Procédé et machine pour Pépuration continue du ballast des voies ferrées. Avec les méthodes actuelles, le travail d'épuration du ballast nécessite un temps et une main-d'aeuvre considérables. Il faut enle ver le ballast à. épurer à la pioche et à la pelle, le passer au crible, le reprendre et re- ballaster la voie, toutes opérations longues et onéreuses. On utilise également divers dispo sitifs mécaniques montés sur matériel rou lant, mais ces derniers sont d'un débit relati vement lent ou bien ne peuvent .être utilisés que sur voie double, ce qui a pour inconvé nient d'immobiliser le trafic sur deux voies et surtout d'être inutilisable en cas de voie unique.
La présente invention a pour objet un pro cédé d'épuration continue du ballast pouvant donner un débit considérable et remarquable. Ce procédé consiste à. utiliser un wagon cri ble muni de deux boggies, de façon à pouvoir circuler sur la voie même à nettoyer, et sus ceptible, par suite, d'être employé sur voie unique, ledit wagon comprenant une poutre rigide portant à.
la partie médiane un disposi- tif mécanique d'excavateur et de criblage, et -des dispositifs élévateurs -de la voie dis posés de part et d'autre de l'appareil excava teur, afin qu'au cours de l'avancement du wagon, la voie soit soulevée progressivement et .automatiquement en forme d'arc sous une partie de la longueur de la poutre pour per mettre le passage des excavateurs sous la voie, et leur mouvement continu autour de la pou tre pendant la progression de l'ensemble, le ballast à épurer, enlevé par les excavateurs étant amené au dispositif de criblage monté sur la poutre, et déversé sur la voie d'une ma nière continue, après épuration.
La machine pour l'exécution du procédé ci-dessus se caractérise en ce qu'elle présente des dispositifs élévateurs de la- voie compor tant un châssis mobile verticalement sur poutre, des traverses mobiles transversale ment, indépendamment l'une de l'autre, et des organes destinés à maintenir soulevée la voie.
Au dessin schématique annexé, donné à titre d'exemple: La fi-. 1 est une vue en élévation de l'ap pareil épurateur en action; La fig. 2 est une vue en plan de la fig. 1; La fig. 3 est une vue en bout de la fig. 1; La fig. 4 est une coupe transversale à plus grande échelle suivant la ligne 4-4 de la fig. 1; La fig. 5 est une coupe à plus grande échelle suivant la ligne 5-5 de la fig. 1;
La fig. 6 est une coupe transversale sui vant la ligne 6-6 de la fig. 1, représentant l'un des dispositifs de soulèvement de la voie par action directe sur les rails; La fig. 7 est une coupe partielle à plus grande échelle, correspondant à la fig. 6 et montrant le détail d'un galet de soulèvement; La. fig. 8 est une vue en élévation repré sentant l'un des appareils excavateurs à plus grande échelle; La fig. 9 représente schématiquement en élévation une variante du dispositif de soulè vement de la voie;
La fig. 10 est une coupe suivant la ligne 10-10 de la fig. 9; Les fig. 11 à 23 sont relatives à une autre forme d'exécution; La fig. 11 est une vue en élévation du type en position de route; La fig. 1:2 montre le même en position de travail; La fig. 13 est une vue à plus grande échelle corespondant à la précédente;
Les fig. 14 et 15 sont des vues des trains de chenilles en coupe transversale, respective ment selon les plans e-f de la fie. 11, et x-y de la fig. 13; La fig: 16 est une vue schématique d'un appareil de préhension et d'élévation de la voie, correspondant à une coupe selon le plan g-h de la fig. 13:; La fig. 17 est une vue de détail à plus grande échelle, correspondant à la figure pré cédente; La fig. 18 donne une vue de face d'un ap pareil élévateur;
Les fig. 19 et 20 sont des vues des appa reils excavateurs, en coupe transversale, res pectivement selon les plans m-n de la fig. 11 et a-b de la fig. 1.3; La fig. 2!1 est une vue schématique de lace d'un des châssis coulissants extensibles, portant les excavateurs.
Elle correspond à une coupe selon le plan c-d de la fig. 13; Les fig. 22 et 2:3 représentent le dispositif égalisateur, niveleur et compresseur de bal last, la première en coupe selon le plan o-p de la fig. 13, la, seconde en plan.
Dans la machine représentée aux fig. 1 à 8, le dispositif épurateur comporte une poutre rigide 1, montée, par exemple, sur deux boggies 2 munis d'essieux et de roues permet tant la circulation sur la voie. Sur la poutre 1 sont fixés quatre dispositifs élévateurs de voie 3. Aux fig. 6 et 7, on a représenté à plus grande échelle les dispositifs 3.
Ces derniers comportent, par exemple, un châssis 4 monté à glissière sur la poutre 1; ce châssis se dé place verticalement au moyen d'une cré maillère 5 formant cric, en prise avec un pi gnon 6; la crémaillère 5 est solidaire du châs sis 4 et le pignon 6 est monté d'une manière appropriée sur la poutre 1. Une manivelle 7, assure la. rotation du pignon 6.
A la base du châssis, deux traverses 8 sont montées de manière à pouvoir se déplacer in dépendamment l'une de l'autre, respective ment sur la droite et sur la gauche du châs sis 4 au moyen, par exemple, de crémaillères 5a et de pignons 6a. En bout de chaque tra verse 8 est fixé un galet 9 (fig. 7); ces galets sont, par exemple, articulés sur un axe verti cal 10 et munis de roulements à billes ou à rouleaux 11. Les galets 9 sont, en outre, mu nis sur leur circonférence d'une gorge 12 ayant un profil correspondant au champignon du rail à soulever.
Afin de permettre la circulation du galet 9 à l'intérieur du rail, l'éclisse intérieure est enlevée, et l'éclisse extérieure 13 est mainte nue provisoirement au moyen de boulons à. tête plate 14.
A la. partie médiane de la poutre 1, quatre excavateurs 15 sont installés. Aux fig. 4 et 8 on a représenté à plus grande échelle l'un des excavateurs.
Les excavateurs 15 sont constitués en principe par un cadre 16 reposant sur la pou tre 1. Ce cadre est susceptible de se dépla cer latéralement au moyen d'un dispositif mé canique; le dispositif représenté comporte une crémaillère 5b fixée à la poutre, en prise avec un pignon 6b commandé, par exemple, par un dispositif à. vis sans fin et manivelle 17. Une armature 18 est montée sur le cadre 16 de façon à pouvoir se déplacer verti calement et être réglée en hauteur au moyen d'une crémaillère 5c en prise avec un pignon à manivelle 6c fixé sur le cadre. Sur l'armature 18, .des rouleaux en traîneurs 19 sont montés convenablement pour entraîner une chaîne sans fin 20 munie de godets 21.
Une poulie .22, ou autre organe, est prévue pour actionner la. chaîne à godets 20. Cette poulie est, par exemple, clavetée en bout. d'arbre de l'un des rouleaux 19.
Une bande transporteuse 23 montée sur la poutre 1 est entraînée par un moteur, et re çoit le ballast déchargé par les godets 21. La bande 23 est placée sous les excavateurs 15 à leur partie supérieure, et se prolonge de fa çon à décharger le ballast à cribler dans un crible rotatif 2,4 monté sur la poutre 1. Le crible 24 est entrainé par une poulie 2..5.
En dessous du crible, une trémie 26 re çoit les matériaux éliminés au criblage, comme, par exemple, des. résidus, terres, etc., cette trémie comporte à sa base une ouverture 27 pour l'évacuation desdits matériaux. L'ou verture 27 débouche en face d'un second transporteur 23a transversal ù . la voie, et en traîné à grande vitesse. Le transporteur 23a se prolonge extérieurement jusqu'en 28 (fi g. 5).
A l'extrémité du crible 24, un récipient 29, fixé à la poutre 1, et placé transversale ment, reçoit le ballast. Ce récipient, comme représenté aux fig. 1 et 5, comporte un réser voir supérieur 30, dans lequel débouchent deux goulottes 31. Celles-ci sont en pente et placéesensiblement à, l'aplomb de chaque rail. Le fonctionnement du dispositif est le suivant: Le wagon-crible est remorqué sur la voie à reballaster à l'endroit voulu.
Au moyen -de la crémaillère 5 et du pi gnon 6, on amène les dispositifs élévateurs 3 à la hauteur du rail. Les galets 9 sont mis en contact avec les champignons des rails par action sur les: crémaillères 5a et pignons 6a. On règle ensuite la hauteur des dispositifs 3, de telle façon que ceux du centre soient plus élevés que ceux des extrémités; la voie est ainsi soulevée en arc sur une certaine lon gueur.
En manoeuvrant les crémaillères 5c-6e, on abaisse les supports d'excavateurs 18 et on opère le montage en position de travail des chaînes à godets qui étaient préalablement re levées de part et d'autre du châssis 18 en po sition de route.
Les excavateurs lis, les transporteurs 23 et 2;3a, ainsi que le crible 24, sont alors mis en mouvement, le wagon est remorqué dans le sens de la flèche et on abaisse progressive ment les excavateurs, de façon que le premier entraîne la couche superficielle, et le dernier arase la plate-forme de la voie.
Au fur et à mesure de l'avancement du wagon, grâce aux galets 9 en prise avec les rails, les dispositifs 3 soulèvent la voie, le bal last à. nettoyer enlevé par les excavateurs se décharge sur le transporteur 23 qui, à son tour, le conduit dans le crible 24. Les résidus, terres, etc., s'échappant du crible dans la tré mie 26, tombent sur le transporteur 23a.
En raison de sa position transversale et de sa grande vitesse d'entraînement, le transpor teur 2:3a projette hors de la voie les maté- riaux éliminés au criblage.
Le ballast criblé sort du crible 24 et tombe dans le réservoir 30 d'où il s'écoule par les goulottes 3:1.
En raison de la disposition des goulottes 31 le ballast tombe sur les rails et se trouve ainsi divisé et réparti uniformément entre les rails. Il suffit alors, après le passage du wa gon, d'égaliser le ballast, de le bourrer, et de replacer les éclisses intérieures qui avaient été préalablement enlevées pour permettre le passage des galets :des: dispositifs élévateurs. Dans: les courbes, la, voie est maintenue à sa place sous le wagon, grâce au déplacement la téral effectué de façon convenable des dispo sitifs élévateurs 3.
L'emploi de ce dispositif est extrêmement simple et très efficace; de plus, il permet de réaliser une économie importante de main- d'oeuvre et un gain de temps considérable pour l'exécution d'épuration du ballast. La vitesse d'avancement -du dispositif peut aisément atteindre 150 mètres par heure.
Aux fig. 9 et 10, on a représenté une va riante de l'appareil élévateur, dans laquelle le dispositif -est constitué par deux éléments â2 et 3,3 fixés à la poutre 1; ces éléments comportent une armature 34 réglable en hau teur et latéralement. A la base de cette ar mature sont fixés deux châssis longitudinaux 35 et 36 recourbés à leurs extrémités en 37 et 38.
Des rouleaux 39 sont montés fous sur ces châssis, l'intervalle entre deux rouleaux étant moindre que la largeur d'une traverse.
Dans ce cas, la voie est préalablement soulevée à l'aide de cries, les châssis sont amenés sous les traverses, et le dispositif est réglé et bloqué en hauteur et en inclinaison.
Au fur et à mesure de l'avancement du wagon-crible, la voie sera soulevée par l'élé ment avant 33, les traverses reposant succes sivement sur les rouleaux. La voie repose en suite sur l'élément arrière, avant de se re placer d'elle-même sur le ballast criblé. Les excavateurs et le crible fonctionnent comme décrit ci-dessus. Dans les courbes, la voie con serve sa. courbure sous le wagon grâce à la présence de galets 40 s'appuyant sur les rails.
<B>Il</B> est a noter, en autre, que l'ensemble du dispositif peut être dans le gabarit normal du matériel roulant et peut donc se déplacer sans inconvénient sur tout le réseau des voies ferrées.
Dans la variante représentée aux fig. 11 à 23, l'appareil épurateur comprend une pou- tré- rigide 1 en treillis métallique, par exem ple. En position de route, cette poutre repose et roule sur la voie V par deux boggies 2 et 12a.
Sur cette poutre sont montés des groupes de vérins 41, qui peuvent être électriques, hy drauliques ou pneumatiques, et qui per mettent de soulever la poutre pour passer de la position de route à la position de travail.
Pour cette conversion, le wagon-poutre est pourvu de deux trains de chenilles 42-42a. Chacun d'eux est monté sur la pou tre à la façon d'un boggie dont la cheville ou vrière 43 serait orientable.
Le boggie avant 42 est seul moteur. La traction est réalisée de chaque côté par un moteur 44 dont le mouvement est transmis par chaînes 45 aux roues de la chenille.
Les chenilles sont rendues solidaires ;les boggies au moyen de fusées coulissantes 46 pénétrant dans un manchon 47. Cette dis position est adoptée pour dégager en position de route le gabarit de la voie, ainsi qu'il est montré sur la fig. 14. Les moteurs 44 sont à vitesse réglable, de façon à pouvoir faire tourner une chenille plus rapidement que l'autre dans les courbes de la voie.
Les appareils élévateurs de la voie, repré sentés sur les fig. 16 à 18, seront en général au nombre de deux paires 48-48a convena blement espacées sur la poutre. Chacun de ces appareils constitue une sorte de main- courante emprisonnant le champignon du rail R. Ces mains-courantes sont construites comme une pince à charnière formée de deux éléments assemblés 49 et 50. Les rails sont saisis par des galets 51-52 disposés de part et d'autre sur les pinces.
Celles-ci peuvent pi voter autour d'axes 53 en laissant un certain jeu latéral, ce qui permet aux mains- courantes de se prêter aux divers écartements de rails et aux différentes inclinaisons de ceux-ci. Les mains-courantes sont levées et maintenues par des vérins (hydrauliques ou pneumatiques) 54-55 disposés sur une tra verse 56.
Les appareils excavateurs qui tournent autour de la. voie le long des circuits 57 et 58 sont guidés par des rouleaux tournant sur des axes 59---60-61. Ils glissent sur un bâti coulissant 6,2 et sont entraînés par des roues dentées 63. Ces excavateurs sont sup portés par des mécanismes 64-65 qui les en cadrent. Chacun de ces mécanismes comprend un châssis 66 pouvant coulisser dans des rai nures pratiquées sur les montants 67 et 68 de la poutre 1 (fig. 21). Des traverses 69-70 entretoisent le châssis 6,6.
Le moteur d'entraînement 71 est porté par la traverse 69.
La montée et la descente du châssis cou lissant sont assurées par un double treuil 7,2-73' actionné par deux moteurs 74. Bien entendu, les moteurs 74 tournent en synchro nisme lors de l'élévation ou de l'abaissement du châssis 66.
Pour que les excavateurs soient extensi bles transversalement à la voie, les axes 59---60-61 des rouleaux d'excavateurs tour nent dans des armatures 75-76, lesquelles peuvent coulisser, par exemple au moyen de galets à l'intérieur de la. traverse 70. Les ar matures 75-76 sont rapprochées (position de route fig. 19, ou éloignées, position de tra vail, fig. 20), par l'action d'un dispositif à pignon et crémaillère 77 (ou de vérins pneu matiques, hydrauliques, etc.).
Le ballast déchargé par des godets exca vateurs 78 est reçu par une bande transpor teuse 79 qui l'amène dans. un crible rotatif 80, monté sur la poutre et entraîné par un moteur 81; le principe même de cette dispo sition est d'ailleurs déjà. indiqué dans la forme d'exécution représentée aux fig. 1 à 10.
Le dispositif égalisateur, niveleur et com presseur de ballast, comporte deux branches en fonte 82 dont la forme en V est assez ana logue à celle d'un chasse-neige. Cette pièce est supportée en ses extrémités par de farts ressorts à boudins,<B>83</B> réglables en hauteur au moyen de vis 84 tournant dans des. supports 85. La partie inférieure de cet égalisateur est chanfreinée, afin de répartir, d'égaliser et de comprimer facilement le ballast. Ce système doit pouvoir être replié en position de route pour dégager le gabarit de la voie. A cet ef fet, les supports 85 sont rapprochés de l'axe de la voie, grâce au coulissement des bras 816 qui les portent à l'intérieur d'un manchon 87.
Pour permettre cette déformation, les branches 82--,82 du V peuvent tourner chacune autour d'un axe antérieur 88 et de plus, des coulisses 89 sont prévues aux extrémtés arrière des- dites branches.
Le dispositif égalisateur peut tourner au tour d'axes 90 parallèles à la direction de la poutre, de façon à s'incliner légèrement lors que l'on désire donner au ballast un surhaus- sement convenable d'un certain côté.
Sur le wagon-crible est installée une ca bine 91 occupée par le mécanicien. La direc tion des chenilles avant s'effectue de cette ca bine. Les chenilles arrière sont dirigées par un manoeuvre au moyen d'un volant 92. Le même manoeuvre peut également agir sur les volants 9:31 assurant la descente de l'égalisa teur.
L'énergie nécessaire pour actionner les di vers mécanismes sera fournie, par exemple, par un moteur Diesel accouplé avec une gé nératrice donnant le courant électrique. Le même moteur pourra actionner, en outre, les pompes à air ou à. eau nécessaires pour les vé rins.
Le fonctionnement de cet appareil épura teur est le suivant: Le wagon-crible, en position de route, est amené sur la. voie à reballaster, au point de départ du travail.
Pour passer de la position de route à la position de travail, le wagon est soulevé paz les vérins 41-41. Les boggies 2 et 9a sont démontés et attachés respectivement à l'avant et à l'arrière du véhicule par des câbles 94 de part et d'autre du -dos d'âne qui sera formé par le soulèvement de la voie.
Les trains chenilles sont tirés vers l'exté rieur en position de travail, afin d'encadrer la tète des traverses (fig. 1.5). Ils sont en suite descendus jusqu'à la voie en agissant sur les vérins 41.
Pour la. mise en action des excavateurs, la voie est déséclissée à un joint de rails, et elle est soulevée à l'avant par les. mains-courantes d'avant 48. On fait alors progresser la poutre sur les chenilles, de sorte que l'extrémité sou levée de la voie pénètre à l'intérieur des cein tures formées par les excavateurs préalable ment écartés par extension des armatures 7:5-76, et légèrement descendus par le châs sis 86.
Lorsque les excavateurs sont complè tement engagés sous la voie, on parachève leur mise en position de travail en commen çant l'épuration, les excavateurs étant mis en marche au moyen des moteurs 71.
L'égalisateur niveleur de ballast est intro duit sous la voie après avoir été ouvert en position de travail. Sa descente est effectuée progressivement.
Enfin, on peut éclisser la voie à nouveau à l'arrière de la machine, et mettre en action également les dispositifs élévateurs d'ar rière 48a.
Comme dans. la forme d'exécution décrite et représentée aux fi g. 1 à 10, afin de per mettre la circulation des galets de préhension 52 à l'intérieur des rails, les éclisses inté rieures sont enlevées et les éclisses extérieu res sont maintenues provisoirement, par exem ple, par des boulons à tête plate.
Les opérations inverses des précédentes sont exécutées lors de la cessation du travail. Bien entendu, l'invention n'est pas limi tée aux exemples représentés. On peut, par exemple, pour le dispositif élévateur repré senté aux fig. 1 à 10, utiliser des galets in clinés ou, au lieu d'un châssis à rouleaux, un simple patin dont le dessus serait bombé, les traverses glissant alors sur le patin, ou bien encore utiliser un dispositif à galets et électro aimants.
On peut encore employer tout autre appareil excavateur, de transporteur ou de crible. Les organes de déplacement latéral et: vertical à crémaillère et pignon peuvent éga lement être remplacés par des dispositifs à vis et écrous:, vérins hydraulique ou pneumati que, ou d'autres appareils.
De même, la machine décrite comme va riante peut être utilisée spécialement pour le relevage de voie, c'est-à-dire pour l'opération qui consiste à déverser du ballast neuf et en suite à soulever la voie et à introduire ce bal last sous les traverses.
Dans ce but, et sans sortir du cadre de l'invention, la poutre pourra ne pas comporter d'excavateurs, ou bien,si elle en comporte, ils resteront inactifs. Une telle application peut être envisagée aussi bien dans l'appareil de progression sur la voie elle-même que dans celui de progression sur chenilles, avec un wagon à grand empat tement du type représenté aux fig. 1 à 10.
Au surplus, au lieu de rouler soit sur boggies, soit sur chenilles, le wagon-crible pourrait progresser sur un chemin de roule ment auxiliaire, encadrant la voie et posé pro visoirement pour l'exécution du travail d'épu ration.
Method and machine for the continuous purification of railway ballast. With current methods, the ballast purification work requires considerable time and manpower. The ballast must be removed from. purify it with a pickaxe and a shovel, sift it, take it back and re-ballast the track, all long and expensive operations. Various mechanical devices mounted on rolling stock are also used, but these are relatively slow in speed or can only be used on double track, which has the disadvantage of immobilizing traffic on two tracks. and above all to be unusable in the event of a single track.
The present invention relates to a process for continuous purification of the ballast capable of giving a considerable and remarkable flow rate. This process consists of. use a screening wagon fitted with two bogies, so as to be able to circulate on the same track to be cleaned, and therefore capable of being used on a single track, said wagon comprising a rigid beam bearing to.
the middle part, a mechanical excavator and screening device, and -track lifting devices placed on either side of the excavator device, so that during the advancement of the wagon , the track is raised progressively and automatically in the form of an arc under part of the length of the beam to allow the passage of the excavators under the track, and their continuous movement around the beam during the progression of the assembly , the ballast to be cleaned, removed by the excavators being brought to the screening device mounted on the beam, and discharged onto the track in a continuous manner, after purification.
The machine for carrying out the above process is characterized in that it has track lifting devices comprising a frame movable vertically on a beam, crossmembers movable transversely, independently of one another, and organs intended to keep the track raised.
In the attached schematic drawing, given by way of example: The fi-. 1 is an elevational view of the purifier apparatus in action; Fig. 2 is a plan view of FIG. 1; Fig. 3 is an end view of FIG. 1; Fig. 4 is a cross-section on an enlarged scale taken on line 4-4 of FIG. 1; Fig. 5 is a section on a larger scale taken along line 5-5 of FIG. 1;
Fig. 6 is a cross section taken along line 6-6 of FIG. 1, showing one of the track lifting devices by direct action on the rails; Fig. 7 is a partial section on a larger scale, corresponding to FIG. 6 and showing the detail of a lifting roller; Fig. 8 is an elevational view showing one of the excavating devices on a larger scale; Fig. 9 shows schematically in elevation a variant of the device for lifting the track;
Fig. 10 is a section taken along line 10-10 of FIG. 9; Figs. 11 to 23 relate to another embodiment; Fig. 11 is an elevational view of the type in the road position; Fig. 1: 2 shows the same in working position; Fig. 13 is a view on a larger scale corresponding to the previous one;
Figs. 14 and 15 are views of the crawler tracks in cross section, respectively according to the planes e-f of the fie. 11, and x-y of fig. 13; FIG: 16 is a schematic view of a device for gripping and raising the track, corresponding to a section along the plane g-h of FIG. 13 :; Fig. 17 is a detail view on a larger scale, corresponding to the previous figure; Fig. 18 gives a front view of such a lifting device;
Figs. 19 and 20 are views of the excavating apparatus, in cross section, respectively according to the planes m-n of FIG. 11 and a-b of fig. 1.3; Fig. 2! 1 is a schematic view of one of the extendible sliding frames, carrying the excavators.
It corresponds to a section along the plane c-d of FIG. 13; Figs. 22 and 2: 3 show the bal last equalizer, leveler and compressor, the first in section on the o-p plane of fig. 13, la, second in plan.
In the machine shown in fig. 1 to 8, the scrubber device comprises a rigid beam 1, mounted, for example, on two bogies 2 provided with axles and wheels, allowing both movement on the track. On the beam 1 are fixed four track lifting devices 3. In fig. 6 and 7, the devices 3 have been shown on a larger scale.
The latter comprise, for example, a frame 4 slidably mounted on the beam 1; this frame moves vertically by means of a crank 5 forming a jack, engaged with a pin 6; the rack 5 is integral with the frame sis 4 and the pinion 6 is mounted in an appropriate manner on the beam 1. A crank 7 ensures the. pinion rotation 6.
At the base of the frame, two cross members 8 are mounted so as to be able to move independently of one another, respectively on the right and on the left of the frame sis 4 by means, for example, of racks 5a and of pinions 6a. At the end of each rail 8 is fixed a roller 9 (fig. 7); these rollers are, for example, articulated on a vertical axis 10 and provided with ball or roller bearings 11. The rollers 9 are, moreover, fitted on their circumference with a groove 12 having a profile corresponding to the mushroom of the rail to lift.
In order to allow the movement of the roller 9 inside the rail, the inner fishplate is removed, and the outer fishplate 13 is temporarily kept bare by means of bolts. flat head 14.
To the. middle part of the beam 1, four excavators 15 are installed. In fig. 4 and 8 show on a larger scale one of the excavators.
The excavators 15 are constituted in principle by a frame 16 resting on the beam 1. This frame is capable of moving laterally by means of a mechanical device; the device shown comprises a rack 5b fixed to the beam, in engagement with a pinion 6b controlled, for example, by a device. endless screw and crank 17. An armature 18 is mounted on the frame 16 so as to be able to move vertically and to be adjusted in height by means of a rack 5c engaged with a crank pinion 6c fixed to the frame. On the frame 18, drag rollers 19 are suitably mounted to drive an endless chain 20 provided with buckets 21.
A pulley .22, or other member, is provided to actuate the. bucket chain 20. This pulley is, for example, keyed at the end. shaft of one of the rollers 19.
A conveyor belt 23 mounted on the beam 1 is driven by a motor, and receives the ballast unloaded by the buckets 21. The belt 23 is placed under the excavators 15 at their upper part, and extends so as to unload the ballast. to be screened in a rotary screen 2,4 mounted on the beam 1. The screen 24 is driven by a pulley 2..5.
Below the screen, a hopper 26 receives the materials removed by screening, such as, for example,. residues, soil, etc., this hopper has at its base an opening 27 for the evacuation of said materials. The opening 27 opens in front of a second transverse conveyor 23a ù. the track, and dragged at high speed. The conveyor 23a extends externally to 28 (fi g. 5).
At the end of the screen 24, a container 29, fixed to the beam 1, and placed transversely, receives the ballast. This container, as shown in FIGS. 1 and 5, comprises a see upper reservoir 30, into which two chutes 31 open. These are sloping and placed substantially in line with each rail. The operation of the device is as follows: The screen wagon is towed on the track to be reballasted to the desired location.
By means -de the rack 5 and the pin gnon 6, the lifting devices 3 are brought up to the height of the rail. The rollers 9 are brought into contact with the mushrooms of the rails by action on the: racks 5a and pinions 6a. The height of the devices 3 is then adjusted, so that those in the center are higher than those at the ends; the track is thus raised in an arch for a certain length.
By maneuvering the racks 5c-6e, the excavator supports 18 are lowered and the assembly in the working position of the bucket chains which were previously raised on either side of the chassis 18 in road position is carried out.
The excavators read, the carriers 23 and 2; 3a, as well as the screen 24, are then set in motion, the wagon is towed in the direction of the arrow and the excavators are gradually lowered, so that the first drives the layer. shallow, and the last level the platform of the way.
As the wagon advances, thanks to the rollers 9 engaged with the rails, the devices 3 raise the track, the ball last. The cleaning removed by the excavators discharges onto the conveyor 23 which in turn leads it into the screen 24. The residue, soil, etc., escaping from the screen into the hopper 26, falls onto the conveyor 23a.
Due to its transverse position and its high driving speed, the 2: 3a conveyor throws the material removed during the screening out of the way.
The screened ballast exits the screen 24 and falls into the tank 30 from where it flows through the 3: 1 chutes.
Due to the arrangement of the chutes 31, the ballast falls on the rails and is thus divided and distributed evenly between the rails. It is then sufficient, after the passage of the wa gon, to equalize the ballast, to stuff it, and to replace the internal ribs which had been previously removed to allow the passage of the rollers: of: lifting devices. In: curves, the track is kept in its place under the wagon, thanks to the proper displacement of the lifting devices 3.
The use of this device is extremely simple and very effective; moreover, it makes it possible to achieve a significant saving in labor and a considerable saving of time for the execution of the ballast purification. The forward speed of the device can easily reach 150 meters per hour.
In fig. 9 and 10, there is shown a variant of the lifting device, in which the device -est constituted by two elements â2 and 3.3 fixed to the beam 1; these elements comprise a frame 34 adjustable in height and laterally. At the base of this mature ar are fixed two longitudinal frames 35 and 36 curved at their ends at 37 and 38.
Rollers 39 are mounted idle on these frames, the interval between two rollers being less than the width of a cross member.
In this case, the track is previously lifted using cries, the frames are brought under the sleepers, and the device is adjusted and locked in height and inclination.
As the screen wagon advances, the track will be lifted by the front element 33, the sleepers resting successively on the rollers. The track then rests on the rear element, before placing itself back on the screened ballast. The excavators and the screen operate as described above. In the curves, the way preserves its. curvature under the wagon thanks to the presence of rollers 40 resting on the rails.
<B> It </B> should be noted, in addition, that the whole of the device can be in the normal gauge of the rolling stock and can therefore move without inconvenience on the whole network of railways.
In the variant shown in FIGS. 11 to 23, the purifying apparatus comprises a rigid frame 1 made of metal mesh, for example. In the road position, this beam rests and rolls on track V by two bogies 2 and 12a.
On this beam are mounted groups of jacks 41, which can be electric, hydraulic or pneumatic, and which allow the beam to be lifted to go from the road position to the working position.
For this conversion, the beam wagon is fitted with two undercarriages 42-42a. Each of them is mounted on the beam in the manner of a bogie whose peg or vrière 43 would be orientable.
The front bogie 42 is the only motor. Traction is carried out on each side by a motor 44, the movement of which is transmitted by chains 45 to the wheels of the caterpillar.
The tracks are made integral, the bogies by means of sliding rockets 46 penetrating into a sleeve 47. This position is adopted to release the track gauge in the road position, as shown in FIG. 14. The motors 44 are speed adjustable, so as to be able to turn one track faster than the other in the bends of the track.
The track elevators, shown in fig. 16 to 18, will generally be two pairs 48-48a suitably spaced on the beam. Each of these devices constitutes a sort of handrail enclosing the head of the rail R. These handrails are constructed as a hinged clamp formed of two assembled elements 49 and 50. The rails are gripped by rollers 51-52 arranged on both sides on the clamps.
These can pi vote around axes 53 leaving a certain lateral play, which allows the handrails to lend themselves to the various rail spacings and to the various inclinations thereof. The handrails are lifted and maintained by jacks (hydraulic or pneumatic) 54-55 arranged on a crossbar 56.
The excavating devices that revolve around the. track along circuits 57 and 58 are guided by rollers rotating on axes 59 --- 60-61. They slide on a sliding frame 6,2 and are driven by toothed wheels 63. These excavators are supported by mechanisms 64-65 which frame them. Each of these mechanisms comprises a frame 66 which can slide in grooves made on the uprights 67 and 68 of the beam 1 (FIG. 21). Cross members 69-70 brace the frame 6,6.
The drive motor 71 is carried by the cross member 69.
The ascent and descent of the sliding frame are ensured by a double winch 7.2-73 'actuated by two motors 74. Of course, the motors 74 rotate in synchronism during the raising or lowering of the frame 66 .
In order for the excavators to be extensible transversely to the track, the axes 59 --- 60-61 of the excavator rollers turn in frames 75-76, which can slide, for example by means of rollers inside the track. the. traverse 70. The mature arches 75-76 are brought closer together (road position fig. 19, or distant, working position, fig. 20), by the action of a rack and pinion device 77 (or pneumatic cylinders matic, hydraulic, etc.).
The ballast discharged by excavator buckets 78 is received by a conveyor belt 79 which brings it into. a rotary screen 80, mounted on the beam and driven by a motor 81; the very principle of this provision is already there. indicated in the embodiment shown in FIGS. 1 to 10.
The ballast equalizer, leveler and com pressor device comprises two cast iron branches 82 the V-shape of which is quite similar to that of a snow plow. This part is supported at its ends by coil spring waxes, <B> 83 </B> adjustable in height by means of screws 84 rotating in. supports 85. The lower part of this equalizer is chamfered in order to easily distribute, equalize and compress the ballast. This system must be able to be folded into the road position to release the gauge from the track. To this end, the supports 85 are brought closer to the axis of the track, thanks to the sliding of the arms 816 which carry them inside a sleeve 87.
To allow this deformation, the branches 82 -, 82 of the V can each rotate around an anterior axis 88 and, moreover, slides 89 are provided at the rear ends of said branches.
The leveling device can rotate around axes 90 parallel to the direction of the beam, so as to tilt slightly when it is desired to give the ballast a suitable boost on a certain side.
On the screen wagon is installed a cab 91 occupied by the mechanic. The steering of the front tracks is carried out from this chain. The rear tracks are controlled by a maneuver by means of a steering wheel 92. The same maneuver can also act on the steering wheels 9:31 ensuring the descent of the equalizer.
The energy necessary to actuate the various mechanisms will be supplied, for example, by a diesel engine coupled with a generator giving the electric current. The same motor can also operate the air or air pumps. water needed for the vines.
The operation of this purifier apparatus is as follows: The screen wagon, in the road position, is brought to the. lane to reballast, at the starting point of the work.
To go from the road position to the working position, the wagon is lifted by jacks 41-41. The bogies 2 and 9a are removed and attached respectively to the front and to the rear of the vehicle by cables 94 on either side of the donkey back which will be formed by the lifting of the track.
The crawler tracks are pulled outwards into the working position, in order to frame the head of the cross members (fig. 1.5). They then went down to the track by acting on jacks 41.
For the. When the excavators are put into action, the track is split at a joint in the rails, and it is lifted at the front by them. Front handrails 48. The beam is then moved forward on the tracks, so that the raised end of the track penetrates inside the belts formed by the excavators previously spaced apart by extension of the reinforcements 7: 5-76, and slightly lowered by the frame sis 86.
When the excavators are completely engaged under the track, their positioning in working position is completed by starting the purification, the excavators being started by means of the motors 71.
The ballast leveling equalizer is inserted under the track after being opened in the working position. Its descent is carried out gradually.
Finally, the track can be spliced again at the rear of the machine, and the rear lifting devices 48a can also be activated.
As in. the embodiment described and shown in fi g. 1 to 10, in order to allow the movement of the gripping rollers 52 inside the rails, the internal ribs are removed and the external ribs are temporarily held, for example, by bolts with a flat head.
The reverse operations of the previous ones are carried out when the job is stopped. Of course, the invention is not limited to the examples shown. It is possible, for example, for the lifting device shown in FIGS. 1 to 10, use sloped rollers or, instead of a roller frame, a simple shoe with a curved top, the cross members then sliding on the shoe, or even use a device with rollers and electromagnets.
It is also possible to use any other excavator, conveyor or screen device. The lateral and: vertical rack-and-pinion displacement members can also be replaced by screw and nut devices :, hydraulic or pneumatic jacks, or other devices.
Likewise, the machine described as va riant can be used especially for the lifting of the track, that is to say for the operation which consists in dumping new ballast and then in lifting the track and introducing this last ballast. under the sleepers.
For this purpose, and without departing from the scope of the invention, the beam may not include excavators, or else, if it does, they will remain inactive. Such an application can be envisaged both in the progression device on the track itself and in that of progression on tracks, with a large wheelbase wagon of the type shown in FIGS. 1 to 10.
In addition, instead of rolling either on bogies or on caterpillars, the screen wagon could progress on an auxiliary rolling path, framing the track and placed provisionally for the execution of the cleaning work.