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Dispositif perfectionné pour la fixation des rails et ses éléments constitutifs
La présente invention a pour objet un dispositif perfectionné pour la fixation des rails pour voies ferrées, remarquable notamment en ce qu'il comporte, en combinaison: une traverse comportant sur sa face supérieure,sinon sur toute sa longueur tout au moins dans la région de chaque rail, une rainure longitudinale c'est-à-dire per- pendiculaire à l'axe longitudinal de la voie, une plaquette ou selle métallique, fixée sur cette traverse, comportant sur sa face supérieure deux nervures paraLlèles entre elles et à l'axe longitudinal de la voie, et munie d'encoches ou perforations au droit de la rainure de la -traverse, en vue de la mise en place et du passage des organes de fixation, deux crapauds ou organes analogues prenant appui,
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d'une part, sur le patin du rail et, d'autre part, contre les faces en regard des nervures de la plaquette ou semelle; et des moyens, particulièrement ou totalement logés dans le-rainure de la traverse, prenant appui, de bas en haut, sous la plaquette ou selle et destinés à maintenii les crapauds ou organes analogues.
De préférence, l'intervalle entre les deria nervures de la plaquette ou selle est telle que l'on peut obtenir tous les écartements de voie que l'on désire en combinant les dimensions des crapauds.
La fixation de selles sur les traverses peut donc être faite suivant une position bien déterminée et standard, ce qui facilite beaucoup la pose.
Cette fixation dépend, naturellement, de la nature de la traverse.
Sur une traverse en métal, la selle sera de préfé- rence soudée, bien quelle puisse également être rivée on fixée par boulons.
Dans le cas d'une traverse en bois, la selle sera fixée par tirefonds ou organes analogues.
Enfin, dans le cas d'une traverse en béton, la selle sera munie de crampons, bossages, etc.. permettant sa liaison aux armatures de la traverse.
Naturellement le dispositif de fixation selon l'invention est compatible avec un isolement de la voie, ainsi qu'on l'exposera plus loin.
L'invention a également pour objet les traverses, selles, crapauds, clavettes, boulons, etc,., entrant dans le dispositif de fixation précité, ces éléments étant considérés en soi.
Aux dessins annexés, donnés uniquement à titre d'exemple:
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la figure 1 est une coupe verticale,suivant la li gne 1-1 de la figure 2, d'un dispositif de fixation selon l'invention; la figure 2 est une vue, en plan, correspondante; la figure 3 est une vue, de coté, parallèlement au rail; la figure 4 est une vue, en plan, de la selle; la figure 5 en est une élévation; les figures 6 et 7 sont des vues, de face et de profil, de l'un des crapauds; la figure 8 est la vue, de profil, de l'autre crapaud; les figures 9, 10 et 11, analogues respectivement aux figures 1, 2 et 3, représentent une fixation de rail, avec isolement de la voie; la figure 12 est une vue, en plan, de la plaquette isolante interposée entre le rail et la selle;
la figure 13 représente, de profil et en plan, l'un des crapauds; les figures 14 et 15 représentent, de face et de profil, l'une des founrures isolantes, interposées entre le patin du rail et les crapauds; les figures 16, 17 et 18, analogues, respectivement aux figures 1 à 3, correspondent à une variante, dans laquelle les crapauds sont immobilisés à l'aide de clavettes; les figures 19 et 20 sont dès vues de face et de profil de l'un des crapauds; les figures 21, 22 et 23 représentent de face, de profil et en plan, l'une des clavettes de fixation des crapauds ; la figurer est une vue, analogue à la figure 1, dans le cas d'une traverse en bois; les figures 25 et 26 sont des vues en plan et en bout correspondantes ;
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les figures 27 et 28 sont des vues, partielles, de face et de profil, de la selle oorrespondante; les fiâmes 29, 30 et 31 sont des vues analogues aux figures 1 à 3, dans le cas d'une traverse en béton armé ; les figures 32 et 33 sont des vues partielles de la selle correspondante.
Suivant l'exemple d'exécution représenté aux figures 1 à 3, le rail 1 à patin 2 est destiné à être fixé sur une traverse métallique 3. La table 4 de cette traverse 3 qui est obtenue de laminage, comporte, sur toute sa longueur, une rainure axiale et longitudinale 5 de section en U. Les faces latérales de cet U peuvent être verticales ou obliques. La table 4 de la traverse est renforcée, sur chacun de ses deux bords longitudinaux, par une nervure 6.
Cette nervure 6 a, de préférence, une section triangilaire, à face interne 7 oblique, allant en s'écartant de l'axe X-X (figure 3) de la traverse de bas en haut. Les flancs 8 de la traverse peuvent avoir une forme quelconque de préférence évasée, curviligne, et / ou rectiligne.
A noter que la rainure longitudinale 5 qui a été supposée continue d'une extrémité à l'autre de la traverse, ce qui permet de l'obtenir de laminage, pourrait être réduite à deux tronçons à cheval, chacun, sur la région de la traverse qui sera occupée par l'un des deux rails 1 de la voie.
En chacune de ces régions de la traverse 3, est fixée, sur celle-ci, une selle ou plaquette 9 (figures 1 à 5) métallique, de forme rectangulaire (figure 4), Cette selle 9 a une largeur a (figures 2 à 4) qui correspond exactement à celle de la table 4 de la base de la face interne 7 de l'une des nervures 6 à la base de la face interne 7 de l'autre nervure 6, de telle sorte que cette selle 9 étant posée sur la table 4 de la traverse 3, ses
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flancs longitudinaux situés en 10 (voir figure 3) ménagent avec les faces internes 7 des nervures 6 de la traverse deux rainures 11 de section droite triangulaire.
La selle 9 porte, sur sa face supérieure et suivant ses bords transversaux, deux nervures 12 (figures 1 à 5), dont les faces internes 13 en regard sont perpendiculaires à la face supérieure 14 (figures 1, 2, 3, 5) de la selle.
Les faces supérieure et externe 15 (figures 1 et 5) de chaque nervure 12 peuvent être quelconques e$ former, par exemple, un quart de rond comme représenté.
Suivant son axe longitudinal et à partir de ses petits cotés, la selle 9 comporte deux encoches profondes 16, de largeur b (figures 2, 3, 4).
La selle 9 peut, comme on le voit, être obtenue par laminage parallèlement aux nervures 12 puis elle est tronçonnée et poinçonnée. Le métal utilisé, acier ou autre, sera choisi convenablement résistant et pourra subir après usinage tout traitement thermique approprié.
Les faces supérieure 14 et inférieure 17 (figure l) de la selle 9 sont parallèles ou non, suivant que le rail 1 doit être posé verticalement ou obliquement. A noter que même, dans ce dernier cas, les faces 14 et 17 de la selle 9 peuvent être parallèles à la condition que, par emboutis- sage, la table 4 de la traverse 3 ait reçu dans les régions, ou sera fixée la selle, une inclinaison convenable ayant respecté les nervures 6.
La fixation de la selle 9 à la traverse 3 peut être assurée de diverses manières.
Un moyen simple et très solide consiste à réunir ces pièces par soudure autogène ou électrique, les champs longitudinaux 10 de la selle 9 étant réunis aux nervures 6 par un apport de métal en 18 (figures 2, 3) dans les rainures 11, ménagées entre ces pièces, et par réunion
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intime par fusion du métal d'apport et de ceux d'une part des champs 10 de la selle 9 et d'autre part des nervures 6.
Cette soudure, avec apport de métal, laisse absolu- ment intacte la structure de la selle; cette soudure donne, donc, toute garantie de résistance mécanique.
La fixation peut encore être assurée à l'aide de rivets, de boulons, etc..
La distance .2. (figures 2 et 4) entre les faces internes 13 des nervures 12 est nettement supérieure à la largeur .!! (figure 2) du patin 2 du rail 1 et celui-ci est calé, dans le sens transversal, c'est-à-dire suivant l'axe longitudinal X-X de la traverse 3, par Ies talons de crapauds 19 et 19'. Les talons de ces crapauds sont engagés entre les faces longitudinales et verticales 20 (figures 1, 2) du patin 2 du rail 1 et les faces verticales 13 des nervures 12 de la selle 9. Ces talons ont des largeurs e et e' (figures 1, 2, 7, 8) telles que, d'une part, ils remplissent exactement les intervalles entre les susdites faces 20 et 13 et, d'autre part, situent le plan de symétrie Y-Y (figures 1, 2) du rail 1 juste à l'endroit désiré sur la traverse 3.
On voit, en effet, que cette position dépend des positions relatives des deux crapauds et des largeurs e-e' de leurs talons.
Il est donc possible, tout en ayant fixé à l'avance les deux selles 9 sur une traverse 3 dans une position standard, de régler, à volonté, à condition d'avoir un jeu de crapauds 19-19' suffisant, l'écartement de la voie.
Dans le sens de la hauteur, le rail 1 est retenu par les becs 21 des crapauds 19-19'. Ces becs prennent appui sur le patin 2 du rail. Le raccordement du bec 21 au talon du crapaud a un profil semblable à celui du patin du rail.
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Chaque crapaud 19-19' est, à son tour, maintenu dans le sens de la hauteur, à l'aide d'un boulon 22 qui le traverse de part en part, et d'un écrou 23 avec rondelle 24 de serrage ou tout autre dispositif de blocage approprié. Le diamètre f (figures 1 à 3) du boulon 22 est légèrement inférieur à celui de l'encoche 16 de la selle 9, de telle sorte qu'il peut être glissé parallèlement à l'axe X-X dans ladite encoche, sa tête 25 (figures 1, 3), de section carrée et de dimensions convenables, étant logée dans le oanal formé par la rainure 5 de la traverse 3 et la face inférieure 17 de la selle 9.
Le montage s'effectue de la manière suivante: Le rail étant posé sur la face supérieure 14 de la selle 9, on engage les têtes 25 des boulons 22 dans la rainure 5 en dehors de la selle 9, et on les déplace, en translation, de manière à les amener dans les encoches 16 de la selle.
On enfile ensuite sur ces boulons 22 les crapauds 19-19t et on déplace, transversalement, le rail 1, s'il y a lieu, de manière que les talons des crapauds viennent occuper leurs positions sur la selle 9 entre les nervures 12 de la selle et le patin 2 du rail 1. Il suffit, enfin, de visser et bloquer les écrous 23.
Le démontage s'opère en sens inverse.
Comme on le voit, ces opérations sant très rapides et ne présentent absolument aucune difficulté, la partie un peu plus 'délicate, c'est-à-dire la fixation de la selle 9 à la traverse 3 pouvant être faite, d'avance, à l'usine.
La fixation réalisée est extrêmement solide, en raison du véritable encastrement de la selle 9 entre les deux nervures 6 de la traverse.
Par ailleurs, les efforts latéraux, exercés sur le rail dans les courbes et qui se traduisent par une tendance du rail à se déplacer latéralement dans un sens
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ou dans l'autre s'exercent, par l'intermédiaire des crapaud 19-19', sur les faces latérales 13 des nervures 12, c'est-à-dire sur des surfaces importantes pouvant résister sans difficulté, contrairement à ce qui a lieu dans les montages usuels, où ces efforts latéraux s'exercent, par l'intermédiaire des boulons de fixation, contre les bords des trous, percés dans la table de la traverse, trous qui très rapidement s'étoilent et sont le siège de fentes, particulièrement dangereuses.
De préférence, afin d'éviter toute accumulation d'eau. dans la rainure 5 de la traverse, celle-ci comportera, dans son fond, un ou plusieurs trous.
Le dispositif de fixation décrit est parfaitement compatible avec l'isolement des rails, dans le cas où ceux-ci doivent jouer le rôle de conducteurs électriques.
Aux figures 9 à 15, on a représenté un dispositif de fixation avec isolement électrique du rail.
Suivant cet exemple d'exécution, entre le patin 2 du rail 1 et la selle 9 est interposée une semelle 26, en matière parfaitement isolante de l'électricité,, Cette semelle 26 de forme rectangulaire ou analogue (figure 12) a une longueur c' (figures 10 et 12) à peine inférieure à la distance a entre les faces 13 des nervures 12 de la selle 9, de telle sorte que cette semelle 26 étant placée suivant l'axe longitudinal X-X de la traverse métallique 3, elle déborde, de part et d'antre du rail 1, d'une certaine longueur h (figure 10) relativement importante. Dans le sens de sa petite dimension, la semelle 12 a une largeur i (figures 10-11-12) correspondant, très sensiblement, à celle de la table 4 de la traverse 3 y compris les nervures
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Dans les petits cotés de la semelle 26 sont ménagées deux entailles 27 de contour rectangulaire correspondant
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aux dimensions du talon du plus grand crapaud 19 ou 19'.
Par ailleurs, le bec 21 du crapaud 19 ou 19'prend appui de haut en bas, par l'intermédiaire d'une fourrure 28 (figures 9, 10, 11, 14, 15) sur la face supérieure du patin 2 du rail 1.
La fourrure 28, en matière parfaitement isolante de l'électricité, a une section droite en forme d'équerre (figures 9 et 14). Sa surface externe correspond à celle du crapaud 19 ou 19'. Quant à sa face interne elle est telle qu'elle s'applique parfaitement sur la face supérieure, sur la tranche et sur le oongé de raccordement entre cette face et cette tranche du patin 2 du rail 1.
L'aile verticale de la fourrure 28 a une hauteur supérieure à celle du patin 2 du rail 1 et la partie en excédent est éohanorée en 29 (figures 11-14-15) aux extré- mités de la fourrure de manière à former un tenon central 30.
Ce tenon 30 a, à un léger jeu de montage près, la même longueur i que l'encoche correspondante 27 de la semelle 26 (figure 12) de telle sorte que la fourrure 28 pénètre dans cette encoche 27 (voir notamment les figures 9 et 11).
Il y a lieu de remarquer que le crapaud 19 ou 19' ayant, dans le sens de l'axe longitudinal du rail 1, une longueur égale à j, la fourrure 28 déborde de chaque côté de ce crapaud d'une longueur k (figures 10 et 11) relati- vement grande.
A noter qu'éventuellement la fourrure 28 pourrait être échancrée dans la face extérieure de son aile verticale de manière à venir chevaucher, latéralement, le crapaud 19 ou 19', par rapport auquel elle se trouverait ainsi directement immobilisée dans le sens de l'axe longitudinal du rail 1.
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Les pièces isolantes (semelle 26 et fourrure se) sont exécutées, avec des matériaux qui permettent d'assurer, d'une façon absolue, la tenue mécanique de la voie en résistant aux efforts de choc, de compression et d'arra- chement auxquels ils sont soumis.
On peut utiliser, comme matériau isolant, du bois bakélisé, du feutre bakélisé ou non, du papier ou du coton bakélisé, etc.. ou une combinaison de ces matériaux ou de tous autres.
En vue d'augmenter l'adhérence, on pourra superposer plusieurs couches et ce de manière telle que les fibres des différentes couches soient croisées d'une couche à l'autre.
Pour augmenter la résistance des piècesisolantes on pourra interposer, dans leur épaisseur, une ou des arma- tures quelconques appropriées (un réseau de mailles par exemple).
La forme des fourrures 28 sera obtenue, par exemple, par un moulage sous pression et à chaud. L'imprégnation pourra être effectuée avant, pendant ou après le moulage.
Le montage s'effectue comme dans l'exemple précédent.
Après le serrage, l'ensemble se trouve bloqué longitudi- nalement par 1 les crapauds 19-19' et les boulons 22, la semelle 26, à cause de ses encoches 27 grâce auxquelles elle chevauche latéralement les crapauds 19 ou 19', et les fourrures 28 gr#ce à leurs appendices 30 engagés dans les susdites encoches de la semelle 26.
Aux figures 16 à 23, on a représenté une variante, avec isolement électrique analogue au précédent, et dans laquelle les crapauds 19-L9' au lieu d'être fixés à l'aide de boulons comme dans les exemples précédents, sont fixés à l'aide de clavettes. Chaque crapaud 19 ou 19'
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est prolongé vers le bas par un appendice 32, (figures 16, 18, 19, 20) dans les faces latérales duquel sont ménagées des saignées transversales 33, disposées à une hauteur telle qu'elles se trouvent juste au-dessous de la selle 9 à travers 1'encoche 16 de laquelle passe la partie rétré- oie de l'appendice 32 du crapaud. Cette partie a, en effet, une largeur 1 (figures 17-18-19) inférieure à celle b des encoches 16 de la selle 9.
La fixation est assurée pour chaque crapaud 19 ou 19 à l'aide d'une clavette 31 (figures 16-17-18-21-22-23) en forme de fourche que l'on engage dans les saignées 33 de l'appendice 32 du crapaud, Les branches de la clavette 31 ont une largeur m (figures 17 et 23) suffisante pour former deux butées latérales qui viennent prendre appui de bas en haut contre la face inférieure de la selle 9.
De préférence, le talon de la clavette 31 comporte un rebord 34 vers le haut, destiné à faciliter son arrachement éventuel.
De préférence, également, les saignées 33 de k'appen- dice 32 du crapaud 19 ou 19' sont obliques (figure 20) de manière à assurer un serrage progressif au fur et à mesure de l'enfoncement de la clavette 31.
Bien entendu, le mode de fixation que l'on vient de décrire peut s'appliquer, intégralement sans isolement.
Aux figures 24 à 28, on a représenté un dispositif de fixation selonl'invention dans le cas d'une traverse 3 en bois. Dans ce cas, la selle 9 est prolongée au-del de chaque nervure 12 et de part et d'autre de 1'encoche 16 par deux pattes 36, percées d'un trou 37 et destinées à sa fixation à l'aide de tirefonds 38 ou organes analogues. La rainure 5 peut s'étendre d'une extrémité à l'autre de la traverse ou être limitée, comme représenté
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aux zones de fixation des rails.
Enfin aux figures 29 à 33, on a représenté une application de l'invention au cas des traverses en béton armé. Dans ce cas, la selle .9 comporte, sur sa face infé- rieure, des nervures 39 percées de trous 40 permettant son accrochage aux armatures 41 du béton de la traverse 3 à l'aide d'étriers ou autres ligatures 42.
Naturellement l'invention n'est nullement limitée aux modes d'exécution représentés et décrits qui n'ont été choisis qu'à titre d'exemple.
REVENDICATIONS.
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