
  • Quand la voiture parcourt la déviation V2, (figure 8), c'est seulement le capteur C1 qui est activé.
  • Pour détecter la zone de coeur LH, on peut faire usage soit de la présence des parties intérieures du coeur H, soit de la présence d'un des contre-rails T; dans les deux cas, outre les capteurs extérieurs, les capteurs C3, C4, respectivement C'3, C'4 placés à l'intérieur du rail sont également utilisés.
  • Les figures 5a et 5b montrent la situation au niveau du milieu du coeur H, à l'emplacement II indiqué en traits interrompus sur la figure 7, dans le cas où les parties intérieures, respectivement l'élargissement de la surface de roulement dans le coeur H, sont détectées sur le rail R2 par les deux capteurs C2 et C4 qui sont activés (figure 5b). Les capteurs C1 et C3, sur le rail R1, restent inactivés, comme illustré sur la figure 5a.
  • Quand la voiture parcourt la déviation V2 (figure 8), ce sont les capteurs C1 et C3 qui sont activés pendant que les capteurs C2, C4 restent inactivés.
  • Donc, lorsque les parties intérieures du coeur H sont détectées, ce sont les deux capteurs C1 et C3 qui travaillent ensemble si la déviation V2 est parcourue, tandis que ce sont les deux capteurs C2 et C4 qui travaillent ensemble si l'alignement V1 est parcouru.
  • La figure 5c montre la variante pour détecter la zone de coeur H. Dans ce cas, les capteurs intérieurs, en l'occurence, selon la figure 5c, le capteur C3 sur le rail R1, est monté de telle sorte qu'il répond à la présence du contre-rail T, et annonce de cette manière la présence d'une zone de coeur H. Donc, dans ce cas, les deux capteurs C1 et C4 sont utilisés lors du passage de la déviation V2 et les deux capteurs C2, C3 lors du passage de l'alignement V1.
  • De cette manière, celui ou ceux des capteurs qui répond lors de l'approche d'un appareil de voie définit dans quel sens l'appareil de voie est parcouru; de la lame vers le coeur ou du coeur vers la lame.
  • On utilise de préférence des capteurs sans contacts connus, par exemple du type inductif, pneumatique ou sonar, devant être capables de détecter la présence du matériau des rails, c'est-à-dire si la distance entre le matériau des rails et le capteur est inférieure à une valeur minimum, le capteur émet un signal. Il est également en principe possible d'utiliser des capteurs mécaniques qui entrent en contact avec les surfaces élargies des rails, respectivement avec les parties auxiliaires, dans les zones de coeur et éventuellement de lame.
  • Les capteurs C1 à C4 et C'1 à C'4 sont reliés à une unité de calcul 8, illustrée schématiquement figure 10, qui montre le schéma-bloc du dispositif. Ces capteurs commandent l'unité de calcul 8, qui reçoit en outre un signal correspondant au chemin parcouru émis par une unité de mesure du chemin parcouru 9. L'unité de calcul 8 commande à son tour tous les dispositifs de levage 10 des têtes de meulage, pour soulever ou abaisser les diverses meules M1 à M8 concernées. Cette commande s'effectue selon un programme établi pour la lame et le coeur de chaque type d'appareil de voie à rectifier pendant un parcours.
  • L'unité de calcul 8 est donc préalablement programmée en fonction du type d'appareil de voie à rectifier. Les données sont introduites pour définir les distances de levage correspondant à la longueur de la lame et du coeur en fonction du sens de travail, et cela pour chaque tête de meule. De cette manière, l'on peut déterminer quelles sont les meules à lever dans les lames et les coeurs et dans quelle succession elles doivent être levées. La programmation de l'unité de calcul concernant les appareils de voie est effectuée avant ou pendant le travail. Le type de l'appareil de voie est introduit indépendamment du sens de marche. Quand plusieurs appareils de voie sont à meuler, il faut uniquement respecter de quelle manière se succèdent les différents types. L'unité de calcul 8, en relation avec les signaux reçus des capteurs concernés, détermine de cette manière automatiquement la direction du travail soit dans le sens lame vers coeur ou vice-versa, en fonction des signaux de commande des capteurs à l'extérieur et à l'intérieur des rails, comme déjà expliqué.
  • Le principe de commande au moyen des capteurs et de l'unité de commande 8 consiste en ce que les capteurs ne servent qu'à détecter le début des zones critiques et, par là, à enclencher le programme incorporé dans l'unité de calcul 8 pour le type d'appareil de voie concerné. Ce programme définit à quel moment exact, en fonction du signal du capteur, chaque tête de meulage doit être levée individuellement et en quel endroit elle doit être à nouveau descendue pour que le travail de meulage continue. Cela signifie que la succession, l'une après l'autre, de chaque tête de meulage est programmée en fonction du type d'appareil de voie et de la longueur des zones critiques. Le programme ne contenant que des données de longueurs mémorisées, il faut, pour réaliser la commande des têtes de meules, faire introduire dans l'unité de calcul les distances parcourues mesurées par l'unité 9. Le chemin parcouru peut également être déterminé indirectement à partir de la vitesse mesurée et du temps.
  • Le principe de commande des meules individuelles est illustré schématiquement sur la figure 6 pour, à titre d'exemple, la commande des deux meules 7 et 8 par le capteur C2. L'on voit une portion de la voie sur laquelle ont été définis deux points A et B situés sur le rail R2 et déterminant une zone critique. Au point A le capteur C2 détecte, par exemple, l'élargissement du chemin de roulement, tandis qu'au point B, ce même capteur C2 n'est plus activé du fait que la largeur du rail R2 est redevenue normale. Quand le capteur C2 est activé au point A, il commande l'unité de calcul 8 dont le programme concerné est enclenché et qui commande à son tour le dispositif de levage 10 pour que la meule M8, après la distance parcourue S1, et la meule M7, après la distance parcourue S2, soient levées, ces meules étant ensuite descendues après la distance L(M8), respectivement L(M7). De préférence, les distances L(M7) et L(M8) n'ont pas la même valeur, comme illustré, pour arriver à un raccordement continu entre les zones meulées et non meulées et éviter des rampes accusées qui risqueraient de se produire si la levée ou l'abaissement de toutes les meules se faisait au même point.
  • Les distances S1, S2, déterminant l'endroit de la levée des meules après l'activation du capteur C2, sont calculées en fonction des distances L1, L2 entre les meules et ce capteur et sont préalablement introduites dans le programme de l'unité de calcul. Les distances S1, S2 sont choisies de telle sorte que la longueur E1 = L1 - S1, respectivement E2 = L2 - S2, donc les distances entre l'endroit où le capteur répond et l'endroit où la meules est levée, permette de respecter une marge de sécurité suffisante et permette un décalage des points de levage. Les distances E1, E2 ne sont en général pas les mêmes pour les deux sens de passage d'un appareil de voie. Pour cette raison, les données E1, E2 qui déterminent S1, S2 ont en général des valeurs différentes dépendant des directions lame vers coeur ou coeur vers lame et, comme déjà mentionné, cette direction est détectée par les capteurs concernés pour que le programme correct soit choisi. Les distances L(M7) et L(M8) pendant lesquelles les meules sont levées dépendent du type d'appareil de voie considéré et sont également programmées dans l'unité de calcul indépendamment du sens de marche, en respectant le décalage du début du meulage pour chaque meule.
  • Par la commande décrite, on peut diminuer les zones non meulées à une longueur minimum. Le programme permet également, dans une zone de coeur ou de lame, de faire lever seulement parmi les têtes de meulage, celles qui pourraient abimer les élargissements et autres parties de l'appareil de voie.
  • La figure 9a montre un exemple d'un arrangement des meules périphériques en indiquant les largeurs des facettes usinées par le meules M1 à M4 sur le rail R1. On a supposé que les meules M3 et M4 rectifient seulement les faces extérieures des rails tandis que la meule M2 rectifie la surface de roulement centrale des rails et que le meule M1 rectifie la face interne.
  • Les figures 7 et 8 illustrent un exemple de la manière dont les différentes meules sont commandées en supposant la distribution des meules comme expliqué en relation avec la figure 9a et en supposant également que les meules M7, M8 rectifient les faces extérieures des rails, la meule M6 rectifie la surface de roulement et la meule M5 rectifie la face interne. Lors du meulage d'un appareil de voie, tel qu'illustré figures 7 et 8, la voiture de meulage doit effectuer deux parcours, un pour le meulage de l'alignement V1 (figure 7), l'autre pour le meulage de la déviation V2 (figure 8). Avant de franchir l'appareil de voie avec la voiture, il faut introduire dans l'unité de calcul le type de l'appareil de voie à meuler. Toutes les autres commandes sont ensuites éxécutées automatiquement et indépendamment du sens de marche.
  • Dans l'exemple selon les figures 7 et 8 on a supposé que les types de meules utilisées, donc des meules périphériques, sont tels que la lame Z, dans sa position éloignée du rail, ainsi que les contre-rails T dans la zone de coeur H, se trouvent en dehors du gabarit de toutes les meules et ne sont pas touchés.
  • C'est pourquoi, dans l'alignement V1, illustré figure 7, les capteurs C1 et C3 restent inactifs sur le rail R1 pendant tout le parcours et ce rail R1 est donc complètement meulé par les meules M1 à M4 qui ne sont pas levées.
  • Sur le rail R2, dans la zone de lame LZ, si l'alignement V1 est parcouru, le capteur extérieur C2 est activé (figure 4b) et commande l'unité de calcul 8 pour soulever les meules extérieures M7 et M8 sur les distances L(M7), respectivement L(M8), après lesquelles elles ont descendues pour meuler la zone M. Dans la zone de coeur LH, les capteurs C2 et C4 sont activés (figure 5b) et commandent le levage de toutes les meules M5 à M8 sur les distances L(M5) à L(M8) respectivement. Comme indiqué schématiquement sur la figure 7, le levage et la descente des meules se fait successivement et d'une manière décalée pour obtenir un raccordement continu et parfait entre les zones meulées M et les zones LZ et LH non meulées.
  • Dans la déviation V2, illustrée figure 8, les capteurs C2 et C4 restent inactifs et le rail R4 est donc complètement meulé par les meules M5 à M8. Par contre, sur le rail R3 le capteur C1 est activé dans la zone de lame LZ, et ce sont seulement les meules extérieures M3 et M4 qui sont levées. Dans la zone de coeur LH les deux capteurs C1 et C3 sont activés et commandent ainsi le levage de toutes les meules M1 à M4. Bien sûr, les différentes meules sont de nouveau levées et descendues successivement et d'une manière décalée, bien que cela ne soit pas illustré sur la figure 8 pour des raisons de simplification.
  • Selon l'invention, il est aussi prévu d'incorporer dans le programme les longueurs des endroits éventuels où il y a des obstacles pour le libre passage de l'une ou plusieurs meules en position de travail, de telle manière que celles-ci soient levées pour éviter leur endommagement.
  • Alors que dans le cas d'utilisation de meules périphériques, comme c'était les cas dans la forme d'éxécution qui vient d'être décrite en détail, il n'existe généralement pas de tels obstacles, par contre, dans le cas d'utilisation de meules boisseaux, ces obstacles peuvent exister. La figure 9b montre schématiquement la distribution de quatre meules boisseaux M′5 à M′8 sur un rail, les meules M′7 et M′8 rectifient les faces extérieures du rail, tandis que la meule M′6 rectifie la surface de roulement centrale et la meule M′5 rectifie la face interne. En se référant aux figures 5a ou 5c, on imagine facilement que le contre-rail T peut constituer un obstacle pour des meules boisseaux, et dans ce cas il faut prévoir aussi un levage des meules concernées lors du passage de la zone présentant un contre-rail. Les lames dans leurs positions éloignées du rail peuvent aussi former un tel obstacle pour les meules boisseaux.
  • Dans l'exemple considéré, le programme de commande était tel que les capteurs concernés ont enclenchés le programme au début de chaque zone critique d'un appareil de voie. Ce programme contenait donc seulement les distances de levage mémorisées. Comme mentionné dans l'introduction, on peut en principe également prévoir un programme dans lequel est mémorisé l'appareil de voie complet, comprenant les deux zones de levage et la zone de descente intermédiaire, dans ce cas le programme complet pour un appareil de voie est enclenché quand le capteur concerné détecte le début de cet appareil de voie.
  • En principe, l'invention s'applique également au cas où l'on utilise une seule tête de meulage avec une seule meule dont l'orientation de travail est modifiée lors de plusieurs passages pour obtenir un rectifiage complet. Cependant, en général, la machine de meulage comprend plusieurs têtes de meulage qui peuvent être aussi distribuées sur deux ou plusieurs chariots de meulage, ou même comprendre deux ou plusieurs voitures de meulage accouplées. Dans tous les cas, il suffit de prévoir deux capteurs par file de rail au début de la machine, respectivement de la première voiture de meulage, et deux capteurs par file de rail à la fin, et la commande individuelle de toutes les meules des différents chariots ou voitures s'effectue par le programme enclenché par les capteurs. Dans le cas où toutes les meules appartenant à un chariot doivent être levées dans une zone critique, il est aussi possible de prévoir une commande qui lève et descend tout le chariot avec l'ensemble des meules.
  • L'invention n'est pas limitée à l'exemple décrit mais de nombreuses variantes pourraient être envisagées, surtout en ce qui concerne le type des capteurs.

Claims (10)

  1. Machine de meulage pour le reprofilage des champignons de rails équipée au moins d'une tête de meulage (5) par file de rail déplaçable en hauteur par au moins un dispositif de levage (10) qui peut être commandé automatiquement, caractérisée par le fait qu'elle est munie d'une installation de levage automatique des meules dans les zones critiques des appareils de voie, zones de la lame (Z) et du coeur (H), comprenant
    - par file de rail (R1, R2) au moins deux capteurs (C1, C3; C2, C4) installés avant l'ensemble des têtes de meulage (5), dans la direction de marche, un capteur (C1, C2) à l'extérieur, l'autre (C3, C4) à l'intérieur du rail (R1, R2) et capables de détecter l'élargissement de la surface de roulement dans la zone d'un appareil de voie et/ou leurs parties auxiliaires voisines des rails, et d'émettre un signal dans ce cas;
    - une unité de calcul (8) dont les entrées sont connectées aux capteurs (C1 à C4) et les sorties sont connectées à chaque dispositif de levage (10), et qui est munie d'une mémoire dans laquelle toutes les données définissant les distances de levage de chaque tête de meulage dans les zones critiques du type ou des différents types d'appareils de voie concernés, dans leur ordre successif, sont mémorisées, représentant ainsi un programme de commande des têtes de meulage;
    - une unité de mesure du chemin parcouru (9) connectée aux capteurs (C1 à C4) et à l'unité de calcul (8),
    cette unité de calcul (8) étant disposée pour commander le levage et la descente de chaque tête de meulage (5) indépendamment des autres, sur des distances prédéterminées selon le type d'appareil de voie concerné, en fonction des signaux des divers capteurs, des données mémorisées ainsi que du chemin parcouru.
  2. Machine selon la revendication 1, caractérisée par le fait qu'il est prévu par file de rail (R1, R2) deux paires de capteurs (C1, C3; C′1, C′3; C2, C4; C′2, C′4) fixées à l'avant et à l'arrière de l'ensemble des têtes de meulage (5), une paire fonctionnant pour la marche avant et une paire fonctionnant pour la marche arrière.
  3. Machine selon les revendications 1 et 2, caractérisée par le fait que les capteurs extérieurs (C1, C2; C′1, C′2) sont capables de détecter l'élargissement de la surface de roulement dans la lame et le coeur.
  4. Machine selon les revendications 1 à 3, caractérisée par le fait que les capteurs intérieurs (C3, C4; C′3, C′4) sont capables de détecter les parties internes du coeur (H).
  5. Machine selon les revendications 1 à 3, caractérisée par le fait que les capteurs intérieurs (C3, C4; C′3, C′4) sont capables de détecter les contre-rails (T).
  6. Machine selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisée par le fait que les capteurs sont des capteurs inductifs.
  7. Machine selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisée par le fait que les capteurs sont des capteurs sonar.
  8. Machine selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisée par le fait que les capteurs sont des capteurs pneumatiques.
  9. Machine selon l'une des revendications 1 à 8 ayant plusieurs têtes de meulage, caractérisée par le fait que le programme de commande prévoit le levage et la descente des têtes de meulage concernées d'une manière successive et décalée.
  10. Machine selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisée par le fait que le programme de commande comprend aussi les données définissant la distance de la zone de meulage de chaque tête de meulage entre deux zones critiques d'un appareil de voie.
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