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La présente inventiondue à Monsieur J.L.C. ANDRIANNE, est re- lative à un rail pouvant être utilisé pour des voies de chemin de fer, de tramways, de monorails et éventuellement pipe-lines etc...
Il existe déjà de nombreux types de rails pouvant convenir pour cet usage.
La présente intention a pour but de produire un rail qui, tout en ayant sensiblement les mêmes éléments caractéristiques dimensionnés que le rail Vignole ordinaire, permet d'obtenir une économie de poids de l'or- dre de 5 à 12 %.
Suivant une première caractéristique préférentielle, ce rail pré- sente un ou plusieurs creux, soit intérieurs, soit extérieurs, soit inté- rieur ou extérieur en même temps, le profil étant fermé ou ouvert, soit en- tièrement, soit partiellement.
En général, ce type de rail sera obtenu par extrusion (filage de l'acier) mais il peut aussi, dans certains cas, être réalisé par lami- nage et pliage ultérieurs.
Suivant une deuxième caractéristique préférentielle, l'épais- seur du bourrelet est calculée d'après l'usure réelle statistique consta- tée des voies de chemin de fer, c'est-à-dire adaptée à chaque cas bien dé- terminé .
Il existera donc toute une gamme de rails, notamment pour les deux cas bien définis correspondant aux deux grands cas d'usure, à savoir: I) usure verticale normale avec usure latérale faible (cas des alignements droits) .
2) usure verticale faible avec usure latérale forte (cas des courbes à faible rayon).
Il a été constaté, en effet, que les voies de chemin de fer en alignement droit ont des rails dont l'usure verticale est très forte et l'usure latérale très faible.
C'est exactement le contraire qui se produit dans les voies en courbe; ici c'est l'usure latérale qui est importante tandis que l'usure verticale est relativement faible
Le creux intérieur du bourrelet est tracé de manière telle que le contour intérieur n'est pas parallèle au contour extérieur et de façon que l'arc de circonférence soit tracé avec un centre situé sur l'axe de symétrie et placé plus haut que l'axe neutre de ce rail.
Suivant une troisième caractéristique préférentielle de l'in- vention, la base d'appui du rail sur la plaque ou sur la traverse est tel- le que ses bords latéraux sur lesquels viennent s'appuyer les éléments de fixation du rail aux traverses sont de plus forte épaisseur que la partie médiane qui réunit les dits bords ou qui les sépare.
De plus, la partie médiane de la base est amincie. Cette par- tie rétrécie est étudiée de manière que les tensions provenant de la char- ge de la roue sur le rail, tout en ayant une répartition répondant aux principes de la photoélasticité, cette partie rétrécie soit suffisante a .satisfaire non seulement ces exigences,mais également suffisante pour résis- ter aux effets de la corrosion, tout en allègeant le rail au.maximum.
C'est pourquoi cette partie est tracée suivant un arc de circonférence dont le centre se trouve sur l'axe de symétrie et en un des points situés au-dessus de la partie intérieure du bourrelet ou exactement à sa partie inférieure. Le rayon de cet arc de circonférence est égal à la distance
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qui sépare un de ces points à la partie supérieure médiane de la base d'ap- pui ou patin.
Suivant une quatrième caractéristique préférentielle de l'in- vention, les âmes peuvent être uniques ou dédoublées suivant les cas d'u- tilisation (alignement ou courbe) ou de possibilités de fabrication (extru- sion ou laminage).
D'autres caractéristiques pourront être déduites lors de la des- cription des dessins annexés au présent mémoire, donnés à titre exemplatif et non limitatif d'un mode de réalisation suivant l'invention.
Dans ces dessins: la figure I est une vue en coupe d'un profil de rail a âme dédoublée et possédant un bourrelet et un patin suivant ce qui est précédemment décrit.
Il y a toutefois lieu de remarquer que l'épaisseur de la partie médiane du patin est égale a environ la moitié de l'épaisseur de l'âme ou en tout cas inférieure à l'épaisseur de l'âme.
Les figures 2, 3 et 4 sont des vues en coupe d'un profil de rail à âme dédoublée mais rétrécie au droit de l'âme proprement dite afin de donner un moment d'inertie transversal beaucoup plus grand que dans le cas de l'âme unique, mais suffisant encore pour permettre un cintrage dans les courbes de faible rayon.
La figure 5 est une vue en coupe d'un profil de rail donnant sensiblement les mêmes avantages que ceux de la figure 2, mais donne en plus un gain appréciable de poids et permet d'être obtenu soit par extrusion, par laminage et pliage ultérieur.
Les figures 6, 7 et 8 sont des vues en coupe de profil de rail qui, tout en partant de l'idée générale bourrelet et patin creux (figure 6), bourrelet creux uniquement (figures 7 et 8) ont été tracées suivant une conception particulière: l'âme est dédoublée mais au lieu d'être tracée suivant les idées secondaires précédentes l'âme a, dans ces cas-ci, la forme d'un X.
Ces conceptions (figures 6, 7 et 8) permettent le cintrage des rails dans des courbes de rayon relativement faible.
Dans le cas de la figure 6, l'âme prend la forme d'un X total, c'est-à-dire que le rail comporte deux parties creuses: l'une partant du bourrelet, l'autre partant du patin.
Cette forme en X représente un corps qui se révèle indéformable.
Les figures 7 et 8 représentent un rail plus léger et plus faci- le à fabriquer que celui de la figure 6.
Entre les figures 7 et 8, la différence qui existe est celle de la forme spéciale intérieure de la combinaison âme inférieure-patin. La figure 7 donne un évidement en forme d'ogive, la figure 8 un évidement en forme de triangle arrondi à son sommet supérieur.
La figure 9 est une variante de la figure I c'est-à-dire qu'elle permet d'alléger la figure I par renforcement local des âmes, d'où il en résulte un allégement plus poussé.
La figure 10 est une vue en coupe de profil de rail à âme dé- doublée telle que la figure I, mais à âmes verticales, ce qui diminue enco- re le poids.
La figure II est une vue en coupe de profil de rail à âme unique, bourrelet creux et évidemment en arc du patin.
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La figure 12 est une variante de la figure 10 dont la partie centrale du patin a été supprimée en vue de l'allégement ce qui ne nuit pas sensiblement à la valeur du rail, mais diminue son prix de revient.-
La figure 13 est une vue en coupe de profil possédant les mêmes caractéristiques bourrelet et patin que la figure I, mais dont les 3 côtés forment un triangle équilatéral.
La figure 14 est une variante de la figure 13 dont les angles inférieurs ont été modifiés.
La figure 15 est une vue en coupe d'un profil de rail du type ordinaire, mais pouvant également en variante (figure 16) être à bourrelet creux ou en combinaison avec tous les systèmes précités.
Elle présente un grand intérêt puisqu'avec une économie de poids, elle donne un moment d'inertie au moins égal. Ce -système de rail a le grand avantage de convenir surtout pour les voies en courbe où il permet une beaucoup plus grande usure latérale.
La figure 17 est une vue en coupe d'un profil de rail à gorge suivant les idées principales de l'inventiono
REVENDICATIONS
1. - Rail généralement creux à un seul bourrelet pour la con- struction de voies de chemin de fer, de tramways, de monorails et accessoi- rement de pipe-lines etc., caractérisé en ce que le bourrelet se prolonge sur ses bords latéraux inférieurs par un ou deux éléments rectilignes con- stituant une ou deux âmes raccordées suivant des courbes continues avec une semelle d'appui en une ou plusieurs parties, laquelle semelle d'appui possède des bords latéraux où se produit l'accrochage pour la fixation du rail aux traverses.
Ces bords latéraux sont de plus forte épaisseur que la partie médiane qui réunit les dits bords.