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par: Monsieur Theodor B U C H H O L Z, Ingénieur , Le laminage longitudinal des traverses comportant
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des nervures de guidage des rails a été jusqu'à présent impossible en raison de la trop grande hauteur des ner- vures,attendu qu'on ne peut faire passer plusieurs fois à travers un calibre de rouleaux une barre à laminer de sec- tion transversale variable et à rapports multiples. Autre- ment, les divers rapports de la barre ne coïncideraient plus avec les gravures des rouleaux ou cylindres.
Conformément à la présente invention,les tra- verses sous la forme de longues barres doivent tout d'abord subir un laminage préalable pour être ------ munies en premier lieu de boudins qui ne sont aue préalablement laminés. Ces barres sont débitées en morceaux individuels qui sont ensuite pressés d'une manière spéciale, par exemple, en passant par des rouleaux munis de gravures appropriées pour les nervures. De courts morceaux de ce genre,peuvent être fort bien appropriés aux rapports de rouleaux gravés dans le cas où la section transversale ne change que deux fois et même dans le cas d'une passe répétée. Les étrangle- ments de profil qui se produisent dans'le laminage de barres profilées de section transversale changeante sont compen- sés dans le pressage ou étampage final de la traverse.
La fabrication des nervures nécessaires peut également être obtenue du fait que les nervures en question sont produites par refoulement de la section transversale de la traverse. Au lieu de donner aux nervures la forme vou- lue en refoulant simplement la section transversale de la traverse, on peut également,selon l'invention,obtenir par refoulement des renflements.ou épaississements qui peuvent ensuite être amenés à la forme de nervures désirées, par pressage ou autre opération analogue.
En même temps qu'à
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lieu le pressage final des nervures, on réalise également le pressage préalable ,soit totalement,soit partiellement, des évidements qu'elles doivent présenter.Non seulement ceci diminue considérablement le travail de fraisage, mais encore la matière qui doit être refoulée contribue égale- ment à l'élévation des nervures.
Pour faciliter le refoulement des parties surépaissies, le profil, laminé peut recevoir, à l'endroit de la semelle ou selle du rail et dans son voisinage, un renforcement encore facilement laminable avec légère transi- tion de section. Ces renforcements de section préalablement laminés, doivent 'être maintenus, en tant qu'ils ne sont pas obtenus par refoulement,afin que la traverse reçoive, au droit de la semelle du rail, une augmentation de rigidité correspondant aux efforts qui se produisent ici. La semelle ou selle de rail et les nervures de guidage n'ont pas né- cessairement besoin d'être obtenues par pressage ultérieur ou matriçage,mais peuvent aussi 'être obtenues par fraisa- ge ou rabotage.
L'espacement nécessaire des nervures peut en- suite être observé d'une façon encore plus précise. En outre,il est possible d'obtenir très facilement,avec une longueur appropriée des boudins les espacements des ner- vures un peu plus grande qui sont nécessaires avec l'aug- mentation de l'écartement des rails dans les courbes,au moyen d'une seule et même barre laminée. Enfin,les espace- ments des nervures peuvent s'accommoder facilement, à l'en- droit des selles ou semelles de rails, aux différentes lar- geurs de boudins.
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Si les nervures ne sont pas tirées par lami- nage des boudins préalablement laminés, mais sont formées par matriqage desdits boudins, la matière n'est pas, comme dans le laminage, répartie sur la longueur des traverses, mais bien dans les parties latérales,surtout dans les par- ties en forme de V renversé de la section transversale des traverses.Ceci offre cet avantage que la section transver- sale des traverses reçoit précisément, à l'endroit de la semelle du rail et dans le voisinage de cette dernière, un renforcement qui fait que l'écartellement nuisible connu de la section transversale à'l'endroit où repose le rail se trouve empêché ou pour le moins limité.
L'avantage le plus important que l'on obtient par le matriçage des boudins consiste en ce que les parties des boudins qui servent à la formation des nervures se re- dressent ou se lèvent à la frappe,de sorte que les boudins préalablement laminés n'ont pas besoin d'avoir la hauteur que doivent présenter les nervures repoussées. De cette manière,on peut donc maintenir plus bas les boudins des barres, ce qui facilite considérablement le laminage.
On peut également laminer préalablement les boudins avec ou sans rainures; dans ce dernier cas, les rai- nures sont formées par suite de la frappe des boudins en matrice pour faciliter le fraisage des nervures à redans ou à crans.
Grâce au matriçage des traverses, on obtient, comparativement au laminage,une plus grande précision dans l'écartement des nervures.Les légères différences d'espace- ment qui pourraient subsister peuvent 'être compensées par étirage ou refoulement de la section transversale de la ' traverse, que cette traverse soit à l'état chaud ou à l'état froid.
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Conformément à l'invention,la semelle du rail peut également recevoir, par le matriçage, un épanouisse- ment ou élargissement.Cet épanouissement de la semelle du rail donne à la traverse une plus grande ré'sistance contre l'usure provoquée.par le patin du rail. L'épanouissement ou élargissement est particulièrement précieux lorsqu'il est fait usage d'intercalaires élastiques entre le patin du rail et le dessus de la traverse en raison de ce que les intercalaires ou couches intermédiaires élastiques ont une plus grande durée lorsque la semelle présente une plus grande largeur et aussi parce que la résistance à la fric- tion est plus grande.Lorsqu'il s'agit de voies pour lesquel- les il est fait usage de traverses en bois et en fer,
il y a en outre un avantage spécial à ce que l'élargissement ou épanouissement de la surface de support du rail que présen- tent les traverses en fer puisse s'accommoder à la largeur de la plaque de support pour les traverses en bois, ce qui permet d'employer,pour les deux genres de supports de rails, des petites plaques en bois de peuplier présentant la même largeur.
La formation des évidements dans les nervures ,peut être facilitée du fait qu'au, moyen d'un tas, on peut ne former dans les nervures préalablement pressées que des évidements en forme de poches dont la dimension correspond à celle d'une tête de vis. Ce procédé offre encore cet avan- tage qu'il ne se forme pas de bavures dans le sens corres- pondant à la semelle du rail et que l'eau ne peut pénétrer des rails dans l'évidement réservé à la tête de vis. De même,on évite l'arrachement des parties surplombantes des
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nervures, car celles-ci tiennent dans de meilleures condi- tions à la base ou support.
La formation des évidements taillé's à biseau rentrant peut 'être obtenue par mandrinage au lieu de l'être par fraisage. L'obtention des évidements par mandrinage re- présente,par rapport au fraisage, non seulement une réduc- tion de prix mais encore un épaississement de la matière et la possibilité d'obtenir le résultat désiré avec une moindre hauteur des boudins préalablement laminés, par ce fait que lé mandrin chasse de bas en haut la matière des parties taillées à biseau'rentrant ou crans. La hauteur des boudins préalablement laminés peut ainsi être limitée de telle façon qu' elle puisse 'être obtenue par une passe unique du produit laminé à travers les rouleaux fraisés.
Dans le mandrinage, les rainures peuvent 'être élargies tout d'abord en forme de cône en partant d'un des côtés au moyen d'un fouloir en forme de sabot avant que le mandrin soit enfoncé de l'autre côté. Par ce moyen, on em- pêche le mandrin de former une bavure en traversant le côté de sortie des évidements ou redans à biseau rentrant des nervures. La matière entraînée par le mandrin se perd dans 1'épanouissement conique que le fouloir en forme de sabot a formé. De cette manière,il est possible d'obtenir propre- ment et sans bavure les redans des évidements à l'aide d'un mandrin, ce qui supprime tout usinage ultérieur tel que frai- sage, meulage ou autre opération analogue.
A seule fin que la matière du boudin qui se trouve entre les nervures n'atteigne pas de trop grandes proportions dans le refoulement par pressage à l'endroit du
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support du rail, on munit de préférence la matrice d'une ou plusieurs fentes dans lesquelles l'excès de matière est enfoncé ou refoulé. La traverse reçoit ainsi, au-dessous de l'assise ou semelle du rail,un ou plusieurs boudins en forme de renforcements transversaux.Ceci offre cet avantage que la section transversale de la traverse se trouve ren- forcée précisément à l'endroit qui a le plus d'effort à supporter. Le renforcement peut être disposé longitudinale- ment,voire même transversalement, à la section'transversale de la traverse.
Dans ce 'dernier cas, le renforcement en question offre encore l'avantage d'offrir une plus grande sécurité à l'égard du déplacement latéral de la traverse dans le ballast.
Au lieu de servir à la formation du ren- forcement,la matière en,excès peut également être refoulée ou pressée vers le bas sous la forme d'autres surélévations entre les nervures ou derrière celles-ci. Là où les tra- verses doivent être posées sur des coffrages de ballast formés d'avance,les surélévations de cette nature exercent une influence favorable sur la densité du ballast,ce qui a une importance considérable, précisément au-dessous de la semelle du rail.
Au lieu que les côtés ou nervures de gui- dage soient pourvues d'évidements pour l'introduction laté- rale des têtes de vis de plaques de serrage, elles peuvent recevoir dans le sens de leur longueur des crans sous les- quels on introduit des coins ou clavettes qui maintiennent le patin du rail.
La fixation des rails au moyen de coins de ce genre est connue,toutefois les crans nécessaires des
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nervures de guidage sont obtenus en refoulant des lèvres hors du dessus de la traverse ou en soudant des semelles ou plaques de support présentant des hervures de guidage laminées. Le premier mode d'exécution présente cet incon- vénient que la section transversale de la traverse est fortement affaiblie précisément à l'endroit le plus sen- sible.
Le second mode d'exécution présente cet inconvénient qu'il faut fabriquer des semelles de support spéciales et les souder ou les rier aux traverses d'une manière qui , comme on le sait, est à la fois mal commode et coûteuse; enfin, les deux modes de fixation présentent encore un in- convénient commun, c'est qu'en raison de l'enfoncement fré- quent par à coups des coins, ils se détériorent facilement.
'Grâce à l'invention,tous ces inconvénients se trouvent 'être supprimés par ce fait que les côtés ou ner- vures massives formées sur les boudins laminés ou refoulés reçoivent les crans nécessaires à l'indroduction des coins par fraisage,enfoncement d'un mandrin plat polyage ou autre opération similaire. Comme les nervures,d'après ce procédé ' s'étendent encore jusque dans les parties obliques, en forme de V.renversé, de la section transversale de la traverse, les surfaces des coins se trouvent encore prolongées, ce qui leur donne d'autant plus de prise.
Pour augmenter la durée de la traverse,le dessus de cette dernière reçoit un renforcement à l'en- droit de la semelle du rail et dans le voisinage de cette dernière.
Le procédé est montré à titre d'exemple sur les dessins:
La figure 1 montre une coupe transversale pri- se par la barre laminée suivant la ligne 1-1 de la figure 2.
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La figure 2 est une coupe longitudinale de la dite barre avec boudins préalablement laminés.
La figure 3 est une coupe transversale suivant la ligne II-II de la figure 4.
La figure 4 montre une longueur de traverse dé- coupée dans la barre telle qu'elle continue ensuite à être laminée par le rouleau gravé. Grâce à une gravure appro- priée, la semelle du rail peut également, comme cela est laminage par/ indiqué en pointillé en a recevoir une inclinai s'en par/ pressage ou par étampage. Au milieu de la coupe longitu- dinale est prévu un renforcement b oui, au pressage final de la traverse, sert à compenser les différences de mesure dans l'écartement des voies.
La figure 5 est une coupe transversale prise par la traverse finie suivant la ligne III-III de la fi- gure 6.
Les figures 6 'et 7 montrent en coupe longitu- dinale et en élévation le profil achevé de la traverse avec semelle ou selle de rail inclinée,que l'on obtient . par pressage ou par étampage.
La figure 8 est une coupe transversale légère- ment modifiée de la barre avec renforcement s'étendant tout autour de cette dernière suivant la ligne 1-1 de la figure
9.
La figure 9 montre une coupe longitudinale de la barre laminée avec renforcement préalablement laminé a sur la semelle du rail et dans le voisinage de celle-ci,et avec le boudin ou renflement b au milieu de la traverse.
La figure 10 est une coupe transversale sui- vant la ligne II-II de la figure 11.
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La figure 11 montre la manière dont une moitié de la traverse reçoit par pressage la semelle de rail rec- tangulaire nécessaire.
La. figure 12 est une coupe .transversale sui- vant la ligne III-III de la figure 13.
La figure 13 montre la manière dont les nervures reçoivent par refoulement la hauteur nécessaire.
La figure 14 montre une coupe transversale suivant la ligne IV-IV de la figure 15.
La figure 15 montre la forme définitive de la traverse obtenue par pressage -ultérieur ou autre procédé analogue avec renforcement de la section transversale à l'endroit de la semelle du rail et dans le voisinage de cette dernière.Dans la même phase du travail,on obtient par pressage préalable les évidements c dans lesouels des crans sont formés, si besoin est, par fraisage ou autre opération analogue. En'même temps, s'opère également ce qu'on est convenu d'appeler "le colletage" et fil' entaillage" des traverses.
Dans le cas où la forme désirée doit être don- née aux nervures uniquement par refoulement de la section transversale de la traverse,les outils presseurs et refou- leurs doivent naturellement être constitués d'une manière appropriée, par des butées et leur équivalent.,
La figure 16 montre la traverse en coupe trans- versale suivant la ligne 1-1 de la figure 17.
La figure 17 montre une partie de la traverse en coupe longitudinale.
A 1'aide du boudin ou renflement préalablement laminé qui; est montré à la figure 17 et que comporte la se- melle du rail, on forme, en enlevant par fraisage les par-
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ties désignées par f et g, la semelle du rail et les côtés ou nervures de guidage d qui sont représentées en pointillé.
Tour faciliter le fraisage, et dans.le but de réaliser une économie de matière ,les boudins ou renfle- ments préalablement laminés peuvent encore être pourvus d'une rainure o obtenue par passage au laminoir et repré- sentée à la figure 16.Après fraisage des parties 1 et g, on peut alors former facilement dans les nervures d les évidements destinés à la réception des ttes des vis de ser- rage en archets qui reçoivent par exemple la forme indiquée en pointillé : à la figure 16.
Dans le but,aussi bien d'obtenir dans le la- minage préalable des boudins ou renflements une meilleure distribution de la matière, que de donner à la traverse pré- cisément à l'endroit de la semelle ou selle du rail ,une sur- face d'appui élargie qui est n'une très grande utilité à cet endroit, les boudins ou renflements par exemple ne sont pas seulement répartis sur le'dessus de la traverse mais encore en partie jusque dans les deux inclinaisons, en forme de V renversé, de la section transversale de traverse, c'est à dire qu'ils sont-préal ablement laminés, et, le cas échéant, pressés à une largeur encore plus grande. De cette manière, on élargit la semelle du rail. Un élargissement ou épanouis- sement est représenté en e à la figure 16.
La figure 18' montre une traverse de chemin de fer enplan.
La figure 19 est une coupe transversale suivant la ligne II-II de la figure'18.
La figure 20 est une coupe transversale sui- vant la ligne III-III de la figure 18.
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La traverse est établie au moyen d'une barre laminée pourvue de boudins ou renflements.,Les nervures de guidage des rails sont formées par matriçage des boudins .
Dans le matriçage des boudins ou renflements , la matière se répartit dans les parties latérales, en particulier dans les parties en forme de toit ou de V renversé de la sec- tion transversale de la traverse (voir à la figure 19.)
De même aussi, grâce au matriçage ,la traverse peut se trouver élargie ) l'endroit de la semelle du rail et ce sux toute sa section transversale (fig.20). Par ce moyen ,on obtient d'une manière encore plus favorable que la cavité de la traverse soit élargie en vue de la récep- tion d'une plus grande quantité de cailloutis.
La figure 21 montre une coupe transversale par une traverse suivant'la ligne I-I de la figure 22.
La figure 22 est une coupe longitudinale prise par la traverse à l'endroit de la semelle du rail. d désigne les nervures de guidage pressées; c, les évidements imprimes dans les nervures de guidage; h , des bandes de butée qui empêchent l'arrachement et la con- torsion des plaques de serrage.
Afin que les plaques de serrage exercent une pression centrale et que malgré cela leurs vis soient néan- moins empêchées de s'échapper, l'une des ailes de la plaque de serrage est recourbée vers l'extérieur en i.
Afin que la traverse reçoive, à l'endroit de la semelle de rail, l'élargissement désiré et, dans la partie en forme de V renversé, la rigidité recherchée, le boudin est laminé et pressé de bas en haut, en k , d'une manière appropriée.La ligne représentée en pointillé à la figure 22 indique le cours du boudin ou renflement préalablement la- miné.
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La figure 23 montre une coupe transversale pri- se par la traverse' suivant la ligne I-I de la figure 25 et cela avant le mandriaage de l' évidement.
La figure 24 montre la même coupe transversale après mandringae de l'évidement*
La figure 25 est une coupe longitudinale prise par la traverse à 1' endroit de la semelle du rail.
La figure 26 montre le mandrin en élévation.
La figure 27 montre, en élévation, le tas vu par en dessous.
Avant le mandrinage., le tas m (figure 27) est placé entre les nervures de guidage d . Le tas m comporte , à sa partie inférieure, une rainure dans laquelle le man- drin n est enfoncé. Le mandrin n se compose du noyau central o dont la section transversale correspond à celle de la rai- nure,ainsi que de butées latérales ± qui, d'une manière cor- respondante au profil de l'évidement achevé, vont en steffi- lant en pointe d'une manière appropriée vers l'une des extrémités du mandrin et, de préférence, à une certaine dis- tance de l'extrémité du mandrin, vers l'arme inférieure du noyau o.
Le tas m peut également se composer de deux ou. d'un plus grand nombre de pièces; de même, il peut 'être prévu plusieurs mandrins à la place d'un seul.
Il va de soi que les évidements prévus dans les nervures des semelles inférieures peuvent être obtenus de la même manière.
La figure 28 montre une coupe transversale de la traverse suivant la ligne 1-1 de la figure 29.
La figure 29 est une coupe longitudinale de la traverse à l'endroit de la semelle de rail.
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La figure 30 est un plan de la traverse selon la figure 29. c désigne la rainure qui existe déjà et ciui forme une partie des évidements qui sont nécessaires dans les nervures de guidage. r représente des fouloirs en for- me de patins; à gauche, le fouloir se trouve représenté au moment où il a élargi , en forme de cône, la rainure c en partant d'un des côtés. Le fonctionnement du fouloir peut être assuré en faisant mouvoir la pièce vers ce dernier,ou inversement.
Après que 'les nervures ont été élargies d'un côté par les fouloirs, la traverse se meut en sens inverse vers le mandrin qui achève les évidements.
L'élargissement, sous l'action du fouloir en forme de patin ou sabot, peut également s'effectuer des deux côtés des nervures de guidage,ctest à dire du côté de l'entrée et de la sortie du mandrin.
La figure 31 montre une coupe transversale de la traverse suivant la ligneI-I de la figure 32.
La figure 32 représente une, coupe longitudinale de la traverse sur la semelle de rail.
La figure 33 montre, en coupe longitudinale , une autre construction de la. traverse sur la semelle du rail. a b a représentent les boudins ou renflements laminés desquels les nervures d et les renforcements s sont tirés par pressage. La ligne ponctuée! indique le cours d'un renforcement lorsque celui-ci doit se trouver dans le sens longitudinal de la traverse. Dans la construction mon- trée à la figure 33, les parties de boudin a a situées der-
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rière les nervures sont transformées dans le pressage en des renforcements u qui sont placés au dessous de la partie supérieure, de la traverse.
Dans ce' cas,il n'est prévu de préférence , au-dessous de'la semelle du rail, qu'un ren- flement v afin que le cailloutis puisse mieux se répartir et se dasser.- Les renforcements u empêchent le caillou- tis de s'échapper latéralement sous l'effet de la pression résultant du trafic.
A la figu-re 34 , H désigne une nervure de guidage du côté gauche à état non usiné; Y représente la et/ nervure de guidage; avec cran,. achevée, du coté droit dans laquelle est enfoncé le coin Z. Les crans des Nervures de guidage peuvent s'étendre parallèlement les uns aux autres ou affecter la forme de coins.
'Les figures 35,36,37,38 montrent une tra- verse en fer pour aiguilles établie conformément à l'inven- tion.
A l'endroit des aiguilles, les rails sont posés;: a une distance très irrégulière les uns; des autres et il y a en outre lieu de. prévoir dans la plupart des cas un plus grand nombre dé semelles ou de selles de rails pour chaque traverse.Ceci oppose au laminage de boudins ou ren- flements des difficultés auxquelles il doit être remédié conformément a l'invention par ce fait qu'au lieu des bou- clins ou renflements à laminer, dont les nervures de guidage des rails et les selles de rails doivent être tirées, le profil est laminé avec un renforcement du dessus de la tra- verse,qui s'étend d'un bout à l'autre de ce profil, de sorte que des nervures de guidage et des selles ou semelles de rails peuvent être formées à l'aide de ce renforcement en tout endroit désiré de la barre laminée.
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Ce procédé offre encore ces avantages que les rouleaux finisseurs n'ont pas besoin de recevoir des frai- sures spéciales pour les boudins et que les traverses d'ai- guilles , qui sont de longueurs très variables,peuvent être débitées tout à fait à volonté dans les barres laminées.
Le procédé est représenté à titre d'exemple sur le dessin.
La figure 35 montre une traverse d'aiguille huit/ établie d'après ce procédé avec-.7 selles ou semelles diffé- rentes de rail, en vue en plan.
La figure 36 montre la traverse en coupe lon- gitudinale suivant la ligne II-II de la figure 35.
La figure 37 montre la coupe transversale de laminage de la traverse a une échelle un peu agrandie sui- vant la ligne III-III de la figure 35.
La figure 38 montre une coupe transversale de la traverse a une échelle un peu agrandie suivant la ligne IV-IV de la figure 35.
Le pointillé x-x de la figure 35 doit indiquer que les traverses peuvent également être établies en deux ou plusieurs parties et que ces parties peuvent être réunies ensemble,poux former une traverse, en les soudant les unes aux autres par soudure autogène, ce qui peut être d'un très grand avantage avec les longueurs en partie grandes des traverses d'aiguilles, aussi bien sous le rapport de la fabrication qu'au point de vue de l'utilisation des -------- déchets.
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by: Mr. Theodor B U C H H O L Z, Engineer, Longitudinal rolling of sleepers comprising
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ribs for guiding the rails has hitherto been impossible due to the excessive height of the ribs, since it is not possible to pass a rolling bar of transverse cross-section several times through a caliber of rollers variable and multi-gear. Otherwise, the various ratios of the bar would no longer coincide with the engravings of the rollers or cylinders.
In accordance with the present invention, the sleepers in the form of long bars must first undergo a preliminary rolling in order to be provided in the first place with strands which are not previously rolled. These bars are cut into individual pieces which are then pressed in a special way, for example, passing through rollers with suitable engravings for the ribs. Short pieces of this kind may be very suitable for engraved roller ratios in the case where the cross section changes only twice and even in the case of a repeated pass. Profile constrictions which occur in the rolling of profile bars of changing cross-section are compensated for in the final pressing or stamping of the sleeper.
The production of the necessary ribs can also be obtained because the ribs in question are produced by upsetting the cross section of the cross member. Instead of giving the ribs the desired shape by simply upsetting the cross section of the cross member, it is also possible, according to the invention, to obtain by upsetting bulges or thickenings which can then be brought into the shape of the desired ribs, by pressing or the like.
At the same time as
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In place of the final pressing of the ribs, the pre-pressing is also carried out, either totally or partially, of the recesses that they must present. Not only does this considerably reduce the milling work, but also the material which has to be pushed back also contributes to the elevation of the ribs.
To facilitate the push-back of the thickened parts, the rolled profile can receive, at the location of the sole or saddle of the rail and in its vicinity, a reinforcement which can still be easily rolled with slight cross-sectional transition. These previously rolled section reinforcements must 'be maintained, as they are not obtained by upsetting, so that the cross member receives, in line with the sole of the rail, an increase in rigidity corresponding to the forces which occur here. The rail shoe or saddle and the guide ribs need not necessarily be obtained by subsequent pressing or die-forging, but can also be obtained by milling or planing.
The necessary rib spacing can then be observed even more precisely. In addition, it is possible to obtain very easily, with a suitable length of the strands, the somewhat greater rib spacings which are necessary with the increase of the rail spacing in curves, by means of 'a single rolled bar. Finally, the spacings of the ribs can be easily accommodated, at the location of the saddles or rail soles, to the different widths of the struts.
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If the ribs are not drawn by rolling the rolls previously rolled, but are formed by stamping said rolls, the material is not, as in rolling, distributed over the length of the sleepers, but in the side parts, especially in the inverted V-shaped parts of the cross-section of sleepers. This offers the advantage that the cross-section of sleepers receives precisely, at the location of the base of the rail and in the vicinity of the latter, a reinforcement whereby the known harmful spreading of the cross section at the place where the rail rests is prevented or at least limited.
The most important advantage which is obtained by the forging of the strands consists in that the parts of the strands which serve for the formation of the ribs stand up or rise on the striking, so that the previously rolled strands n 'do not need to be as high as the embossed ribs. In this way, it is therefore possible to keep the strands of the bars lower, which considerably facilitates the rolling.
The strands can also be laminated beforehand with or without grooves; in the latter case, the grooves are formed as a result of the striking of the die strands to facilitate milling of the stepped or notched ribs.
Due to the die-forging of the sleepers, compared to rolling, a greater precision in the spacing of the ribs is obtained. The slight differences in spacing which may remain can 'be compensated for by stretching or upsetting the cross-section of the' cross, whether this cross is in the hot state or in the cold state.
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According to the invention, the sole of the rail can also receive, by stamping, an expansion or widening. This expansion of the sole of the rail gives the cross member greater resistance against the wear caused by the rail. rail shoe. The expansion or widening is particularly valuable when use is made of elastic spacers between the shoe of the rail and the top of the sleeper because the elastic spacers or intermediate layers have a greater duration when the sole has a greater width and also because the resistance to friction is greater. When it comes to tracks for which use is made of wooden and iron sleepers,
there is further a special advantage that the widening or widening of the rail support surface presented by iron sleepers can accommodate the width of the support plate for wood sleepers. which makes it possible to use, for both types of rail supports, small poplar wood plates of the same width.
The formation of the recesses in the ribs can be facilitated by the fact that, by means of a pile, it is possible to form in the previously pressed ribs only recesses in the form of pockets the size of which corresponds to that of a head. screw. This method also offers the advantage that no burrs form in the direction corresponding to the sole of the rail and that water cannot penetrate from the rails into the recess reserved for the screw head. Likewise, the tearing of the overhanging parts of the
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ribs, because these hold in better conditions at the base or support.
The formation of the recessed bevel cut recesses can be achieved by mandrelling instead of by milling. Obtaining the recesses by mandrel represents, compared to milling, not only a reduction in price but also a thickening of the material and the possibility of obtaining the desired result with a lower height of the previously rolled strands, for example this fact that the mandrel drives from the bottom up the material of the cut parts with re-entrant bevel or notches. The height of the previously rolled strands can thus be limited so that it can be achieved by a single pass of the rolled product through the milled rolls.
In the mandrel, the grooves can be widened first in a cone shape from one side by means of a shoe-shaped follower before the mandrel is driven in on the other side. By this means, the mandrel is prevented from forming a burr as it passes through the exit side of the recesses or recesses with a bevel entering the ribs. The material entrained by the mandrel is lost in the conical development which the shoe-shaped follower has formed. In this way, it is possible to obtain the recesses of the recesses cleanly and without burr using a mandrel, which eliminates any subsequent machining such as milling, grinding or the like.
For the sole purpose of ensuring that the material of the coil which is located between the ribs does not reach too great proportions in the delivery by pressing at the location of the
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rail support, the die is preferably provided with one or more slots in which the excess material is pushed in or pushed back. The cross member thus receives, below the seat or sole of the rail, one or more flanges in the form of transverse reinforcements. This offers the advantage that the cross section of the cross member is reinforced precisely at the point which has the most effort to endure. The reinforcement can be arranged longitudinally, or even transversely, to the transverse section of the cross member.
In the latter case, the reinforcement in question also offers the advantage of offering greater security with regard to the lateral displacement of the cross member in the ballast.
Instead of serving for the formation of the reinforcement, the excess material can also be forced or pressed down in the form of further elevations between or behind the ribs. Where sleepers are to be laid on preformed ballast forms, elevations of this nature have a favorable influence on the ballast density, which is of considerable importance precisely below the rail flange. .
Instead of the sides or guide ribs being provided with recesses for the lateral introduction of the clamping plate screw heads, they can receive notches in the direction of their length under which are introduced. wedges or keys that hold the rail shoe.
The fixing of the rails by means of wedges of this kind is known, however the necessary notches of the
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Guide ribs are obtained by forcing lips out of the top of the crosspiece or by welding flanges or support plates having laminated guide ribs. The first embodiment has the drawback that the cross section of the cross member is greatly weakened precisely at the most sensitive point.
The second embodiment has the drawback that it is necessary to manufacture special support flanges and to weld them or laugh them to the sleepers in a manner which, as is known, is both inconvenient and expensive; finally, the two methods of fixing still have a common drawback, which is that because of the frequent knocking-in of the wedges, they deteriorate easily.
Thanks to the invention, all these drawbacks are found to be eliminated by the fact that the sides or massive ribs formed on the rolled or upset strands receive the notches necessary for the induction of the wedges by milling, driving a flat polyage mandrel or other similar operation. As the ribs by this process extend further into the oblique, inverted V-shaped portions of the cross-section of the sleeper, the wedge surfaces are further extended, giving them more so much more grip.
To increase the duration of the cross member, the top of the latter receives reinforcement at the location of the base of the rail and in the vicinity of the latter.
The process is shown by way of example in the drawings:
Figure 1 shows a cross section taken through the rolled bar along line 1-1 of Figure 2.
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Figure 2 is a longitudinal section of said bar with previously rolled strands.
Figure 3 is a cross section taken along the line II-II of Figure 4.
Figure 4 shows a length of cross member cut from the bar as it then continues to be rolled by the engraved roll. By means of a suitable engraving, the base of the rail can also, as is laminated by / indicated in dotted lines, be inclined by / by pressing or by stamping. In the middle of the longitudinal section, a reinforcement is provided b yes, on final pressing of the sleeper, serves to compensate for the measurement differences in the track gauge.
Figure 5 is a cross section taken through the finished cross member taken along line III-III of Figure 6.
Figures 6 'and 7 show in longitudinal section and in elevation the completed profile of the resulting cross member with sloped rail flange or saddle. by pressing or by stamping.
Figure 8 is a slightly modified cross-section of the bar with reinforcement extending all around the bar taken along line 1-1 of Figure
9.
FIG. 9 shows a longitudinal section of the rolled bar with previously rolled reinforcement a on the sole of the rail and in the vicinity thereof, and with the flange or bulge b in the middle of the cross member.
Figure 10 is a cross section taken on line II-II of Figure 11.
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Figure 11 shows how one half of the sleeper receives the required rectangular rail flange by pressing.
Figure 12 is a cross section taken along line III-III of Figure 13.
Figure 13 shows how the ribs receive the necessary height by upsetting.
Figure 14 shows a cross section along the line IV-IV of Figure 15.
Figure 15 shows the final shape of the crosspiece obtained by subsequent pressing or another similar process with reinforcement of the cross section at the location of the rail flange and in the vicinity of the latter. In the same phase of the work, we obtained by prior pressing the recesses c in lesouels notches are formed, if necessary, by milling or other similar operation. At the same time, also takes place what is known as the "snipping" and "notching" of the sleepers.
In the case where the desired shape must be given to the ribs only by upsetting the cross section of the cross member, the pressing and pushing tools must naturally be constituted in an appropriate manner, by stops and their equivalent.
Figure 16 shows the cross member in cross section taken on line 1-1 of figure 17.
Figure 17 shows part of the cross member in longitudinal section.
With the aid of the previously rolled bead or bulge which; is shown in figure 17 and that comprises the sole of the rail, one forms, by removing by milling the par-
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ties designated by f and g, the sole of the rail and the sides or guide ribs d which are shown in dotted lines.
To facilitate milling, and in order to save material, the previously rolled flanges or bulges can also be provided with a groove o obtained by passing through the rolling mill and shown in figure 16. After milling of parts 1 and g, it is then easily possible to form in the ribs d the recesses intended to receive the heads of the bow tightening screws which, for example, receive the shape indicated in dotted lines: in FIG. 16.
With the aim of both obtaining a better distribution of the material in the prior rolling of the rolls or swellings, and of giving the cross member precisely at the location of the sole or saddle of the rail, an over- enlarged bearing face which is of very great use at this location, the flanges or bulges for example are not only distributed over the top of the cross member but also partly up to the two inclinations, in the shape of an inverted V , of the cross section of the cross member, that is to say that they are previously laminated, and, if necessary, pressed to an even greater width. In this way, the sole of the rail is widened. An enlargement or unfolding is represented at e in figure 16.
Figure 18 'shows a planar railway sleeper.
Figure 19 is a cross section taken on line II-II of Figure 18.
Figure 20 is a cross section taken along line III-III of Figure 18.
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The cross member is established by means of a rolled bar provided with flanges or bulges., The guide ribs of the rails are formed by stamping the strands.
In the forging of the flanges or bulges, the material is distributed in the side parts, in particular in the roof or inverted V-shaped parts of the cross section of the cross member (see figure 19.)
In the same way also, thanks to the stamping, the crossmember can be widened) the place of the base of the rail and this sux all its cross section (fig. 20). By this means it is still more favorably obtained that the cavity of the sleeper is widened for the reception of a greater quantity of gravel.
Figure 21 shows a cross section through a cross-member taken along line I-I of Figure 22.
FIG. 22 is a longitudinal section taken through the cross member at the location of the sole of the rail. d denotes the pressed guide ribs; c, the recesses imprinted in the guide ribs; h, stop bands which prevent the tearing and twisting of the clamping plates.
In order that the clamping plates exert a central pressure and that their screws are nevertheless prevented from escaping, one of the wings of the clamping plate is bent outwards at i.
So that the cross member receives, at the location of the rail flange, the desired widening and, in the part in the shape of an inverted V, the desired rigidity, the strand is rolled and pressed from bottom to top, in k, d The dotted line in Figure 22 indicates the course of the previously rolled bead or bulge.
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Fig. 23 shows a cross section taken through the cross member along the line I-I of Fig. 25 and this before mandriage of the recess.
Figure 24 shows the same cross section after mandringae of the recess *
Figure 25 is a longitudinal section taken through the cross member at the location of the rail flange.
Figure 26 shows the mandrel in elevation.
Figure 27 shows the pile seen from below in elevation.
Before chucking., The pile m (figure 27) is placed between the guide ribs d. The pile m has, at its lower part, a groove in which the chuck n is pressed. The mandrel n consists of the central core o, the cross section of which corresponds to that of the groove, as well as lateral stops ± which, in a manner corresponding to the profile of the completed recess, show off pointed in a suitable manner towards one end of the mandrel and, preferably, at a certain distance from the end of the mandrel, towards the lower arm of the core o.
The heap m can also consist of two or. a larger number of rooms; likewise, several mandrels can be provided instead of just one.
It goes without saying that the recesses provided in the ribs of the lower flanges can be obtained in the same way.
Figure 28 shows a cross section of the sleeper taken along line 1-1 of Figure 29.
Figure 29 is a longitudinal section of the cross member at the location of the rail flange.
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Fig. 30 is a plan of the cross member according to Fig. 29. c denotes the groove which already exists and this forms part of the recesses which are required in the guide ribs. r represents plugs in the form of pads; on the left, the follower is shown when it has widened, in the shape of a cone, the groove c starting from one side. The operation of the follower can be ensured by moving the part towards the latter, or vice versa.
After the ribs have been widened on one side by the rams, the crosshead moves in the opposite direction towards the mandrel which completes the recesses.
The widening, under the action of the follower in the form of a shoe or shoe, can also be carried out on both sides of the guide ribs, that is to say on the side of the inlet and outlet of the mandrel.
Figure 31 shows a cross section of the sleeper taken along line I-I of Figure 32.
Figure 32 shows a longitudinal section of the cross member on the rail flange.
Figure 33 shows, in longitudinal section, another construction of the. crosspiece on the rail base. a b a represent the rolls or rolled bulges from which the ribs d and the reinforcements s are pulled out by pressing. The dotted line! indicates the course of a reinforcement when it must be in the longitudinal direction of the cross member. In the construction shown in figure 33, the strand parts a a located behind
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rière the ribs are transformed in the pressing into reinforcements u which are placed below the upper part of the cross member.
In this case, there is preferably provided, below the sole of the rail, only a bulge v so that the gravel can better distribute itself and settle down. The reinforcements u prevent the pebble. tis to escape laterally under the effect of the pressure resulting from the traffic.
In figu-re 34, H denotes a guide rib on the left side in an unworked state; Y represents the and / guide rib; with notch ,. completed, on the right side in which the corner Z is driven. The notches of the guide ribs may extend parallel to each other or take the form of wedges.
Figures 35,36,37,38 show an iron needle sleeper made in accordance with the invention.
At the point of the needles, the rails are laid ;: at a very irregular distance from each other; of others and in addition there is a need for. provide in most cases a greater number of footings or rail saddles for each sleeper. This opposes the rolling of strands or bulges difficulties which must be remedied in accordance with the invention by this fact than instead of rollers or bulges to be rolled, from which the guide ribs of the rails and the rail saddles must be pulled, the profile is rolled with a reinforcement of the top of the sleeper, which extends from end to end another of this profile, so that guide ribs and saddles or rail flanges can be formed using this reinforcement at any desired location on the rolled bar.
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This process also offers the advantages that the finishing rollers do not need to receive special cutters for the strands and that the needle webs, which are of widely varying lengths, can be cut as desired. in rolled bars.
The process is shown by way of example in the drawing.
Figure 35 shows a needle crossmember eight / made by this method with different saddles or rail flanges, in plan view.
Figure 36 shows the cross member in longitudinal section taken along line II-II of Figure 35.
Figure 37 shows the rolling cross section of the sleeper on a somewhat enlarged scale taken along line III-III of Figure 35.
Figure 38 shows a cross section of the sleeper on a somewhat enlarged scale taken along line IV-IV of Figure 35.
The dotted line xx in figure 35 should indicate that the sleepers can also be made in two or more parts and that these parts can be joined together, lice to form a sleeper, by welding them to each other by autogenous welding, which can be a very great advantage with the partly large lengths of the needle webs, both from the point of view of manufacture and from the point of view of the use of -------- waste.