BE899679A - Procede de preparation de coeur de croisement ou de traversee et appareil de voie ainsi obtenu. - Google Patents

Abstract

Procédé de préparation de coeur de croisement ou de traversée monobloc, comprenant le laminage d'un profilé à section transversale constante, capable d'envelopper toutes les sections de coeur à usiner, et l'usinage dans ce profilé des surfaces de roulement, des ornières nécessaires au guidage et au passage des mentonnets des roues, et des chambres nécessaires aux abouts du coeur pour sa liaison aux voies adjacentes, ainsi qu'éventuellement de bords de patin, disposés de part et d'autre de la base du profilé.

Description

  "Procédé de préparation de coeur de croisement ou de traversée et appareil de voie ainsi obtenu" Procédé de préparation de coeur de croisement ou de traversée et appareil de voie ainsi obtenu"

  
La présente invention est relative à un procédé de préparation de coeur de croisement ou de traversée monobloc, ainsi qu'aux appareils de voie obtenus à l'aide de ce procédé.

  
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sée monoblocs en acier moulé (v . Encyclopédie Internationale des Sciences et des Techniques, Vol. X, Presses de La Cité, 1973). Ces appareils de voie sont extrêmement coûteux car ils demandent des modèles de fonderie spécifiques pour chaque type de coeur. Par ailleurs, étant donné le prix très élevé de l'acier coulé, on ne

  
peut se permettre le moulage de parties superflues et ces coeurs moulés présentent de grandes variations de largeur non seulement selon le type de coeur, mais même pour un seul coeur donné. Il en résulte que l'on doit prévoir un grand nombre de selles ou semelles différentes ou des préparations différentes du support selon l'angle du coeur, sa hauteur et l'emplacement du support. Enfin, les longueurs des coeurs

  
en acier moulé sont en pratique limitées en fonction des installations existantes de traitement thermique

  
de trempe ou de recuit. Enfin la précision des lignes de roulement et de guidage et des chambres de raccord aux abouts des coeurs moulés laisse parfois à désirer.. 

  
On connaît également la préparation de coeurs de croisement ou de traversée à partir d'éléments partiels coulés, forgés ou laminés, qui sont ensuite, après usinage, assemblés par voie mécanique, par exemple par boulonnage, rivetage, etc..., et éventuellement renforcés par collage et/ou par soudage. Ces coeurs assemblés présentent l'inconvénient de se dégrader par dislocation ou avaries plus rapidement que les coeurs monoblocs, en réduisant ainsi leur durée de vie et en augmentant les frais de maintenance. A titre d'exemple, on observe des bris et déformations de boulons, des ovalisations de trous, des bris de rails, des fissurations,

  
etc.

  
La présente invention a pour but de mettre au point un procédé de préparation de coeur de croisement ou de traversée monobloc, qui ne présente pas les inconvénients précités, et qui représente une simplification notable par rapport aux procédés antérieurs.

  
On résout ces problèmes, suivant l'invention, par un procédé de préparation de coeur de croisement ou de traversée monobloc, caractérisé en ce qu'il comprend le laminage d'un profilé à section transversale constante, capable d'envelopper toutes les sections de coeur

  
à usiner, pour n'importe quel type de coeur, et l'usinage dans ce profilé des surfaces de roulement, des ornières nécessaires au guidage et au passage des mentonnets des roues, et des chambres nécessaires aux àbouts du coeur pour sa liaison aux voies adjacentes, ainsi qu'éventuellement de bords de patin, disposés

  
de part et d'autre de la base du profilé. 

  
Suivant un mode de réalisation avantageux

  
de l'invention, le procédé comprend la laminage d'un profilé, tel que le profilé susdit, présentant, le long de la base de chacun de ses côtés longitudinaux, des saillies latérales dont les bords sont équidistants sur toute la longueur du profilé, ces saillies latérales étant destinées à servir de bords de patin pour le coeur usiné.

  
D'autres détails et particularités de l'invention ressortiront de la description donnée ci-après, à titre non limitatif et avec référence aux dessins annexés.

  
La figure 1 représente une vue en coupe transversale d'une forme de réalisation de profilé obtenu par l'étape de laminage du procédé suivant l'invention. La figure 2 représente une vue en plan du dessus d'un coeur de croisement suivant l'invention. La figure 3 représente une vue frontale, suivant la ligne III-III, de la figure 2.

  
Les figures 4 à 6 représentent trois vues en coupe, suivant les lignes IV-IV, V-V et VI-VI, de la figure 2.

  
Les figures 7A et 7B représentent chacune une vue frontale, suivant la ligne VII-VII de la figure 2, de deux formes de réalisation d'abouts de coeurs suivant l'invention.

  
La figure 8 représente une vue en plan du dessus d'un coeur de traversée suivant l'invention. La figure 9 représente une vue en coupe, suivant la ligne IX-IX, de la figure 8.

  
Sur les différents dessins, les éléments identiques ou analogues sont désignés par les mêmes références. 

  
Une forme de réalisation d'un profilé 1 obtenu à la suite de l'étape de laminage du procédé suivant l'invention est illustrée sur la figure 1, sous la forme de sa section transversale. Celle-ci est constante sur toute la longueur du profilé. On peut la prévoir unique, c'est-à-dire capable d'envelopper toutes les sections de coeur à usiner, pour n'importe quel type de coeur. Par l'expression "capable d'envelopper" il faut entendre que toutes les sections du coeur à usiner, et même toutes les sections de n'importe quel coeur à usiner, doivent pouvoir être comprises dans la section du profilé. La forme de réalisation représentée, de forme approximati-

  
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être allégée au maximum de tout acier laminé, sans utilité. Cela explique la forme en U renversé du profilé et la présence d'un évidement central 2 à la base de ce dernier .

  
De même, on a prévu, dès le laminage, la formation de saillies latérales 3 et 4, le long de la base 8 de chacun des côtés longitudinaux 5 et 6 du profilé. Ces saillies latérales, dont les bords extérieurs sont équidistants sur toute la longueur de profilé, vont servir de bords de patin et ils seront donc destinés à rècevoir les fixations aux supports des coeurs . Etant donné ce parallélisme des bords de patin, il suffit,

  
en cas de pose indirecte sur selles ou en cas de pose directe sur supports en bois, en béton ou en acier, de prévoir un seul type de selle ou de semelle isolante ou élastique ou un seul type de préparation du support, et cela quelle que soit la hauteur du coeur et quel que soit l'angle de celui-ci et, pour un coeur donné, quel que soit, sous ce dernier, l'emplacement du support. Contrairement à cela, il faut prévoir pour les coeurs

  
de conception antérieure un très grand nombre de selles, semelles ou préparations différentes selon l'angle du coeur, sa hauteur et l'emplacement du support, et cela déjà pour un seul coeur donné.

  
Enfin, sur le côté supérieur 7 du profilé,

  
de part et d'autre d'une partie centrale 9, sont prévues des parties latérales 10 et 11 légèrement surélevées pour être capables d'envelopper, comme il sera décrit de manière plus détaillée dans la suite, des rails appelés pattes-de-lièvre ou contre-rails surélevés.

  
Il est évident qu'on pourrait prévoir, suivant l'invention, de laminer un profilé de section rectangulaire, dont la largeur serait égale à la somme de la base 8 et de la largeur des deux saillies 3 et 4 du profilé

  
1 illustré et dont la hauteur serait égale à la distance entre la base 8 et les parties latérales surélevées 10

  
et 11 du profilé 1 illustré. On devrait alors prévoir l'usinage des bords de patin 3 et 4 dans l'étape suivante du procédé suivant l'invention. Cette solution présente toutefois l'inconvénient d'ureplus grande consommation d'acier laminé et d'un surcoût d'usinage.

  
La figure 2 représente une vue de dessus d'un coeur de croisement 12 monobloc suivant l'invention. Ainsi qu'il ressort très clairement de cette vue, les deux bords de patin 3 et 4 sont équidistants sur toute la longueur du coeur. A l'une des extrémités du coeur, des abouts 13 et 14 des deux rails dits pattes-de-lièvre
23,24 ont été usinés selon les exigences des rails des voies adjacentes dans lesquelles le coeur doit être incorporé. Ces abouts présentent donc en section transversale la forme d'un rail avec son champignon 15, son

  
âme 16 et son pied 17 (v . figure 3 ) . Dans le cas illustré, les abouts 13 et 14 sont façonnés de façon à converger l'un vers l'autre. Dans d'autres cas ils seront plutôt verticaux ou divergents. Entre ces abouts de coeur 13 et 14, il faut prévoir une chambre 18 pour permettre les opérations de liaison de ces abouts aux voies adjacentes, que

  
ce soit par éclissage ou châssis boulonnés, renforcés

  
par collage ou non, ou par soudage à l'arc, soudage par étincelage ou soudage aluminothermique. Cette chambre 18 est obtenue par fraisage de l'âme 19 du grand U renversé du profilé 1, entre l'évidement central 2 et la partie centrale 9 de son côté supérieur (v . fige 1) .

  
Il est ainsi possible de raccorder très économiquement un coeur donné à n'importe quel profil de rail d'un poids égal ou inférieur posé selon n'importe quelle inclinaison, et mène à plusieurs rails de poids différents inclinés ou non pour un seul coeur, sans adjonction de quelconques rails de raccord, éclisses de raccord ou soudure avec

  
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conception antérieure.Cela autorise ainsi une très grande souplesse d'assemblage dans des voies utilisant

  
des rails de profils différents posés selon des inclinaisons d if férentes .

  
Ainsi qu'il ressort des figures 7A et 7B, les abouts illustrés 20 et 21 de la pointe de coeur 25 sont ici en position verticale de part et d'autre d'une chambre

  
22. Sur la figure 7A, les abouts 20 et 21 ont été usinés de façon à être raccordés à un profil de rail de hauteur inférieure .Si par la suite il y a une modification du réseau, à l'aide de rails de poids supérieur et donc de hauteur supérieure, il est aisé de transformer les abouts
20 et 21 illustrés sur la figure 7 A en ceux illustrés sur la figure 7B, et cela par un simple usinage de la partie inférieure des abouts.

  
La figure 4 illustre une vue en coupe du coeur de croisement 12 juste au niveau du coude des deux pattes-de-lièvre 23 et 24, c'est-à-dire là où les mentonnets des roues, en appui sur le côté interne 26, et respectivement 27, des champignons de ces rails-depuis l'extrémité adjacente du coeur, cessent de s'appuyer sur ces rails. Il ressort très clairement de cette figure que seul le côté supérieur 7 du profilé laminé 1 a été usiné de façon non seulement à obtenir une ornière entre les deux pattes-de-lièvre 23 et 24, mais aussi à faire disparaître tous les défauts de surface éventuellement présents à la partie supérieure du laminé à sa sortie du laminage. Par contre, les faces latérales n'ont pas été traitées.

   Bien qu'on ait à cet endroit une épaisseur de matière superflue de part et d'autre de l'ornière usinée, il faut tenir compte du fait qu'il s'agit là d'acier laminé, c'est-à-dire d'acier présentant un faible coût

  
de revient, et non d'acier coulé, très coûteux. Par ailleurs, ce mode de réalisation permet un usinage du profilé réduit au strict minimum nécessaire pour répondre aux exigences des voies ferrées.

  
La figure 5 illustre une vue en coupe du coeur de croisement 12 au niveau de la pointe de coeur 25, à une faible distance de son extrémité .Au niveau de cette coupe, la pointe n'est toutefois pas encore assez -élevée pour recevoir la roue qui va quitter l'une des pattes-de-lièvre 2 3 ou 24 en direction de cette pointe de coeur 25. La figure 6 illustre une vue en coupe du coeur de croisement 12 au niveau des entrées des ornières 28, 29 usinées entre les pattes-de-lièvre 23, 24 et la pointe de coeur 25. Etant donné la difficulté du fraisage des extrémités en pointe des pattes-de-lièvre 23,24 à ces

  
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sont pas ou très peu sollicités,on peut prévoir, lors de la phase d'usinage du profilé suivant l'invention, le façonnage d'un logement 30, 31 à chaque extrémité correspondante des pattes-de-lièvre 23 et 24. Dans ce logement on place des pièces surajoutées 32,33 d'entrée d'ornière qui sont assemblées au coeur à l'aide de boulons

  
34 et d'écrous 35. Les boulons sont passés au travers

  
de passages 36 prévus sur la pièce surajoutée 32 ou 33 et enfoncés dans des trous borgnes 37 usinés dans les parois latérales du coeur, en dessous du logement 30 ou

  
31. Des perforations 38 façonnées dans le fond du logement 30 ou 31 permettent l'introduction des écrous 35 dans les trous borgnes 37 et leur accès pendant le serrage des boulons.Ces pièces d'entrée d'ornière pourraient aussi être soudées sur le coeur proprement dit.

  
Le procédé de préparation d'un coeur de croisement 12 suivant la figure 2 comprendra donc en premier lieu le laminage, éventuellement en continu, d'un, profilé présentant une section transversale telle que celle représentée sur la figure 1. On pourra donc utiliser n'importe quel type d'acier à rail laminable, par exemple des aciers ordinaires à rail, naturellement durs ou faiblement alliés(Cr, Ni&#65533;, Cu, Va, Nb, etc ... ) ou fortement alliés(au Mn du type Hadf ield), en vue de les durcir avec ou sans traitement thermique de surface. 

  
Ce profilé laminé sera ensuite tronçonné à la longueur voulue et notamment pour que le coeur présente des abouts aisément raccordables aux voies adjacentes.

  
Au contraire des coeurs en acier coulés ou soudés, dont les longueurs sont limitées en fonction des installations existantes de traitement thermique, de trempe ou de recuit, le procédé suivant l'invention permet l'obtention de coeurs de très grande longueur. Il ne faut d'ailleurs aucun investissement supplémentaire pour réaliser des coeurs d'angle non standard .Le tronçonnage est effectué

  
à la longueur souhaitée et un usinage semblable à celui des coeurs standards est effectué.

  
Après le tronçonnage, on effectue dans le profilé un usinage, par exemple par fraisage et décapage

  
des surfaces de roulement, des ornières de guidage des mentonnets des roues et des chambres nécessaires aux abouts du coeur pour sa liaison aux voies adjacentes, ainsi que des logements aux entrées des ornières 28 et
29, pour les pièces surajoutées 32 et 33 à assembler

  
sur le coeur. Cet usinage peut être effectué automatiquement à l'aide d'appareils de fraisage et de décapage commandés de manière programmée en fonction du type

  
de coeur à fabriquer .

  
Sur la figure 8 est illustré un coeur de traversée 39 suivant l'invention. Le procédé de préparation d'un tel coeur sera fondamentalement le même que le procédé décrit ci-dessus, du moins jusqu'à la fin de l'étape de laminage. L'usinage comprendra uniquement des commandes différentes, étant donné la forme différente des surfaces de roulement, des ornières de guidage, etc..., tout en utilisant des appareils et des moyens identiques. Pour qu'il n'y ait pas répétition, une description détaillée du coeur de traversée 39 n'a été entreprise qu'en son milieu, où un perfectionnement peut être apporté au coeur de traversée suivant l'invention.

  
La figure 9 est une vue en coupe du coeur de traversas 39, au droit du coude du rail coudé 41. Entre ce rail coudé 41 et le contre-rail 40 a été usinée

  
une ornière 42. La face supérieure 43 et la face latérale droite 44 sur la figure 9 de l'ornière 42 servent de surface de roulement et d'appui pour la roue et son mentonnet. Par contre la roue d'un véhicule ne roule jamais

  
sur le contre-rail 40 qui présente donc à chacune

  
de ses extrémités deux pièces surajoutées 45 et 46 à l'entrée des ornières de guidage 47 et 48, ces pièces surajoutées 45 et 46 étant identiques ou analogues aux pièces 32 et 33 du coeur de croisement 12. Le contrerail surélevé 40 sert de guidage, et , dans sa

  
partie centrale, il est très fortement sollicité . S' il est avantageux de prévoir des

  
parties latérales supérieures 10 et 11 (v . Fig . 1), surélevées par rapport à la partie centrale 9, du profilé

  
1 pour obtenir un contre-rail surélevé dès la fin de l'étape de laminage, il est préférable de prévoir à cet endroit un chapeau d'usure 49 (v. Fig. 8 et 9) aisément remplaçable. Il est par conséquent prévu d'usiner un logement

  
50 dans le coin intérieur et supérieur du contre-rail 40, dans sa partie centrale, ainsi que des alésages taraudés

  
51 à axe vertical. Le chapeau d'usure 49 en forme de U renversé présente une âme pourvue d'orifices de passage

  
52 et deux branches dont l'une est introduite dans le logement 50 susdit et l'autre est placée de l'autre côté du contre-rail 40. Le chapeau d'usure 49 est fixé au contre-rail par des boulons filetés 53 passés à travers les orifices de passage 52 et serrés dans les alésages taraudés 51 du contre-rail 40.

  
On peut encore ajouter aux nombreux avantages déjà cités au cours de la description qui précède, que la précision des lignes de roulement et de guidage et des chambrés de raccord aux abouts est celle résultant des usinages. Cette précision est nettement supérieure à celle des pièces en acier moulé. Par ailleurs, la régénération en atelier des coeurs suivant l'invention peut se faire économiquement par simple reprofilage du roulement, et cela avec le même outillage d'usinage.

  
Il doit être entendu que la présente invention n'est en aucune façon limitée aux formes de réalisation décrites ci-dessus et que bien des modifications peuvent y être apportées sans sortir du cadre du présent brevet.

  
On peut par exemple prévoir le laminage de profilés présentant deux hauteurs différentes, les uns pour les réseaux faiblement sollicités, dont les rails ont une hauteur de par exemple 151 mm, et les autres

  
pour les réseaux fortement sollicités, dont les rails

  
ont une hauteur de par exemple 172 mm.

  
On peut aussi envisager la fixation du

  
chapeau d'usure 49 sur le contre-rail 40 par l'intermédiaire de boulons et écrous, d'une manière analogue à

  
la fixation des pièces surajoutées 45 et 46 des entrées d ' ornière . 

REVENDICATIONS

  
1. Procédé de préparation de coeur de croisement ou de traversée monobloc, caractérisé en ce qu'il comprend le laminage d'un profilé à section transversale constante, capable d'envelopper toutes les sections

  
de coe ur à usiner, pour n'importe quel type de coeur, et l'usinage dans ce profilé des surfaces de roulement, des ornières nécessaires au guidage et au passage des mentonnets des roues, et des chambres nécessaires aux abouts du coeur pour sa liaison aux voies adjacentes, ainsi qu'éventuellement de bords de patin, disposés

  
de part et d'autre de la base du profilé.

Claims (13)

1 à 7.

2. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend le laminage d'un profilé, tel que le profilé susdit, présentant, le long de la base de chacun de ses côtés longitudinaux, des saillies latérales dont les bords sont équidistants sur toute

la longueur du profilé, ces saillies latérales étant destinées à servir de bords de patin pour le coeur usiné.

3. Procédé suivant l'une ou l'autre des revendications 1 et 2, caractérisé en ce qu'il comprend le laminage d'un profilé, tel que le profilé susdit, dont la section transversale est capable d'envelopper, à chaque extrémité du coeur, la section transversale des abouts usinés du coeur et une ouverture minimale

entre ceux-ci pour permettre les opérations de liaison de ces abouts aux voies adjacentes.

4. Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il comprend le laminage d'un profilé, tel que le profilé susdit, dont la section transversale présente des parties latérales supérieures surélevées par-rapport à la partie centrale, de façon à être capables d'envelopper des pattes-delièvre ou contre-rails surélevés.

5. Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il comprend le laminage d'un profilé, tel que le profilé susdit, dont

la section transversale présente à sa base un évidement central.

6. Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'il peut comprendre en outre le laminage d'un profilé dont la hauteur en section transversale est réduite par rapport au profilé susdit, pour la réalisation ce coeurs de croisement ou

de traversée dans des réseaux soumis uniquement à des sollicitations inférieures.

7. Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'il comprend le laminage en continu du profilé susdit et, avant l'usinage, le tronçonnage du profilé à la longueur ou aux longueurs nécessaires en fonction du type de coeur, en particulier de l'angle de croisement ou de traversée.

8. Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que l'usinage consiste en un fraisage et un décapage automatique du profilé

par commande programmée en fonction du type de coeur à fabriquer .

9. Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce qu'il comprend l'usinage d'un'logement dans un coin supérieur du profilé au niveau de chacune des entrées des pattes-de-lièvre ou respectivement du contre-rail de guidage et l'assemblage d'une pièce surajoutée d'entrée d'ornière dans chacun de ces logements.

10. Procédé de préparation de coeur de traversée suivant l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce qu'il comprend en outre l'usinage d'un logement dans la partie supérieure du profilé au milieu

du contre-rail de guidage/sur sa face interne, et l'assemblage dans ce logement d'un chapeau surélevé d'usure.

11. Procédé de préparation de coeur de croisement ou de traversée, tel que décrit ci-dessus, et/ou tel qu'illustré sur les dessins annexés.

12 . Profilé laminé, tel qu'obtenu par l'étape

de laminage suivant l'une quelconque des revendications

13. Coeur de croisement ou de traversée, tel qu' obtenu selon le procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 11, et/ou tel que fabriqué par usinage d'un profilé suivant la revendication 12.