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ECLISSAGE ARTICULE POUR RAILS. le
Les éclisses ordinaires présentent/grave inconvénient de n'être et de ne rester en contact parfait avec le rail que si les éclisses occupent toujours une position parallèle à l'âme du rail. Or rien ne garantit ce paral- lélisme qui ne se produit d'ailleurs pas en pratique.
En effet, en ordre principal, en raison de la forte in- clinaison des portées d'éclissage et de l'emplacement des boulons au milieu de la hauteur des éclisses, et subsidiairement en raison du jeu qui existe forcément entre le boulons et les trous percés dans l'âme du rail et dans les éclissos, la partie supérieure des' éclisses peut se rapprocher de l'âme du rail, tandis que la partie inférieure s'en écarte ou inversement,même lorsque les boulons sont bien serres. Ces déplacements angulaires sont facilités et leur amlitude augmente par le desserrage des boulons qui se produit en service. Ils sont la cause de l'usure rapide des portées d'éclissage des rails et des éclisses qui prennent une forme arrondie.
L'assemblage déjà peu rigide à l'origine, le devient donc de moins.en moins. Il en résulte des chocs exagérés au joint, une déformation rapide des extrémités des rails, un entretien onéreux de la voie et une mise hors d'usage prématuré? des éclisses et des rails.
D'autre
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D'autre part, la quantité de métal nécessaire pour réaliser les portées d'éclissage planes forte inclinaison est importante parce qu'elle existe sur toute la longueur des rails, et cependant elle n'est utile qu'au droit dos éclisses et elle n'augmente que relativement peu la résistance des rails parce qu'elle est située trop près du contre d'inertie.
L'invention a pour but de remédier aux défauts des éclisses ordinaires signalés ci-dessus et plus particulièrement : 1. de réaliser un assemblage rigide dans lequel les éclisses articulées ne peuvent se déplacer angulairement ni dans un sens ni dans l'autre aussi longtemps que les boulons sont serrés, et ne peuvent avoir qu'un déplacement angulaire dans un seul sens et très limité en amplitude, lorsque les boulons se desserrent en service. La réduction de cette amplitude est obtenue grâce à l'articulation: et grâce à l'emplacement plus favorable qui peut être donné aux boudons.
2. de diminuer en conséquence la fréquence des resserrâmes des boulons en service, et les frais d'entretien de la voie 3. de prolonger la vie des rails et des éclisses, en réduisant leur usure, et les chocs au joint, 4. à égalité de poids des rails, d'augmenter leur résistance à la flexsion ou réciproquement, à égalité de résistance, de diminuer le poids des rails.
5.
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5. de supprimer radicalement tout percement de trou dans l'âme du rail en permettant de placer les 'boulons de serrage des éclisses sous le patin du rail, et en limitant le cheminement des rails au moyen de pièces soudées au rail. Cn supprime ainsi radicalement la cause la plus fréquente des bris des rails, puisque les statistiques apprennent; qu'environ 75% de ces bris se produisent au droit des trous percés dans le rail pour les boulons d'éclisse.
L'invention a pour objet un assemblage de rails caractérise : a.. en ce que l'un des deux appuis de 1'Polisse sur le rail est constitué par une articulation dont le centre occupe une position inveriablepar rapport au rail pendant toute 1''opération de serrage de l'assemblage, les formes et les dimensions de l'erticulation permettant à n celle-ci de supporter les efforts verticaux et h@rizotaux du rail.
b, on ce que le deuxième appui ci¯; l'éclisse sur le rail présente une surf;ce cylindrique à faible courbure, non concentrique 3. l'articulation et qui s'applique sur une surface cylindrique de même courbure solidaire du rail,le serrage des boulons produisant le rapprochement et le coincement des deux surfaces cylindriques à faible courbure et, par suite,
le sorrage énergique de l'ensemble de l'assemblage. c. en ce que le rail a un profil opproprié pour recevoir l'articulation,
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l'articulation, et la surface cylindrique, à faible courbure de l'éclisse.
Nous donnons ci-après, à titre d'exemples, non à titre restrictif, quelques formes d'exécution de l'invention.
Dans le forme d'exécution représentée par la fig. 1, l'éclisse 7 présente à sa partie supérieure une surface de section circulaire 3 du contre 5, servant d'articulation et qui est logée dans une gorge 3 de même section, creusée dans le champignon du rail. L'éclisse 7 présente partie supérieure une surface cylindrique à sa partie supérieure une surface 4 cylindrique a faible courbure, de centre G. Cette surface s'applique sur une surface identique du patin de rail. Comme les centres 5 et 6 ne correspondent pas, le serrage des boulons produit le serrage de l'assemblage.
On voit par le dessin que cet éclissage supprime toute possibité do déplacement angulaire de l'éclisse dans uns. sens ou dans l'autre, aussi longtemps que le boulon 2 reste serré.
Lorsque ce boulon se desserre en service, le seul déplacement possible de l'éclisse est un déplacement de sa partie inférieure vers l'extérieur., A égalité de desserrage des boulons, ce déplacement est beaucoup plus petit que pour les éclisses ordinaires, à cause de l'existence de l'articulation 3. On réduit encore l'amplitude de ce déplacement lorsqu'on place le boulon 2 plus bas que le milieu do l'éclisse comme le montre la fig 1.
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fig. l. Nous verrons plus loin que la forme d'exécution représentée par la fig. 9 réduit encore beaucoup cette amplitude.
Pour permettre le serrage à fond de l'écrou du boulon 2 de la fige 1 sans écra@ser complètement et fatiguer inutilement le ressort 21 ou provoquer le bris de ce dernier, celui-ci est loge dans la gorge 40 de l'éclisse et la largo embase 41 de l'écrou prend appui sur la surface extérieure 42 do l'éclisse, lorsque le boulon est serre. Cela n'empêche pas l'action efficace du ressort dès que le boulon se desserre, le ressort ayant une détente supplémentaire. Il va de soi que la gorge 40 do redisse peut être remplacée par une buselure ou un chapeau enfiles sur la tige du boulon et qui présenterait un creux suffisant pour recevoir le ressort 41.
On voit par le dessin que la hauteur moyenne du champignon du rail est moindre, à ég-alité de hauteur de la surface latérale du champignon, c'est-à-dire à égalité do résistance de cotte paroi contre l'usure produite par le frottement du montennet des roues.
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Le dessin motre aussi qu'à égalité d'épaisseur du bord du patin, l'épaisseur moyenne du patin est moindre que dans le rail de profil ordinaire.
A poids égal de métai, on peut donc augmenter la hauteur totale du rail élargir le champignon, donner une épaisseur
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épaisseur plus forte au bord du patin rapprocher ainsi le profil du rail d'une section double T et rapprocher le centre d'inertie du milieu de la hauteur du rail. Toutes ces transformations augmentent considérablement la ent résistance du rail à la flexions. De plus, un élargissem/ de la surface de roulement diminue l'usure et augmente la durée de vie des rals.
Réciproquement, à égalité de résistance- des rails l'économie de métal réalisée par la suppression des portées d'éclissage ordinaires du rail, est fort importante et compense largement, et au delà, les frais supplémentaires pour l'usinage du creux sous le champignon. La bande de métal 12 du champignon, lui se trouve q l'extérieur de l'articulation, n'est guère plus largo que lc jeu nécessaire entre une éclisse ordinaire et l'âme du rail.
Il s'ensuit que la surface de contact entre le rail et 1'éclisse au droit de l'articulation est augmentée à peu près dans le rapport de 3 :2 comparativement a une éclisse ordinaire.
Le creux 3 sous le champignon du rail peut exister sur toute la longueur du rail et être réalisé au moment du laminage par refoulement à chaud d'une bande de métal obtenue latéralement au champignon par une première opération de laminage, pour de vieux rails, la gorge 3 peut être réalisée dans la voie au moy-en d'une machine a fraiser ou a moulor portative,
La fig. 2 représente une forme d'exécution dans laquelle
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laquelle l'articulation 3 de l'éclisse s'appuie dans un logement de section, circulaire 3 formé entre l'âme 8 du rail et. une partie horizontale 19 do la face inférieure du champignon.
L'articulation 3 no peut se dégager vers l'extérieur, car une rotation do l'éclisso autour du point 9 nécessiterait l'enlèvement du métal du champignon qui se trouve sous l'arc 17 de contre 9.
Dans la forme d'exécution représentée par la fig.3 l'articulation 3 do redisse est logée dans un organe femelle 15 appuyé sur la surface inférieure 19 du champignon,rendue parallèle @ la base du rail.Le dégage- ment de)la pièce 15 vers l'extérieur est impossible, sans enlèvement du métal du champignon qui se trouve sous l'arc 17 de centre 9.
Dans la forme d'exécution représentée par la partie de gauche de la fig. 4,l'articulation 3 est portée par une pièce 14 appuyée sur le patin du rail,dont la face supérieure ost parallèle à la base du rail ou faiblement
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1 5/par rapport 3 surface cylindrique à faible courbure 4 ,dépendant du rail est formée par une pièce 23 placée sous le champignon, dont la face inférieure est parallèle à la base du rail. Le dégagement de la pi- èce 14 vers la gauche ne serait possible que si l'on enlevait le métal du patin au-dessus de l'arc 18 de centre 20.
Dans la forme d'exécution représentée par la partie do droite de la fig.4, la face inférieure du champignon du rail
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du rail constitue elle-même la surface cylindrique à faible courbure 4.Dans cotte même forme d'exécution, l'articulation 3 de centre 5 est plus écartée de l'âme que dans la partie de gauche de la fig.4- pour diminuer les efforts subis par le boulon 2, au passage des trains.
Dans ce cas le dégagement do la pièce 14 vers la droite est aussi empêche par le rebord 26 de la selle 27.
Dans les fig.3 et 4 le cheminement longitudinal des pièces 15,23 et 14 est empêché par les encoches 24 Qui embrassent la tige du boulon 2.
Les fig.2, 3 et 4 représentent des rails qui peuvent être laminés par le procédé ordinaire, sans parachève- ment spécial.
Une forme d'exécution non représentée est celle dans laquelle les pièces 15,25 ot 14 sont soudées au rail.
La fig. 5 représente une forme d'exécution dans laquelle l'âme du rail n'est traversée par aucun bou- lon, ce qui supprime la cause la plus fréquente du bris des rails.La surface 3 du rail qui sert d'appui à l'ar- ticulation de l'éclisso est formée par la surface su- périeure du patin.Le centre 5 de cette surface 3 est placé dans l'axe vertical du rail,plus bas que le patin.
Il est formé par le contact des deux ailes inférieures des éclisses 7.La surface à section circulaire 3 ,des éclisses oui pivotent autour du point 5 s'appuie tou- jours parfaitement sur la surface 3 du rail pendant toute la durée de serrage des boulons 28.Ce serrage est
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;' )?"'tcrminé lorsque :r15 :x'W la surface faible courbure 1! terminé lorscr xzq= surface %a¯faible co-arlyare des celisses,
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des éclisses, butte contre la surface 4 de même courbure du rail, dont le centre est au point 6.
Le cheminement des rails est limité au jeu nécessaire pour la dilatation et la contraction du rail au moyen de plaques 31, allongées dans le sens longitudinal du rail, soudées électriquement par le bourrel-et de soudure 36 à l'âme du rail. Ces plaques sont emprisonnées dans dos logements 33 pratiqués dans les éclisses 7. Ces logements 33 ont, perpendiculairement au rail une profondeur suffisante pour permettre le rappel de l'usure des éclisses et dans le sens longitudinal du rail, une longueur plus grande que les plaques 31, la différence représentant le jeu de la dilatation comme l'indique la fig. 6.
Il va de soi quel le taquet anti-cheminement 31 de la fig. 5 peut faire corps avec une pièce rapportée telle que 23 de la fig. 4 qui serait soudée à un rail dont le champignon aurait une surface inférieure horizontale.
Dans la forme d'exécution représentée par la fig. 7, l'assemblage ne comporte que trois boulons de serrage 28 disposés comme dans la fig. 5 au point de vue de leur emplacement en hauteur. Ces boulons, qui ne traversent pas l'âme du rail, peuvent avoir un très fort diamètre.
Au lieu de quatre boulons, nombre mininum employé dans les éclissages ordinaires, il n'y en a plus .lue trmis ici, dont un au droit de la solution de continuité des rails, emplacement le plus utile pour le bon alignement des
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des rails. Les éclisses sont raccourcies en conséquence, ce qui réduit leur coût. Une seule tige non filetée 37
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airai ' '1 i ilrav--rse l'âme de chaque raifique la partie ZR ,;.'11Jw (1. ... - @ supérieurs des eclisses, uniquement pour s'opposer du cheminement des rails. La tige 37 présente une tâte à une extrémité, tandis qu'à l'autre elle est munie d'une goupille 35 pour empêcher sa chute.
La goupille 35 peut la rigeur être remplacée par un écrou qui ne serait serré qu'après un serrage éner- gigue des boulons 28, ces dernières recevant ensuite encore un dernier serrage.
Il va de soi que si, dans le dispositif de la fig.5, on remplaçait les surfaces cylindriques 3 et 4 par des surfaces pianos on obtiendrait un dérivé moins parfait de la présente invention, puisque la surface cylindrique
3 ne peut être pla.ne que dans un rayon infini.
Les ressorts 21 placés sous les écrous. 43 des boulons
28 dans la fig. 5 sont protégés contre l'écrasement par le dispositif représenté déjà dans la fig.l. Au lieu de ce dispositif uu conjointement avec lui, on peut prévoir en deux ou trois endroits de l'articulation 5, des ressorts 45 (voir fig.8) qui ont la forme de tuyaux fendus et qui sont logés dans des alvéoles 46 de l'ex- trémité inférieure des éclisses 7 et qui ne sont que partiellement comprimés lorsque la partie inférieure des éclisses 7 vint en contact au point 5.
L'allonge- ment des rayons 5o de la fig. 5 qui résulte d'une dé- tente
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tente des ressorts 45 n'est que minime et ne nuit guère au bon contact entre les surfaces 3 de l'éclisse et de patin, et cet allongement ne se produit au surplus qu'en cas de desserrage des boulons 28.
La fig.9 représente une forme d'exécution dans la- quelle le rail a le profil indique dans le fig.l mais dans laquelle les éclisses 7 descendent plus bas que le rail et sont serrées par des boulons 28 siLués sous le patin du rail. Le cheminement étant arrête par le dispositif delà fig. 5 l'âme n'est percée d'aucun trou.
Ce dispositif réduit considérablement l'amplitude du desserrage des éclisses pour un desserrage détermine des boulons.
Dans la òrne d'exécution représentée par la fig.10, l'âme n'est également pas percée de trous. Les éclisses, di qui ont la forrne générale in quée dans la fig. 1, sont serrées par des brides 51 qui n'existent qu'au droit des boulons. Ces brides qui ont une forme analogue à la partie inférieure des éclisses 7 de la fig.5, sont encastrées à leur partie supérieure dans des creux 52 pratiques dans les éclisses 7. Le cheminement est arrêté par des taquets 31 soudés au rail.
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