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PERFECTIONNEMENTS AUX-ATTACHES POUR VOIE DE CHEMIN DE FER POUR PREVENIR LE
RIPAGE ET AJUSTER L'ECARTEMENT.
Le mémoire qui suit décrit spécialement et précis la nature de cette invention et la manière de la réaliser. Cette invention est relative à une attache perfectionnée, parfaitement résistante et universellement ap- plicable pour fixer les rails a patin à des traverses de chemin de fer de tous types, par exemple, en bois, en acier, en fer coulé ou en béton, de tel- le façon que lorsque deux paires des dites attaches sont assujetties aux as- siettes de rail d'une traverse soit en y cramponnant l'attache elle-même à travers un trou ovalisé de la plaque d'appui de la traverse ou en prévoyant des moyens complémentaires de liaison par exemple un rivet, un tire-fond, un crampon ou un boulon, les dites attaches empêchent en permanence le ri- page des rails, neutralisent le mouvement vertical ou le mouvement dit "en lacet" des rails,
sans désorganiser de façon appréciable la traverse et le ballast sous-jacent, aussi bien qu'elles permettent d'ajuster minutieusement l'écartement de la voie et de le maintenir avec peu ou pas de soins ulté- rieurs de la part du personnel permanent de la voie. C'est chose connue des ingénieurs de chemin de fer que la plupart des attaches de voie utilisées jusqu'à présent sont à divers égards limitées dans leur utilité et leur rôle, par exemple :
a) Les crampons bien connus n'évitent pas le ripage ni ne per- mettent pas d'ajuster l'écartement de façon satisfaisante et doivent être fréquemment enfoncés au marteau pour assurer le contact avec le rail, ce qui est dû à leur manque de résistance, aux efforts directs de soulèvement des ailes du rail tendant à les ôter de la traverse soumise à des charges rou- lantes rapides b) Les divers types de cales de rail, effilées et inamovibles , qui sont une particularité commune à un grand nombre de types de traverses
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existants préviennent le ripage du rail uniquement dans la direction où el- les forcent et uniquement lorsque quatre cales existent par traverse, elles ne peuvent être manoeuvrées pour ajuster l'écartement et tout cela en outre dans une mesure très limitée.
Elles doivent être fabriquées avec des toléran- ces très serrées pour obtenir un agencement satisfaisant même avec un type particulier de rail et de traverse, et le jeu est si limité par leur manque d'élasticité que peu après la mise en service, elles ont tendance à relâcher et à se détacher des selles de traverse ou encore elles doivent être complé- tées par des doublures pour les maintenir serrantes. Elles ne confèrent pas l'élasticité désirée à la voie, ce qui est dû à la rigidité de l'assemblage du rail à la traverse et les mouvements verticaux ainsi transmis des rails aux traverses aboutissent rapidement à défaire et écraser le bourrage de ballast et occasionnent du soufflage et du pompage sous les traverses.
Elles se détachent aisément et glissent le long de la voie avec les griffes amo- vibles détachées avec lesquelles elles sont ordinairement agencées sur les traverses. c) Les systèmes d'attaches de types combinés d'une patte de ser- rage de rail et de boulons ne conviennent pas à un ajustement serré de l'é- cartement nécessaire à la voie à grande vitesse et le manque d'élasticité des pattes contribue au desserrage des boulons ce qui en conséquence nécessite une surveillance fréquente.
Pour la même raison on les considère souvent insuffisantes pour prévenir effectivement le ripage. d) Les divers types existants d'attaches élastiques en forme de crampons ou de pattes de serrage ne conviennent pas pour l'ajustement d'é- cartement nécessaire pour neutraliser les tolérances de fabrication ou les imperfections dues au forage des traverses à la grosse machine qu'oiqu'ils soient tout à fait efficace contre le ripage et dans le maintien de leur étreinte des rails. e) Les divers types d'ancrages indépendants pour rail sont effi- caces à des degrés variables contre le ripage dans une direction à la fois seulement.
Actuellement ils constituent des accessoires supplémentaires de la voie utilisés en sus des crampons et ne sont pas proposés pour servir d'attaches amovibles des rails aux traverses. f) Les divers arrangements de goupilles et de clavettes qui sont utilisés dans le cas de traverses ayant des coussinets ou des plaques accou- plées au moyen de barres d'accouplement peuvent uniquement servir pour ajuster l'écartement dans une mesure limitée et ne servent pas d'attaches des rails aux traverses.
L'objet principal de la présente invention est pour cette raison, de procurer une attache de voie qui réunit les trous caractéristiques les plus désirables et les plus importantes d'une attache de voie satisfaisante.
Ce sont : (i) Entrave du ripage des rails simultanément dans l'une et l'au- tre direction.
(ii) Donner un jeu adéquat pour l'ajustement de l'écartement pour satisfaire toutes les nécessités pratiques de service des voies à grande vi- tesse.
(iii) Adaptation aisée d'une attache normale à tout type et pro- fil de rail et de traverse et à tous les écartements de voie réduisant par là le nombre des diverses parties amovibles des assemblages aux traverses.
Un autre objet de cette invention est de procurer une attache pour voie qui demeure tel que placé et ne se desserre pas ou ne nécessite
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pas de surveillance fréquente du personnel d'entretien permanent de la voie et si on le désire puisse aussi être rendue intransportable par les saboteurs ou les fripons.
Un autre objet de cette invention est de procurer une attache pour voie dont l'introduction dans tout type de traverse assujettisse cette dernière d'une manière élastique et contribue à maintenir le ballast sous- jacent plus au moins intact sous l'action des trains roulant à grande vites- se, assurant par là une augmentation substantielle de la vie utile de la tra- verse ainsi qu'une économie appréciable du coût de l'entretien de la voie y compris celui de sa couche de ballast.
Encore un autre objet de cette invention, c'est de supprimer spécialement dans le cas de traverse en bois l'emploi sous les rails de plaques d'appui à simple ou double épaulement, laminées aux devers et de permettre à la place, l'emploi de plaques d'appui planes en acier doux, re- lativement simples et peu coûteuses sans épaulement en donnant le devers né- cessaire lors du façonnage ou de la taille à l'herminette des assiettes de rail sur les traverses, le rôle d'épaulement étant effectivement mieux rem- pli par l'attache elle-mêmeo.
Suivant cette invention ladite attache consiste en une patte de serrage en acier à ressort combinée avec une rondelle excentrique fabriquées séparément et assemblées ou à incorporer l'ensemble des deux éléments en une pièce comme expliqué ci-dessous : - Une barre d'acier laminée de profil plat, carré ou rond est for- gée au marteau ou de telle manière qu'une extrémité de la barre soit façon- née pour ressembler en plan à une came et l'autre extrémité de la barre soit recourbée pour former une patte de serrage ressemblant à une boucle en forme de griffe, suivant un plan vertical.
L'extrémité en forme de came pose sur la traverse près du bord du patin du rail et la patte de serrage est faite pour chevaucher le pan incliné du patin du rail par rotation ou pivotement de l'attache autour du centre du trou fait dans l'extrémité en forme de came, après que cette dernière a été fixée à la traverse par un des moyens de liai- son habituels dont question plus haut par exemple, rivets, crampons,, boulons, etc..
Si on le désire, ces moyens d'assemblage amovibles peuvent en va- riante, être remplacés par un crochet embouti et rivé à la forge ou soudé pour fixer l'attache sur la traverse, au travers d'un trou ovalisé de l'as- siette du rail. Dans le cas de la variante on employe une rondelle excentri- que amovible au lieu de l'extrémité en forme de came de l'attache, l'extré- mité ou patte de serrage et la partie inférieure ajustée en rondelle excen- trique peuvent de préférence être faites à partir d'une barre laminée de sec- tion carrée.
La rondelle excentrique qui peut être en fer coulé ou en acier doux a un collet en forme décrou faisant saillie sur l'extrémité inférieure de la patte de serrage.
L'organe d'assemblage entre autres, un boulon, un rivet, etc.. passe par le trou de rondelle et le système a l'avantage supplémentaire que la plaque de serrage ainsi que la rondelle peuvent tourner indépendamment l'une de l'autre.
La manoeuvre de la rondelle à collet au moyen d'une clef spécia- le rapproche graduellement ou écarte, la patte de serrage du rail, par suite de l'excentricité de la rondelle qui remplit le même but que le profil en came dans le système en une pièce mentionnée plus haut.
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Cette invention est illustrée par le dessin ci-joint d'un bout à l'autre duquel les mêmes lettres de référence indiquent des parties cor- respondantes dans les différentes figures.
Dans ce dessin les figures 1, 2, 3 et 4 sont des vues en plan de quatre séries des dites attaches disposées près des assiettes de rail de quatre traverses, illustrant les positions diverses que l'attache est appe- lée à prendre dans la voie.
La fige 1 montre la position initiale de chaque paire d'attaches dans laquelle elles dégagent bien les assiettes du rail sur les traverses pour faciliter la pose des rails.
Les fig. 2, 3 et 4 montrent comment une modification dans les positions relatives des attaches sur une traverse provoque le mouvement la- téral du rail pour diminuer ou élargir graduellement l'écartement. En adap- tant des positions intermédiaires entre celles représentées dans les trois figures, par la manoeuvre de l'une des deux paires d'attaches à une traver- se, les fins ajustements de l'écartement peuvent être effectués.
Les fige 5, 6, 7 et 8 sont respectivement des coupes verticales partielles d'une traverse en acier, d'une traverse en bois, d'une traverse en béton précontraint, illustrant l'adaptation des dites attaches à ces dif- férents types de traverses en utilisant l'un ou l'autre des moyens d'assem- blage usuels suivant ce qui est prévu dans les modèles de traverses, par exemple, des rivets ou des boulons peuvent être employés dans le cas de tra- verses en acier, des crampons ronds, tire-fonds ou des boulons à griffes dans le cas de traverses en béton.
Les illustrations donnent cependant des exemples en mentionnant des assemblages par rivets pour une traverse creuse en acier à la figo 5; des assemblages par crampons pour une traverse en bois à la figo 6 ; des assemblages par tire-fonds pour une traverse avec plaque en fer coulé à la fig. 7 et des assemblages par boulons pour une traverse en béton précontraint à la fige 8.
Les illustrations des figures 5 à 8 montrent aussi que l'usage des dites attaches pour tout type de traverse prévient la nécessité de pla- ques d'appui à épaulement ou de griffes sur les assiettes de rail de la tra- verse car le support à épaulement nécessaire pour le rail est procuré par l'attache elle-même.
Les figures 9 et 10 montrent les détails agrandis d'une paire d'attaches correspondant aux dispositions montrées dans les figures 1 et 2 et indiquent respectivement les positions initiales et de travail des atta- ches pour fixer le patin du rail. Les figures 11 et 12 sont des vues en élé- vation des attaches suivant les traces U U' et V V' indiquées aux figures 9 et 10 et éclairent particulièrement sur l'étendue de l'élasticité de l'ex- trémité en patte de serrage de sa position initiale à la position de tra- vaila
En se référant aux figures 1 à 12, A représente le rail, B l'as- siette du rail sur la traverse,
Cr et C1 sont une paire d'attaches décrites respectivement droita et gauche ayant des organes d'assemblage traversant des trous ronds D de même dimensions que les organes d'assemblage aux assiet- tes des rails des traverses. E est la partie en patte de serrage de l'atta- che qui chevauche le pan incliné (F) du patin du rail. G est le bras infé- rieur de l'attache en forme de rondelle excentrique ou de came vue en plan et qui heurte le bord du patin du rail (H).
Les figures 9 à 13 illustrent-de plas les détails de construc- tion et la manière d'utiliser l'attache lorsqu'elle est faite d'une barre plate. A la figure 13, C est une barre plate d'acier à ressort avec un trou excentrée (D) à travers l'extrémité en forme de came (G) comme indiqué en plan et en élévation. L'extrémité (E) du plat est par la suite recourbée
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pour former une boucle en forme de griffe gauche ou droite suivant le plan vertical comme indiqué dans les diverses vues de l'attache terminée Cr et
Cl aux figures 9 à 12.
Les figures 14 à 16 illustrent la variante des détails de construc- tion et le mode d'emploi de l'attache quand elle est faite d'une barre de profil carré ou rond.
Se référant à la fige 14, C est un bout de barre en acier à res- sort de section carrée dont les extrémités ont été coupées en forme d'un coin comme indiqué en plan et en élévation en K. Une de ces extrémités est par la suite tournée et repliée en une boucle excentrée (Gl) et l'autre ex- trémité est recourbée pour former une boucle en forme de griffe droite ou gauche (El) suivant le plan vertical comme indiqué dans le plan des attaches achevées Elr et Cll de la figure 15 et en élévation suivant la trace W W' à la figure 16.
Les figures 17 à 20 illustrent en variante les détails de con- struction et mode d'emploi de l'attache lorsqu'une rondelle excentrique amo- vible intervient pour obtenir l'effet de came en vue de l'ajustement de l'é- cartement. La figure 17 illustre en plan et profil la rondelle excentrique L, un trou excentré (J) un collet en forme d'écrou (M) sur la rondelle et la partie ronde (N) de la rondelle qui s'adapte dans l'extrémité G 2 ayant un large trou (0) formé par le repliement d'une des extrémités en coin de la barre C 2 montrée à la figure 8. L'autre extrémité de cette barre vue verticalement par la suite façonnée en une boucle en forme de griffe gauche ou droite (E 2) similaire mais plus courte que celle montrée aux figures 15 et 16.
Les attaches achevées et assemblées C2r et C21 sont montrées en plan à la figure 19 et en coupe verticale suivant la trace X X' à la figure 20. Dans cette disposition la partie en patte de serrage des attaches demeu- re fixe tandis que l'écartement est ajusté par la manoeuvre des rondelles excentriques L. La position des pattes de serrage montrée en plan à la fi- gure 19 procure constamment une butée au bord H de chaque aile du patin du rail et est pour cela choisie d'un bout à l'autre de la voie. Les figures 21 à 24 montrent en variante un arrangement dans lequel un crochet réalisé sous le bras inférieur de l'attache par forage, emboutissage, soudage ou rivetage occupe la place de moyens d'assemblage amovible entre autres de boulons, rivets, crampons, etc.
Dans la figure 21 (Dl) est un trou ovalisé dans la traverse de chaque côté du rail A vu en plan.A la figure 22, le plat C3 montré en plan et profil a un crochet (P) rivé au bras inférieur en for- me de came (G 3) de l'attache qui sous tous les autres rapports est similai- re à celle.montrée aux figures 1 à 13.
Le crochet (P) est introduit par le plus large côté du trou ova- lisé (DI) dans la traverse et par engagement dans le plus petit côté de la fente dans la position de travail de l'attache. Comme montré à la figure 21, une partie du trou ovalisé (D I) est sous le rail par l'effet duquel arran- gement, l'attache une fois introduite ne peut être enlevée à moins que le rail soit déplacé. Le crochet (P) agit comme un pivot aussi bien que comme un organe d'assemblage à la façon des organes d'assemblage mentionnés dans le cas des dispositions en variante sans crochet. L'ensemble complet des at- taches C3r et C31 est montré en plan à la figure 23 et en coupe verticale suivant la trace Y Y' à la figure 24.
Lorsque des attaches fabriquées suivant tout détail de construc- tion en variante mentionné dans la description ci-avant ont été fixés aux traverses sur une longueur de voie, les rails peuvent être convenablement mis en place comme montrés aux figures 1 et 9 sans enlever ou détacher les organes d'assemblage (D). A cette fin les attaches doivent simplement être tournées sur les organes d'assemblage à pivot au moyen d'une pince ou d'un levier de manière que le rayon le plus court de l'extrémité en forme de came (G) soit en opposition avec le bord du patin du rail (H) et que l'extrémité
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en patte de serrage de l'attache ait aussi dégagé le rail.
Les attaches de chaque côté de l'assiette du rail peuvent du fait de leur forme en came (en plan) être rapprochées ou éloignées du bord du patin du rail (H) mais soit dans un sens dextrogyre ou lévogyre suivant qu'elle sont droite ou gauche, comme il est montré par des flèches aux figures 1, 2, 9 et 10.
La position de la partie en patte de serrage des attaches vue en plan par apport à l'extrémité en forme de came est adaptée dans le modèle d'attache en une pièce pour que quand la partie plus plate du profil en came ayant un rayon graduellement croissant est amenée à buter contre le bord du rail (fig. 10 et 12) le bras supérieur formant la patte de serrage du fait de l'élasticité chevauche graduellement le patin du rail jusqu'à ce que sa pointe (Q) passe au-delà du plus haut point de sa trajectoire sur le pan incliné (F).
Ce plus haut point sur le patin du rail est évidemment à l'op- posé de l'organe d'assemblage en D et il s'ensuit que lorsque les attaches sont tournées dans leurs positions finales comme montré aux figures 10, 15 et 23, leurs pointes (Q) sont déjà reculées à un niveau moins élevé sur le patin du rail et doivent faire face à une résistance occasionnée pour gra- vir en retournant ou glissant à la position originale. D'un autre côté, la butée du profil en forme de came contre le bord du rail va en augmentant à mesure que ce dernier tend à riper dans la direction des flèches indiquées le long du rail aux figures 1 à 4, 15 et 23 et renforce ainsi l'étreinte de la patte de serrage en arrêtant le ripage dans la direction perpendicu- laire.
Quoique les attaches aux traverses sont disposées pour que la direc- tion suivant laquelle elles chevauchent les patins du rail soit conforme à la direction normale du ripage du rail, dans le cas d'un renversement pos- sible de la direction de ripage vers l'intérieur de la voie, les attaches sont empêchées de céder par l'action combinée de blocage des parties en patte de serrage et en forme de came de celles des attaches qui sont en "po- sition limitatives, entre autres le profil dressé (R) à l'extrémité large de la came butte pleinement contre le rail (voyez les attaches C 1 C 11 et C 31 aux figures 10, 15 et 23.
Sauf pour les nécessités de surécartement en courbes de petits rayons et d'écartement juste parfois préféré en alignement, tous les types de traverses ont besoin de quelque moyen d'ajustement de l'écartement pour neutraliser les tolérances de fabrication ou de forage des traverses et cel- les des attaches, la came particulière des dites attaches est destinée à permettre les ajustements nécessaires d'écartement comme suit :
L'étendue moyen de manoeuvre des attaches illustrée au plan des attaches droit et gauche des figures 10, 15 et 23 est d'environ un angle droit. La rotation d'un angle droit de l'extrémité en forme de came de l'at- tache devra donc permettre l'ajustement d'écartement désiré pour satisfaire aux nécessités pratiques.
Les limites du rayon du profil en came peuvent ai- sément être établies pour varier d'environ 1/4 " chiffre qui est l'ajuste- ment maximum qui peut être exigé et par la manoeuvre des attaches de chaque côté des rails de la voie l'ajustement d'écartement le plus serré peut être obtenu et est conservé par l'effet de la pression combinée des bras supé- rieur et inférieur (E et G) de l'attache sur le patin F du rail ainsi que sur son bord (11).
Dans le cas d'une attache avec une rondelle séparée en forme de came (figure 17 à 20) la latitude nécessaire pour l'ajustement l'écartement existe dans la rondelle (L) elle-même qui est manoeuvrée indépendamment de la patte de serrage.
Une surface portante en acier ou en fer coulé est normalement préparée sur tous les types de traverses sauf certaines traverses en bois de la variété bois dur comme le chêne, auquel cas les plaques d'appui montrées à la figure 6 peuvent être négligées et les attaches simplement fixées au moyen de clous ou de tire-fonds. Une disposition en variante de cette attache
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particulièrement applicable dans le ca d'une voie sur '.raverse en bois avec crampons et des plaques d'appui à simple épaulement est illustrée aux figures
25 à 30. Dans cette modification les attaches préviennent effectivement le ripage des rails et ont la plupart des avantages mentionnés ci-avant sauf qu'elles ne sont pas sollicitées pour ajuster l'écartement de la voie.
Telles quelles les attaches ne sont pas nécessairement prévues sur toutes les traverses sans interruption et, d'autant sollicitées pour prévenir le ripage des rails et par exemple des traverses alternées peuvent être pourvues de deux pattes de serrage du côté intérieur des rails seule- ment.
La figure 25 montre un assemblage à une traverse avec les atta- ches amenées en position initiale pour poser les rails.
La figure 26 montre la traverse voisine sur laquelle les attaches ne sont pas prévues et la figure 27 montre la traverse suivante sur laquelle les attaches sont montrées chevauchant les patins des rails dans la position de travail.
La figure 28 montre un plan détaillé de l'attache rivée à la plaque d'appui en concordance avec la position montrée figure 27. La figure 29 est une vue en coupe suivant la trace Z Z' de la figure 28. La figure 30 montre un plat en acier à ressort C 4 dont une extrémité (G 4) est en forme de came ayant un coin anguleux et un coin arrondi. L'autre extrémité (E 4) du plat est par la suite façonnée en une patte de serrage droite ou gauche qui chevauche le rail comme montré au plan et à l'élévation de l'attache ter- minée C 4 1 des figures 28 et 29.
Se référant aux figures 25 à 29, A est le rail, B la plaque d'ap- pui ou l'assiette du rail sur la traverse, C4r et C41 les attaches droite et gauche rivées avec mi-rigidité à la plaque d'appui au travers du trou (D2).
Le patin du rail est fixé entre l'épaulement (S) de la plaque d'appui et le bras en forme de came (G4) de l'attache. Le coin anguleux du bras (G4) li- mite la rotation de l'attache sur l'assemblage à pivot en (D2). Lorsque l'at- tache a été tournée dans la position montrée aux figures 27 et 28, avec la patte de serrage (E4) chevauchant complètement la pan incliné (F) du patin du rail, les crampons voisins du coin anguleux du bras (G4) bloque tout mou- vement ultérieur de l'attache. Cet arrangement assure peinage du ripage dans chaque direction même si toutes les attaches sont de même main, par exemple gauche tel que représenté par G41, les attaches peuvent cependant être droi- tes et gauches lorsque c'est justifié par l'intensité du ripage.
REVENDICATIONS.
1 ) Une attache pour fixer les rails aux traverses de chemin de fer caractérisée en ce qu'une barre plate, carrée ou ronde, en acier à res- sort a une de ces extrémités façonnée en une bande en forme de griffe (sui- vant le plan vertical) pour servir de patte de serrage de rail et l'autre extrémité en forme de came (suivant le plan horizontal) ressemblant à une rondelle excentrique, à travers le trou rond de laquelle passe un rivet, un boulon, un tire-fond ou un crampon pour former avec la traverse un assem- blage semi rigide à pivot ;
la patte de serrage étant susceptible de chevau- cher graduellement le pan incliné du patin du rail en exerçant une pression élastique sur ce dernier et le bras en forme de came fournissant une butée rigide au bord du patin du rail, les deux bras de l'attache agissant simul- tanément lorsque cette dernière est manoeuvrée sur son pivot.