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MEMOIRE DESCRIPTIF
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à 1appui d'une demande d'un BREVET D'INTENTION par: Albert Paul STRBIT et Michel Jacques Max STREIT, demeu-
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rant : 42, avenue Benoit-GUichon, à CACEM (Seine), France. pour : Procédé de frettage des traverses de chemins de fer ' et frette et appareil permettant sa mise en oeuvre.
Convention internationale de 1883 eu égard à la demande de Brevet déposée en France le 8 Février 1943 et à la de- mande de certificat d'addition déposée en France le 18 janvier 1944,
La présente invention se rapporte au frettage des traverses de chemins de fer en vue de les consolider lorsque, du fait des intempéries, le bois a joué et présente des fen- tes qui risquent d'en compromettre la résistance, la durée et l'aptitude au bon maintien des tirefonds.
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3usqu'ici, ce frettage était réalisé en général au moyen de fer feuillard ou de bandes métalliques analogues dont le prix de revient est relativement élevé et dont ltap- .provisionnement est difficile en période de raréfaction des matières premières.
On s'est efforcé ces derniers temps de remplacer ces bandes métalliques plates par du fil de fer da section circulaire qui presente en outre les avantages de comporter une meilleure répartition des efforts dans la section transversale, d'offrir, à section égale, une moindre
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surface d'attaque à l'oxydation et de moins retenir l'humi- dité, .mais on s'est heurté à. de graves difficultés dues précisément à cette section circulaire, peu favorable au cintrage
Si l'on utilisait du fil, de diamètre relativement faible, on était obligé, pour obtenir la résistance de frettage nécessaire) d'en appliquer deux tours sur la traverse,
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ce qui ampe'chait- pratiquement de donner à la frette une ten- sion aussi forte qu'il eut été désirable.
Si, au contraire, on donnait au fil une section suffisante pour permettre son emploi sur un seul tour, le cintrage du fil était pénible
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et il 6,tait*diffleile-de.lyadaliter étroitement au profil de la traverse'en outre, ce manque de souplesse du fil et son éorouissage sous l'effet de la tradtion-provoquaient presque toujours sa rupture au moment du'torsadage des extrémités de la frette pour autant ctttil re s'ëa3,t pas déjà rompu au aoura de la traction exercée sur liune de se-0. eer6mîtés, 1'ahtro.
étant maintenue fixe* Ce mode-de mise en tension né- cessitait en effet un effort considérable sur i'extrémi-%6 "
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soumise à la traction, sans qu'on pût d'ailleurs parvenir à appliquer suffisamment le fil contre la traverse au voisinage de l'extrémité fixe de la frette, car aussi im- portant qu'il fût l'effort de traction exercé sur l'autre extrémité n'était pour ainsi dire plus transmis au-delà du troisième coude ou angle du fil.
Les Demandeurs ont étudié d'une manière approfondie les causes de cet insuccès dans l'emploi d'un fil rond de gros diamètre et ils sont parvenus à les éliminer par le procédé de frettage selon l'invention. Ce procédé pré- sente les particularités suivantes dont la combinaison donne les meilleurs résultats, mais qui peuvent aussi être appliquées isolément.
1 - On soumet la frette, avant sa pose sur la tra- verse, à une pré-conformation approximative suivant une partie du profil de la traverse, de préférence la moitié.
2 - La frette étant en place sur la traverse et ses deux extrémités ayant été amenées en regard l'une de l'au- tre après ceinturage de la traverse, on exerce un effort de traction progressif alternativement sur l'une et sur l'autre desdites extrémités puis, lorsque la résistance opposée par l'une d'elles devient nettement plus grande que celle de l'autre, on achève la mise en tension de la frette en n'agissant plus que sur cette dernière extrémité.
3 - Pour nouer, torsader ou agrafer les deux extré- mités de la frette, on maintient celle-ci à une certaine distance de ces extrémités, de manière à soulager complète- ment ces dernières de la tension de la frette.
4 - Pour éviter les risques de rupture du fil par torsadage ou par épissure réalisée avec réaction mutuelle des extrémités du fil, on constitue d'avance l'une de ces extrémités sous forme d'un crochet ou d'une boucle, ou bien on la munit d'une chape ou d'un organe d'accrochage quel- conque et on y attache l'autre extrémité, par exemple par recourbage ou par enroulement de celle-ci en spirale, ou encore par simple engagement, en n'agissant que sur cette extrémité ou tout au moins en s'bstenant de toute déforma- tion simultanée des deux extrémités du fil l'une contre l' a utre .
L'invention comprend également une frette permettant la mise en oeuvre du procédé précité, d'une manière particu- lièrement simple et économique, ainsi que des variantes de cette frette et que des organes auxiliaires d'accrochage pouvant être éventuellement utilisés.
Elle comprend en outre un appareil portatif et des outils accessoires permettant de fretter les traverses sur la voie par le procédé sus-indiqué d'une façon commode, rapide et sure. Cet appareil présente tout d'abord la par- ticularité de combiner le dispositif de compression de la traverse et le dispositif de mise en tension de la frette qui constituaient jusqu'à présent des appareils distincts.
Il comporte en outre un dispositif de compensation des efforts de torsion de la vis développés lors de la compres- sion de la traverse par les mâchoires, ainsi qu'un dispo- sitif de manoeuvre alternative des chiens dans lesquels la frette est maintenue à une certaine distance de ses deux extrémités.
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La description qui va suivre en regard des dessins annexés, donnés à titre d'exemples non limitatifs, fera bien comprendre de quelle manière l'invention peut être réalisée,
Les fig. 1 et 2 sont des schémas illustrant les avan- tages de la traction.alternée sur les deux extrémités de la frette et de la pré-oonformation partielle de la frette.
La fig. 3 représente une frette salon l'invention, avant'oonformation et pose.
La fig. 4 montre à plus grande échelle l'extrémité de la frette représentée fig.3:
Les fig, 5 et.6 représentent en perspective deux va- riantes du nouage ou accrochage des deux extrémités de la frotte.
La fig. 7 montre 1*opération de fermeture du crochet de la fig. 4.
La fige 8 montre l'opération de coudage de l'extré- mité opposée après mise en tension sur la traverse.
Les fig. 9 et 10 représentent de face et'de profil une pince à couper l'excès de longueur de la frette sur la traverse.
Les fig. 11 et 12 montrent de la même manière, à plus grande échelle, cette opération de sectionnement,
Les fig. 13 et 14 sont des vues en plan correspondant à la fig. 12, avant et après le sectionnement.
La fig. 15 montre une variante du crochet terminal de la frette,
Les fig, 16 à 18 représentent en perspective diffé- rents modes de ligature de la frette.
Les fig, 19 à 21 représentent les différentes phases de pose d'une agrafe..
La fig: 22 montre une bouterolle combinée,
Les fig. 23 à 25 montrent en perspective trois va- riantes d'accrochage-des extrémités de la frette.
La fig: 26 est une coupe longitudinale de l'assembla- ge représenté fig. 25, en position d'accrochage.
Les fig,. 37 et 28 représentent l'appareil de fratta- ,ge.en élévation et en. plan.
Les fig. 29 et 30 sont des coupes par XXIX-XXIX et XXX-XXX de la fig.27, .
La fig. 31 est une coupe partielle par XXXI-XXXI de la fig. 29.
La fig. 32 montre en coupe verticale le dispositif de préconformation de la frotte.
La fig.33 représente en perspective le dispositif de préoonformation.
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La fig. 34 montre, en perspective, le mécanisme de mise en tension de la frette représentée fig.24.
La fig. 35 représente en élévation la première opé- ration de préconformation de la frette.
La fig. 36 montre en plan la seconde opération.
La fig. 37 représente la frette après le premier coudage.
La fig. 38 montre en élévation l'opération prépara- toire au second coudage.
La fig. 39 représente la frette après le second coudage.
La fig. 40 montre en élévation la fin de la précon- formation.
Les fige 41 et 42 représentent en plan les deux pha- ses suivantes de la pose de la frette (ligature).
La f ig. 1 montre en coupe transversale une traverse de chemin de fer 2 autour de laquelle on a passé une frette 1 en fer rond. Si, comme on le faisait jusqu'ici, on sou- met simultanément les deux extrémités de la frette à des efforts progressifs de traction dans le sens des flèches, en vue d'adapter la frette aussi étroitement que possible au profil de la traverse, il y a risque de rupture pour la raison suivante : le profil de la traverse, généralement assez irrégulier, est rarement symétrique; or, la résistan- ce du fer rond à l'adaptation dépend dans une large mesure des angles successifs qurésente le profil.
Si la partie de droite du profil. est par exemple plus arrondie que la partie de gauche supposée à angles vifs, la partie de droi- te de la frette est tendue au maximum avant la partie de gauche (cas de la fig.l); pour achever la mise en tension de cette dernière, on est amené à tirer davantage encore sur les deux extrémités de la frette, mais la partie de droite de celle-ci, tendue au maximum, ne peut plus absor- ber cet effort et se rompt. Il y a donc intérêt à agir al- ternativement et séparément sur chaque extrémité, de la frette, selon l'invention.
La fig. 2 montre en coupe transversale une traverse 2 autour de laquelle on a passé, selon l'invention, une frette 1 dont la partie de gauche a été préconformée au profil approximatif de la traverse, déterminé à l'aide du conformateur qui sera décrit plus loin, la partie de droite étant simplement courbée à la main sur la traverse. Cette préconformation partielle présente plusieurs avantages : elle facilite la mise en place de la frette et elle abrège la mise en tension de celle-ci.
La fig. 3 représente une frette 1 établie selon un mode de réalisation particulièrement avantageux de l'inven- tion.Cette frette est constituée par un simple tronçon rectiligne de fer rond, coudé en crochet 10 à l'une de ses extrémités et muni, à une distanoe de celle-ci rigoureuse- ment prédéterminée, d'un trait de repère 22 dont le rôle sera exposé plus loin..
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Pour éviter que les agents de la voie ne risquent de buter contre le crochet 10, il y a intérêt à en biseautai l'extrémité 11 (fig.4). Quand l'autre extrémité 12 de la frette a été passée, sur la traverse, dans le crochet 10, on rabat l'extrémité 11 de ce dernier pour fermer le cro- ohet au moyen d'une bouterolle 13 comportant un évidement dont le fond 14 est oblique (fig.?): Le rabattement du brin. 12 est effectué à l'aide d'un levier tubulaire 15 qu'on engage .sur ledit. brin le plus près possible du crochet 10 (fig.8). on coupe ensuite l'excédent de longueur du brin 12 en meme temps qu'on ferme le crochet formé par ce brin-, en utilisant une pince coupante spéciale à mâchoires très courtes représentée fig. 9 et 10..
Cette pince comprend deux leviers 16, 17 articulés en 18 et comportant chacun un bord coupant 19,20, ce der- nier à angle droit (fig. 13 et 14). La mâchoire du levier 17 présente en outre une encoche 21 (fig.ll) dans laquelle on engage lapartie courante 1 de-la frotte. Lorsqu'on rapproche les leviers 16, 17, la partie 1 de la frette est ainsi maintenue, de sorte que l'effort de co-upe du brin 12 produit en même temps la fermeture du crochet formé par ce brin et, par réaction, sa conformation dans l'axe de la frette (fig.14).
Au lieu de présenter un crochet ouvert 10 et un trait de repère 22. la frette 1 peut se terminer par un crochet fermé en.anneau 23 (fig.15), l'ouverture de ce crochet sous l'effet de la traction étant empêchée'par un point de soudure 24. Le bord biseauté 25 est orienté perpen- dioulairement à la.frette 1 et sert de-butée pour le taquet de maintien 60 de 1-'appareil de frottage qui sera décrit plus loin (fig.34).
Au lieu de couper le brin libre 12 de la frette 1, on peut le rabattre le long du corps de.la frette et le maintenir 'au moyen d'une ou deux agrafes.36 (fig. 16). Ces agrafes sont- découpées dans un profilé spécial en U dont la cavité est telle que l'agrafe 26, p.osée sur les brins 11 et 12 de la frette; s'y maintienne déj, un peu par elle-même (fig. 19 et 20); on rapproche les branches de l'agrafe, de manière à la-fixer solidement, au moyen d'une bouterolle spéciale 27 présentant un évidement 28 dont les parois laté- rales, légèrement obliques, pressent.les branches de l'a- grafe (fig.21). Comme le montre la fig.22. on peut combiner en une seule les bouterolles27 de la fig.21 et 13 de la fig.7...
-On peut aussi, après pose de l'agrafe 26, couper l'excédent de longueur du brin 12 avec la pince décrite plus haut (fig.5). Enfin, au lieu d'utiliser une frette à crochet préalablement préparée, on peut faire Usage de fer rond courant et en nouer simplement les extrémités qu'on fixe ensuite avec des agrafes 26 (fig.17); l'une de ces ex- trémités (fig.6) ou les deux (fig.18) peuvent aussi être coupées à la pince.
Le crochet terminal 10 de la frette 1 peut être rem- placé par un anneau allongé soudé dans lequel on fait pas- ser le brin 12 pour le recourber ensuite en crochet. Pour faciliter l'introduction du brin 12, on peut prévoir un anneau ouvert latéralement'31 (fig.23) ou un crochet soudé 32 en fer plat (fig.24). Dans les trois cas, l'épaulement formé au droit du point de soudure sert de repère et permet le maintien dans le taquet 60 de l'appareil de frettage.
Les
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anneaux et crochet sondés des fig. 23 et 24 peuvent également être établis en fer rond de plus forte section que celui de la frette pour constituer un épaulement et renforcer en même temps l'assemblage. Pour éviter l'oxydation, la frette on le fer rond utilisé peuvent être galvanisés, eadmiés ou protégés de toute antre manière.
Selon les fig. 25 et 26, l'une des extrémités de la frette 1 est sondée à une palette 57, de préférence légèrement cintrée, présentant une série de trous obliques 58; l'autre extrémité 59 est simplement recourbée suivant un angle un peu inférieur à 90 . Après mise en tension, il suffit d'amener le crochet 59 en- dessous de la palette 57 et de l'engager dans l'un des trous 58.
L'appareil portatif représenté fig.27 à 34 permet :
1 ) de comprimer la traverse;
2 de préoonformer partiellement la frette;
3 ) de tendre celle-ci antour de la traverse ;
4 ) d'assembler les extrémités da la frette.
Il comprend un longeron 3 constitué par une poutrelle métallique creuse et portant à l'une de ses extrémités une mâ- ohoire fixe 4. Une mâchoire mobile 5 peut coulisser le long d'un arbre fileté6 monté fixe parallèlement au longeron 3 et supporté par la mâchoire fixe 4 et par un flasque 7 solidaire du longeron.
Le coulissement de la mâchoire 5 est eemmandé par un éorou rotatif 68 dont la surface extérieure présente des dents de roohet en prise avec un cliquet 29; ce dernier est por- té par un levier 50 qui pivote librement autour de l'arbre 6 par une chape 61, entre les deux branches de laquelle est en- gagé l'écrou 68, L'ensemble constitue un mécanisme à cliquet du type usuel dans les arias connus;
il y a toutefois intérêt à utiliser le cliquet à ancre décrit dans la demande de brevet du 30 janvier 1943. sous le N 475.687 pour :"perfectionnnements apportés aux cliquets pour appareils de levage, de traction, etc.' La manoeuvre alternative du levier 50 produit le serrage progressif de la traverse 2 entre la mâchoire fixe 4 et la mâchoire mobile 5.
Pour compenser l'effet de flexion exercé sur l'arbre fileté 6 par la mâchoire 5 dont l'extrémité inférieure presse la traverse 2, la mâchoire 5 porte à son extrémité supérieure un bras 62 parallèle au longeron 3 contre lequel il s'appuie par son extrémité libre munie d'un galet 33 qui roule sur le par son extrémité 28 et 30). La rigidité de l'équerre 5-68 est renforcée soit par un gousset 34, soit par une contre-fiche.
Il y a intérêt à renforcer davantage encore es montage par un second bras 62a solidaire de la mâchoire 5 et s'appuyant par un galet 33a contre la face inférieure du longeron du doté opposé au bras 62; on décharge ainsi dans une certaine mesure le galet 33.
Le filetage de l'arbre 6 qui coopère avec l'éorou 68 se prolonge jusqu'au milieu environ, de l'intervalle moyen entre les deux mâchoires 4,5 et il porte dans cet intervalle un écron 36 dont la face verticale tournée vers la mâchoire 4 est oréne- lée.
Le reste de l'arbre 6 est fileté au même pas, mais en sens inverse et porte de même un écrou 37 dont la face qui fait vis- à-vis à l'écrou 36 est également crénelée. Entre les deux écrous 26, 37 est placé un manchon 46 crénelé sur ses doux faces verti- cales et pouvant librement coulisser et tourner sur l'arbre 6 ; oe manchon constitue la roue dentée d'un cliquet de faible en- combrement décrit dans la demande de Certificat dtaddition dé- posée en France la 18 janvier 1944, sous le N 41.284. pour:
"Procédé de frettage des traverses de chemina-de fer et frette et appareil permettant sa mise en oeuvre." -------------------
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@ Au moyen du levier 41, 42 de ce cliquet, on peut amener le manchon 48 en prise soit avec l'écrou 36, soit avec l'écrou 37, à la manière d'un embrayage à clabot et déplacer alternativement l'un ou l'autre de ces écrous le long de l'arbre fileté 6.
Sur chacun des éorous 36,37 est monté fou en ro- tation, mais immobilisé en translation par rapport à l'écrou (fig.28) un chien 51,52 comportant une mâchoire fixe 53 (fig.29 et SI) et une mâchoire mobile 54 articulée par un axe vertical 55,guidée par une languette 56 dans une rainure du chien et munie d'une poignée de manoeuvre 57.
Pour tendre la frette 1, on l'engage à proximité de ses deux extrémités entre les mâchoires 53 et 54 des deux chiens 51t 52, les surfaces de serrage de ces deux mâchoi- res étant orientées de façon à se bloquer d'elles-mêmes de plus en plus énergiquement sur la frette à mesure que la.tension de la frette augmente.
L'appareil . de frettage étant en place sur la traverse 38 et la compression de celle-ci à l'aide des mâchoires 33, 34 étant terminée, on place le noeud 35 d'une ficelle 66 contre le chien 52, à remplacement qu'occupera le re- père de la frette, et on suit avec la ficelle le contour de la traverse jusquà l'angle inférieur 39 de celle-ci (fig.35); o'n marque ce point sur la ficelle et on reporte la longueur ainsi mesurée sur la frette 1, à partir du repère 22 (fig.36) et on coude la frette à angle droit au point obtenu, de la manière suivante :
A son extrémité supérieure (voir en particulier fig.
32 et 33). la mâchoire 4 se termine par'une face plane horizontale 43 qui affleure la face supérieure du longeron 3 et qui porte en saillie une butée plane verticale 44 et un ergot 45; ce dernier est placé à une distance de la bu- tée légèrement supérieure au diamètre du fil dont est constituée la frette 1.
Pour couder cette frette, on la pose sur le plateau 43 entre la butée 44 et l'ergot 45, le crochet 10 étant à plat, et on procède au coudage autour de l'ergot 45:
On mesure ensuite sur la longue branche de la frette la largeur- de la face inférieure de la traverse 2 (fig.38) et on coude la frette de la fig.37 pour former un second angle droit correspondant à l'angle 40 de la traverse; la frette a alors la forme d'un U (fig.39), puis on met en place la frette sur la traverse et on achève la conforma- tion sur celle-ci (fig.40).
Cette façon de procéder a pour avantage que la frette est étroitement appliquée par un tronçon parfaitement rectiligne contre la face inférieure plane de la traverse 2 et que l'effort de tension, Payant pas à déformer ce tronçon, est intégralement utilisé à Inapplication étroite de la frette sur les autres faces de la traverse.
L'extrémité de la frette 1 qui porte le crochet.10 est -placée dans le chien 52 de telle façon que son repère 22 soit ensuite dans le'plan vertical qui contient la face interne dudit chien; l'autre extrémité est passée oblique-. ment dans le crochet 10, comme le montre la fig. 28.
A l'aide du manchon 46 manoeuvré par le levier de cliquet 41, on rapproche l'Un de l'autre les chiens 51 et
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52 en agissant alternativement sur les éorous 36 et 37, puis uniquement sur l'un d'e ux, quand la tension de l'une des parties de la frette est suffisante, ce qui se mani- feste par une résistance considérable à la traction.
Si, au lieu d'utiliser la frette de la fig.3, on adopte par exemple celle de la fig. 24, en donnant au talon 30 l'emplaoement du trait de repère 22. on peut supprimer le chien correspondant 52 et le remplacer par un simple oollier 59 muni d'un bec 60 (fig.54); on engage la frette dans une encoche de ce beo dont la face verticale sert de butée d'appui au talon 30. quand la mise en tension de la frette est terminée, on laisse celle-oi en prise dans les chiens (ou dans le ohien et le collier) et on procède au nouage ou à ltassem- blege des deux bouts de la frette. Cette opération peut être effectuée à la main ou, de préférence, à ltaide du tube 15 qui peut être fixé à l'extrémité du levier amovi- ble 41.
On peut éviter l'utilisation de la ficelle 66 en me- surant directement la longueur de la ligne brisée 35-39 aven la frette reotiligne 1 qu'on fait basculer sttr le profil de la traverse.
Il va de soi que, sans sortir du cadre de l'inven- tion, on pourra apporter des modifications aux modes de réalisation qui viennent d'être décrits. En particulier, on pourra, si on le juge bon, utiliser l'appareil pour un mode d'assemblage queloonque, par exemple en torsadant simplement entre elles les extrémités de la frette, mal- gré les inconvénients signalés plus haut de ce mode d'at- tache. On pourra également utiliser la soudure électrique, ou autre, comme mode d'assemblage, en combinaison ou non avec l'un des moyens mentionnés plus haut ; ilest à remar- quer à ce sujet que l'assemblage par soudure seule était impossible avec les procédés de mise en tension de la frette connus jusqu'ici.
REVENDICATIONS
1, Procédé de frettage des traverses de chemin de fer, caractérisé par le fait qu'on soumet la frette, avant sa pose sur la traverse, à une préconformation suivant une partie du profil de la traverse.