<Desc/Clms Page number 1>
"Rail à éléments assemblés et à profil spécial"
La présente invention concerne la construction de rails pour voies ferrées de toutes formes et se rapporte, en pre- mier lieu, à la composition et à l'assemblage même des rails, et, en second lieu, aux profils spéciaux du champignon, qui doivent être employés avec un matériel roulant ayant des bandages de rail profilées/en conséquence.
Le but de l'invention est tout d'abord de réaliser l'in- terchangeabilité des différentes parties de rail et, notam- ment, la-surface d'usure, tout en maintenant le patin et, en second lieu, d'agrandir la sécurité de circulation des convois à grande vitesse, par la réalisation des profils spéciaux ci tés.
Il est évident que le principe suivant l'invention s'ap- plique aussi bien aux voies ferrées à écartement normal (1,50m)
<Desc/Clms Page number 2>
qu'aux voies à écartemént réduit (lm), ou toutes antres dis- positions..
EMI2.1
Cas rails peuvent uealomont êtro utilinéas pour len v6- hicules à traction électrique, mécanique, à vapeur ou toutes autres modes de locomotion connus.
Suivant un des buts de l'invention, .la section du rail, quel que soit d'ailleurs son profil, se compose de deux ou plusieurs pièces assemblées parallèlement et d'une manière amo- vible, qui s'étendent sur une partie ou sur toute la longueur du rail, les joints transversaux ou éclissages des différents éléments de la section étant dans un même plan ou dans des plans différents.
Etant donné que les différentes parties de la section du rail sont amovibles, l'invention prévoit la fabrication des champignons en métal dur ou rendu tel, afin de résister à l'usure et aux chocs du matériel roulant. Par contre, les pa- tins ou éléments remplaçant la base du rail sont en métal à coefficient d'élasticité et de résistance à la rupture qui convient le mieux à l'usage.
Comme autre caractéristique de l'invention, la surface de roulage du champignon est en substance inclinée vers l'in- térieur de la voie et combinée. ou non avec des surfaces hori- zontales.
Les caractéristiques précédentes, suivant l'invention, peuvent ou non, se trouver réunis dans un même rail. A l'effet de bien faire comprendre l'objet et la portée des éléments de l'invention, quelques modes d'exécution sont décrits ci-après et schématisés aux figures ci-jointes.
D'une manière générale, les dispositifs auxquels s'ap- pliquent les caractéristiques nouvelles comportent deux par- ties essentielles, dont l'une est destinée à répondre aux solli- citations du roulement, et ltautre, à supporter la première par- tie. Ces parties peuvent être construites de même matière, de
<Desc/Clms Page number 3>
qualité identique ou non, ou en matières différentes. Si elles sont construites toutes deux de même matière, celle-ci pour- ra être de qualités différentes. Si l'on emploie l'acier, ce dernier pourra être de qualité dure, appropriée au travail d'usure par roulement, pour la première partie,et la seconde partie pourra recevoir isolément des traitements thermiques spéciaux.
La section réduite des parties permettra de les la- miner en très grande longueur, supprimant les points faibles de la voie, représentés par les trop nombreux joints, et les dépenses d'éclissage, . L'acier de la seconde partie pourra pré- senter des caractéristiques tout à fait opposées à celles de la première et ne pas recevoir de traitements thermiques.
Les parties peuvent être assemblées par boulons, rivets, ou par emboîtement, sans boulons ni rivets, ou par tout autre organe permettant l'enlèvement d'une partie.composante, et son remplacement par une autre pièce; l'autre ou les autres par- ties composantes pouvant être laissées en place et être uti- lisées avec la nouvelle pièce.
Lorsque les parties doivent s'assembler ou s'ajuster en entrant l'une dans l'autre, par emboîtement, par exemple, et afin d'obtenir un bon serrage et empêcher tout déplacement, même au cheminement longitudinal, on peut établir la pièce enveloppante à des dimensions quel- que peu inférieures à celles de la ou des pièces enveloppées et prévoir des rainures verticales, horizontales, ou en'd'aut- res sens, sur une ou plusieurs faces de l'une des parties d'emboîtement, avec des proéminences correspondantes sur l'autre partie.
Suivant l'exemple de la figurer, la partie supportan te 1, remplissant la fonction du patin.et de l'âme du rail, peut être constituée par un profil genre I, ou deux profilés 3 placés dos à dos, ou d'autres profilés quelconques, qui pourraient être assemblés Le champignon 2. présente les deux branches 5 et 6, qui s'appuient sur les branches correspondantes de la partie 1. Ces deux éléments sont assemblés rigidement par des
<Desc/Clms Page number 4>
s boulons, des rivet/, des clavettes, ou autres organes, tels que 3 et 4. Ces derniers peuvent être posés parallèlement entre eux, ou en quinconce; ils peuvent aussi figurer à plusieurs sur un même rang de chaque côté.
Il est à remarquer que les branches 5 et 6 peuvent être de forme inclinée, arrondie, ou toute autre; les branches correspondantes de la partie 1 se' modifient en conséquence.
En vue d'assurer la rigidité de l'assemblage, on prévoit un serrage parfait des deux parties, par les fourches 7 et 8 de la figure 2, dont l'écartement entre les deux ailes peut inférieur être légèrement/à l'épaisseur des branches de 1 et 2 réunies.
Ces fourches peuvent être de toute longueur, et être posées pa- rallèlement enteux ou non. L'assemblage peut être complété par des boulons ou des rivets, serrant les fourches et/ou les de branches/1 et 2 comme à l'exemple de la figure 1.
Une des fourches susdites peut être venue de fabrication
1 avec la partie 2 des figures/et 2, et faire corps avec elle.
Cette fourche, représentant la branche 5 des exemples 1 et 2,est prolongée et recourbée comme en 9, sur l'exemple de la figure 3. Les autres branches sont assemblées comme dans les exemples précédents. Il est à remarquer qu'un assemblage par boulons peut compléter celui opéré par la branche recourbée 9, et que les deux branches pourraient être recourbées de la même façon, La réunion des deux parties, composant le rail, se ferait alors par emboîtement longitudinal.
Au lieu d'utiliser un profil I, on peut adopter les profils et C ; ces exemples sont illsustrés par les figures 4 et 5.
Une des branches 10 (figure 4) du champignon est adaptée direc- tement sur l'ême et l'autre branche est simplement remplacée par le profil habituel C , ce dernier pouvant être double.
Dans les exemples ci-dessus, la partie supportante 1 présente toujours un patin d'appui, une âme et une ou deux bran- ches supérieures, et la seconde partie présente un champignon
<Desc/Clms Page number 5>
pour le roulement et deux-branches de fixation. Dans l'exemple de la figure 6, on a supprimé la ou les branches supérieures de la partie supportante; il ne reste donc plus que le patin et l'âme, cette dernière pouvant être verticale ou inclinée. Une des branches de fixation du champignon a été supprimée et la seule restante est fixée directement sur l'âme; elle peut donc être verticale ou inclinée,comme lame.
En général, le champi,- gnon peut très bien être construit avec une seule branche ou dernier branches avec plusieurs, et dans ce/cas @ peuvent être d'égale longu- eur ou non.Ce dernier point s'applique également à l'amer
Les boulons, rivets clavettes ou autres organes d'assem- blage entre les parties 1 et 2, peuvent être supprimés sui- vant l'exemple représenté par la figure 7.
Cet assemblage con- siste principalement en un emboîtement des deux parties, la partie supportante infériaure comportant deux profils # repris à l'exemple de la figure 4; le champignon tel que décrit aux figures 1, 2, 5, possède deux branches supplémentaires 11 et 12 formant,avec les autres branches du champignon,deux al- véoles où viennent se loger les ailes 13 et 14 des profiles.
Evidemment, cet exemple de la figure 7 peut présenter une va- riante, en ce sens que les alvéoles pourraient être obtenues # en adoptant des/profiles/à ailes doubles. On aurait alors le profil #, le champignon conservant sa forme des figures 1, 2, 5.
Les deux branches du champignon seraient alors encas- trées dans les cavités formées par les ailes du profil #, Jusqu'à présent, l'âme était constituée par une barre unique, mais suivant l'exemple de la figure 8, on prévoit une âme compo- sée de deux branches 15 et 16, parallèles ou non, entre les- quelles vient s'introduire la branche unique 17 du champignon. disposés L'assemblage se fait par boulons ou d'autres organes similairews à un ou plusieurs,sur un même rang, an parallèle ou en quin- conce. Les constructions des figures 1;et 8 peuvent se com- biner de manière que le champignon présente trois branches et l'âm deux branches, avec ' 'assemblage par boulons ou autres
<Desc/Clms Page number 6>
éléments sur les trois'branches du champignon.
Il Lest à remarquer qu'une variante de cet exemple peut encore être obtenue en prévoyant deux branches au champignon, au lieu d'une seule.
L'exemple illustré par la figure 9 comporte un champig- non 18 sans branch es, reposant entre les deux ailes 19 et 20 de ltâme, ce champignon pouvant être de n'importe quelle forme et assembla de la manière décrite.
Desvariantes nombreuses peuvent encore être obtenues en utilisant l'âme à deux branches ; ces dernières pouvant toutefois être en nombre supérieur à deux. Quelques exemples de ce genre sont représentés par les figures 15, 16/17. La figure 15 se différencie de la figure 9 par la forme du champignon et la longueur des ailes 22 et 23. La figure 16 dérive des figures 8 et 15, par la combinaison de leurs as- semblages, renforçant ainsi considérablemmt la fixation de l'ensemble.
L'exemple de la figure 17 se compose de trois parties, notamment une âme à doubles ailes, un champignon présentant des de l'âme cavités correspondantes pour recevoir l'encastrement des ailes/ et deux ranches latérales 21 et 24 recouvrant les ailes sus- dites.. Deux barres dtassemblage s'appliquent sur les branches 21 et 24 du champignon, pour les réunir à l'âme. L'assemblage se fait à la partie supérieure par boulons ou autres éléments, au travers des branches du champignon, de l'âme et de? barres 25 et 26. A la partie inférieure)ces mêmes barres 25 et 26 sont reliéesà la partie centrale de l'âme.
Le champignon peut également présenter deux ou plusieurs branches, parallèles ou non, formant une cavité dans laquelle vient s'encastrer ltâme. Quelques modes de réalisation sont représentés par les exemples des figures 10, 11, 12, 13, 14et 20. Dans ces exemples, les branches du champignon sont générale- ment d'égale longueur et elles peuvent recouvrir toute ou une
<Desc/Clms Page number 7>
partie de l'âme; les organes d'assemblage, boulons, rivets, etc., peuvent se trouver à plusieurs sur uns même rangée sui- vant la longueur des branches, et être placés parallèlement ou en quinconce.
De plus, les champignons,ainsi que les âmes, peuvent être réunis entre eux par éclissage; si les longueurs des âmes et dehampignons sont égales, une seule éclisse peut opérer la fixation.
Les champignons peuvent toutefois,être plus longs ou plus courts que les âmes. Dans l'exemple de la figure 10, la partie supérieure de l'âme 27 recevant le champignon a été renforcée et présente ainsi une plus large assise pour le champignon.
L'assemblage, comme déjà. vu précédement, s'éffectue au tra- vers des braches 28 et 29, paralléles ou non, et de l'âme 28. Les exemples des figures 11 et 12, présentent des bran- chest/non parallèles, et des formes différentes de l'âme 30 et 31. L'exemple de la figure 13 montre deux branches égales, pa- rallèles, 32 et 33, adaptées sur un profil T,par exemple,à branches égales ou inégales. L'assemblage est figuré,par deux rangées de boulons, ou autres organes de fixation, sur la hauteur des'branches 32 et 33. Il est à remarquer que le pro- fil T précédent peut être remplacé par un profil L à branches égales ou non, ou deux profilés L ,réunis dos à dos de manière à former JL.Le champignon les réunit,par ses deux branches, de la manière déjà décrite ci-avant.
Il est à noter que le ou les profilés # peuvent aussi être utilisés isolément ou ensemble, dans les exemples des figures 6, 10,11, 12, 14. et 20. L'exemple de la figure 14 est caractérisé spé- cialement par un champignon de forme très simplifiée, et l'exem- ple de la figure 20 comporte une forma; spéciale de la partie supérieure de l'âme 34, qui peut être ronde, carrée, triangu- laire, à une ou plusieurs branches,etc. Cette âme remplit l'office de tenon, tandis que la cavité correspondante du champignon représente la mortaise.
L'assemblage par boulons ou autres organes se fait comme précédemment; la réunion des deux parties devant se faire en posant la cavité du champig-
<Desc/Clms Page number 8>
gnon autour de lame, et én le faisant ensuite glisser sur cette dernière, qui lui sert de guidonnage.
L'exemple de la figure 18 expose un assemblage en trois parties,dont la partie supportante 35 représente le pain, l'âme et une branche 36. Le champignon 37, dont la base est appropriée pour s'adapter à la conformation de l'aile 36, re- pose sur la partie supportante 35 et est serré-entre elle, d'assemblage l'aile 36 et la barre/38; cette dernière étant de forme iden- tique à l'aile 36. Cette barre est maintenue rigidement à l'âme par un assemblage de boulons, rivets, ou autres éléments.
On enlève d'abord cette barre, lorsqu'on veut remplacer un champignon usé. La partie supportante 35 peut être constit@ée par deux profilés placés dos à dos et dont l'une porte l'aile supplémentaire 36. Leur réunion représente la forme # maintenue rigidement, en même temps que la barre 38, par boulons ou autres éléments.
L'exemple 19 dérive du précédent et est composé de quatre parties distinctes, notamment la partie supportante 43, qui peut être un profilé I dont les ailes supérieures seraient ,de préférence, moins larges que les ailes inférieures, le cham- pignon approprié 40 et les barres d'assemblage 41 et 42. On pose d'abord le champignon sur la partie supportante 43, puis on place les barres 41 et 42,qui serrent les ailes supérieures 44, 45 et le champignon 40,sur ses deux faces latérales .
Ce champignon présente deux ailes dtappui 46 et 47, qui permet- tent un serrage parfait a@ex les barres 41 et 42, qui maintien- nent le rail rigoureusement en place. Llassemblage se fait par boulons 48 au travers du champignon et des barres d'assemblage.
Celles-ci peuvent être prolongées et recouvrir toute ou partie de l'âme et être fixées à cette dernière par des boulons ou autre:, , élémenmts d'assemblage. La partie supportan.te 43 peut être constituée par deux profilés 3 .assemblas dos à dos.
L'exemple de la figure 21 représente un rail à champignon in- terchang@able, spécialement pour grande vitesse, dont la sur-
<Desc/Clms Page number 9>
face de roulement 49 se trouve sur la face latérale intérieure du champignon,en contact avec le bandage 50. Dans l'exemple de la figure 22, le bandage 51 présente un bandage d'appui 52, sur la face supérieure du champignon. Il est bien entendu, que les exemples d'interchangeabilité rencontrés précédemment, peuvent s'appliquer également aux modèles spécialement désignés pour la grande vitesse, et que le bandage peut être placé verti- calement, comme dans les exemples des figures 21 et 22.
L'exemple repris à la figure 23, permettra d'utiliser un même rail pour petite vitesse et grande vitesse, la surface de roulement supérieure 53 servira pour convois à petite vitesse, et la surface de roulement 54 pour ceux à grande vitesse. Le bandage peut être profilé suivant 55, de l'exemple de la figure 24.
La surface de roulement"à grande vitesse" peut se trouver à la gauche de celle "â petite vitesse", dans un même rail, comme dans l'exemple de la figure 25, où les surfaces sont re- présentées respectivement par 56 et 57; cette disposition permettant d'utiliser les voies à écartement normal actuelles, pour le matériel petite vitesse, et les mêmes voies, mais avec légèrement écartement/plus élevé, pour les véhicules à grande vitesse.
Dans l'exemple de la figure 25, 58 représente le profil d'un bandage, sur la surface de roulement à grande vitesse, et 59 (exemple de la figure 26) est le profil d'un bandage sur surfa- ce de roulement à petite vitesse.
Il peut être adapté une plaque 60 (figure 27) fixée à la voie de la même manière que le rail, par exemple, et reposant sur celui-ci en 62 et 63. Le bandage est représenté par 61.
Les exemples des figures 28, 29, 30 sont des variantes de la plaque 60 (figure 27); elles représentent des selles d'appui 64, 65 et 66, pour le bandage. L'exemple de,la figure 31 se caractérise par le fait,que la plaque d'appui 67 n'est pas prolongée jusqu'à la surface de roulement 68 ; bandage roule
<Desc/Clms Page number 10>
donc sur cette dernière en s'appuyant sur 67.
La surface de roulement "grande vitesse" peut se trouver relevée par la disposition représentée dans l'exemple de la figure 32, la gorge 69 étant prévue pour recevoir le boure- let du bandage "petite vitesse".
L'exemple de la figure 33 est constitué par deux profit #, dont nous avons déjà parlé et dont les ailes sont incli- nées, soit 71 et 72; ces dernières s'emboîtenx dans les al- véoles appropriées 75 et 76 du champignon 70, Ce champignonpo peut servir pour la "petite vitesse",tandis que l'aille 72 peut recevoir une plaque 73 de qualité très dure, par exemple, qui peut être fixée par soudure, boulons,et. Cette plaque 73 sert de surface de roulement-au bandage 74, pour "grande vi-
72 tesse"; le champignon 70 peut être fixé aux. plaques 71/par boulons, etc, à l'endroit des alvéoles 75 et 76 par exemple.
A remarquer que la bandage "grande vitesse" peut s'appuyer également sur le champignon 70, comme dans l'exemple de la figure 24.
L'exemple de la figure 34 présente une bordure 77 sur la surface de roulement "grande vitesse"; elle peut en porter plusieurs, même d'autres fermes, cotte bordure pouvant très bien être construite sur une plaque, décrite précédemment (60, figure 27); elle a pour effet d'empêcher un trop grand frot- tement du bandage. Il en est de même de la proéminence 78 (figure 35) faisant partie ou fixée à la plaque d'appui 79.
REVENDICATIONS.
1.- Rail pour voies ferrées,caractérisé par le fait que sa section se compose de deux ou plusieurs pièces assemblées parallèlement, et d'une manière amovible, et s'étendant our une partie, ou sur toute la longueur du rail, les joints transversaux, ou éclissages des différents éléments de la sec - tion, étant dans un même plan, ou dans des plans différents.