Crampon pour fier un rail. L'invention a pour objet un crampon pour fixer un rail à patin à ailes, d'un chemin de l'ci- ou d'un tramway par exemple, sur une traverse. Ce crampon comprend au moins une tige destinée à.
être enfoncée clans la traverse, titi bras destiné à venir en prise avec le rail et relié à l'extrémité supérieure de ladite tige par une partie de liaison élastique formant au moins une boucle dont le plan est, parallèle à l'axe de la tige et dont une des extrémités est reliée à l'extrémité arrière de la tige, tan- (lis que son autre extrémité est reliée audit iras.
Le crampon faisant. l'ob;jet de la présente invention est caractérisé et, ce que les deux extrémités de ladite boucle sont très proches l'une (le l'autre,
la partie du bras adjacente ait raccord de ce bras avec la boucle s'éten- diint transversalement au plan de la boucle el la lonY-rtieur de ce bras étant suffisamment faible pour permettre d'enfoncer le crampon de fa(@on que le plan de la boucle soit paral lèle à l'axe du rail et que la tige soit adja- cente à un bord d'une aile du patin du rail,
l'extrémité libre du bras passant à distance de la tête (lit rail pendant l'opération d'en foncement du crampon.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, plusieurs formes d'exécution et variantes du crampon faisant l'objet de l'in vention.
La fig. 1 est une élévation latérale avec coupe partielle d'une première forme d'exé- cution, le crampon du côté droit de la figure étant enfoncé à fond et celui du côté gauche n'étant enfoncé qu'en partie.
La fig. 2 est une vue en plan avec coupe partielle du crampon de la fig. 1.
La fig. 3 est une vue en bout d'un des crampons des fig. 1 et 2.
La fig. 4 est fine vue en perspective de ce crampon.
La fig. 5 est une vue en perspective d'une variante de la. première forme d'exécution. La fig. 6 est une vue semblable à celle de la fig. 1 de la variante représentée en pers pective à la fi--. 5.
La fig. 7 est une vue en perspective d'une deuxième forme d'exécution.
La fi-. 8 est une vue en élévation latérale et en coupe de la, forme d'exécution de la fi-. 7 en position, mais non encore enfoncée à. fond, et les fi-. 9 et 10 sont des vues en perspec tive de deux variante;; de la deuxième forme d'exécution.
La première forme d'exécution représentée aux fig. 1 à 4 ne comporte qu'une seule tige <B>16.</B> Le crampon 15 constituant cette forme d'exécution est formé d'un seul troncon de métal de section carrée qui, lorsqu'il est en foncé dans une traverse 1.7, est empêché de tourner autour de son axe sous l'effet d'un déplacement du rail.
La tige 16 est rectiligne sur toute sa lon gueur et comporte une pointe 18 à son extré- mité inférieure, pour la rendre plus facile à enfoncer perpendiculairement dans la traverse 17, et le troneon de métal formant. le cram pon comporte à son extrémité supérieure 19 un bras 22 destiné à venir en prise avec le rail et comportant une partie élastique en forme de boucle 20, dont les extrémités sont très proches l'une de l'autre, de même section que la tige et faite d'une seule pièce avec elle, de forme ovale allongée, dont le grand axe est perpendiculaire à la. tige et dont. le plan passe par l'axe de ladite tige.
L'extrémité 21 de la boucle qui n'est pas réunie à la tige se termine au voisinage de l'extrémité supérieure 7.9 de la tige 16, l'axe de la tige passant. de préférence par le centre de la boucle. Le bras 22 raccordé à cette autre extrémité de la boucle est coudé à<B>750</B> environ par rapport au plan de la boucle, de sorte que, lorsqu'il ne subit pas d'effort.
le crampon n'étant pas enfoncé, comme l'in dique le côté gauche de la fi-. 1, ce bras est légèrement incliné vers le bas par rapport à l'horizontale et vers son extrémité libre, de faeon à pouvoir venir en contact. avec une aile 23 d'un rail à, patin de chemin de fer on de tramway 24 et fixer ce rail clans une semelle 25 tout en fixant la semelle sur la traverse 77.
On remarquera que les deux extrémités 19 et 21 de la boucle 20 s'étendent dans des sens opposés et dans une direction sensiblement perpendiculaire à la tige 16, à partir des endroits où elles sont respective ment raccordées à. la tige 16 et au bras 22.
On enfonce le crampon 15 de faeon chie le plan de sa boucle 20 soit parallèle à. l'axe du rail 2-1 et que, lorsqu'il est enfoncé à fond dans la traverse 17, son bras ?'? venant en contact (le serrage étroit. avec l'aile du rail, la réaction exercée .sur ce bras ait pour effet de le faire fléchir vers le haut, comme l'in dique le côté droit de la fig. 1, autour d'un axe qui se trouve dans le plan de la boucle, de sorte que la. presque totalité du métal (le la boucle 20 subit un effort de torsion.
La boucle 20 étant disposée parallèlement à l'axe du rail, le moment de flexion créé par la réaction exercée par le rail sur le bras 22 du crampon est le même ou .sensiblement le même clans toutes les sections transversales de la boucle 20, et, par suite, l'effort de tor sion auquel est soumis 1e métal est constant ou sensiblement constant tout le long de la boucle.
Il en résulte que le crampon peut être formé d'un troneon de métal de section eons- tante sur toute sa lon,ueur et que, clans les conditions de charge maximum, la boucle qui forme un accouplement élastique entre le bras 22 et la tige 16 est utilisée de la manière la plus efficace et économique, de fae;on à se conformer à la flèche verticale maximum (lit rail résultant de la char1-e roulant sur lui d'une manière plus efficace que les dispositifs de fixation de rails antérieurement connus.
Une fois le crampon enfoncé à fond, la surface inférieure (le la boucle 20 voisine (le sa. partie raeeordée à. l'extrémité supérieure 19 de la tige 16 vient en contact avec la sur face supérieure de la semelle 25, et sert ainsi de butée ou de gabarit empêchant d'enfoncer le crampon davantage, en exerqant un. effort supplémentaire sur la boucle 20 et le bras ?. En choisissant d'une manière appropriée le point où le iras '? se raccorde à l'extré mité 21 de la boucle,
ainsi que l'angle d'in clinaison initial vers le bas de ce bras '212 par rapport au plan (le la boucle 20, on peut déterminer exactement les efforts subis par la boucle '210 et le bras _'? lorsque le crampon est enfoncé à fond, et éviter ainsi de faire subir des efforts excessifs au métal du cram pon.
On remarquera que lorsque le crampon est enfoncé à fond, l'extrémité 21 de la boucle qui se raccorde avec le bras '2 se rapproche du rail en sortant du plan du reste de la boucle, ainsi que cela ressort nettement des; fini 1 et '21.
La partie supérieure 26 de la boucle 20 est plane et forme une surface de frappe par faitement apte à recevoir le choc d'un outil appropriê servant à. enfoncer le crampon.
La forme d'exécution des fi4. 1 à 4 sert à fixer le rail ?4 sur la semelle 25, mais, si on le désire et comme représenté à 1a fig. 6 pour une variante représentée également à la fig. 5, cette forme d'exécution pourrait également servir à. fixer une semelle 25 sur la traverse <B>17,</B> le rail étant fixé dans ladite semelle par tin coin 27 de forme ordinaire.
La variante représentée aux fi-. 5 et 6 se distingue de la forme d'exécution qu'on vient (le décrire en ce qu'elle est. faite d'un troncon de métal de section transversale circulaire, qui est moins coûteux que le métal de section carrée. Du fait que les crampons représentés à la fi-. 6 ne subissent, pas d'effort dû au cléplaeement du rail et tendant à. les faire tourner, on peut leur donner ladite section circulaire.
On enfonce ces crampons comme ceux des fig. 1 à 4, sauf qu'ils ne viennent pas en contact direct avec les ailes 23 du pa- 1 in du rail, mais avec la semelle 25 qui se prolonge de part. et d'autre au-delà desdites ailes et constitue en réalité un prolongement ri@@ide de ces ailes par lequel la réaction (le la charge est transmise aux deux crampons 15.
Les fi-. 7 et 8 représentent une deuxième forme d'exécution comportant deux tiges et (lui est formée comme précédemment par un seul tronc-on (le métal. Ce troneon est recourbé de faeon à. présenter deux 'tiges espacées, parallèles, semblables 16, comportant chacune une pointe 18 à son extrémité inférieure et réunies à leurs extrémités supérieures par deux boucles renversées semblables 20 dispo sées dans un plan vertical commun passant par les axes des deux tiges.
Une des extré mités (le chaque boucle est raccordée à. l'extré mité supérieure de la tige correspondante et les autres extrémités des deux boucles sont réunies entre elles par un bras 22 en forme de U qui s'étend dans un plan sensiblement perpendiculaire au plan passant par les axes des deux tiges. Ce bras 22 est disposé à. peu près à mi-distance entre les deux tiges 16.
Lorsqu'on enfonce le crampon de cette deuxième forme d'exécution, le plan passant har les axes des deux tiges s'étendant paral lèlement à l'axe du rail, les deux parties ver ticales ou sensiblement verticales de chaque boucle subissent. principalement des efforts de flexion constants ou sensiblement constants tout le long de chacune de ces parties, tandis que la partie supérieure horizontale 29 de chaque boucle subit principalement un effort de torsion constant tout le long de chacune de ces parties 29.
Ces efforts de flexion et de torsion cons tants ou sensiblement constants varient uni formément. tout le long des parties correspon dantes, lorsque le rail subit une flèche verti cale sous l'effet de charges qui roulent sur lui.
Le métal du crampon de la. forme d'exé cution des fig. 7 et 8 est donc utilisé, comme dans la forme d'exécution précédente, d'une manière particulièrement efficace, et la flexion maximum que le crampon peut subir n'est pas limitée, comme dans les construc tions existantes, par l'effort subi par une par tie spéciale du crampon, les autres parties de celui-ci entre le bras de fixation du rail et la tige ne subissant presque pas d'effort.
Le tronçon unique de métal du crampon de la forme d'exécution décrite en dernier lieu est de section circulaire, comme dans la forme d'exécution des fi-. 5 et 6, puisque les deux tiges 16 opposent la résistance néces saire à un mouvement de rotation du crampon sous l'effet d'un déplacement du rail.
Les parties du crampon qui forment cha que boucle 20 de la forme d'exécution des fig. 7 et 8 ne se croisent pas l'une l'autre. Cependant, si on le désire et comme repré senté à la fig. 9, les extrémités 21 des bou cles reliées l'iuie à l'autre par le bras 22 en forme de U peuvent. croiser les autres extré mités de ces boucles, en se rapprochant l'une de l'autre et. en sortant du plan vertical de la boucle correspondante. Les boucles s'éten dent donc vers l'extérieur, à partir des tiges correspondantes et. toutes deux dans un même plan.
Chacune des tiges 1.6 se fond, à son extrémité arrière, dans la boucle 20 corres pondante, de sorte que l'extrémité de chaque boucle adjacente à la. tige correspondante est constituée par un prolongement de l'extré mité arrière de cette tige.
La fig, 10 représente un crampon sem blable à ceux des fi-. 7 à 9, les parties élas tiques réunissant chacune des tiges<B>16</B> au bras ?'? de fixation du rail étant. chacune en forme de U renversé au lieu d'avoir la forme d'une boucle comme dans lesdits crampons.
Dans la forme d'exécution et les variantes des fig. 7 à 1.0, au lieu de donner au bras de fixation du rail, vu en plan, la forme d'un U, on pourrait aussi lui donner la forme d'un<B>V.</B> Si on le désire, cette forme d'exécu tion et ces variantes peuvent aussi servir à fixer une semelle sur une traverse, le rail étant fixé sur cette semelle par d'autres moyens. Les crampons sont alors enfoncés en disposant. leurs parties élastiques dans des plans parallèles à l'axe du rail, et comme re présenté à la fi-. 6.
De plus, au lieu de fixer le rail comme représenté aux fig. 1, 2, 6 et 8, dans une semelle ?:5 comportant, dans sa surface supé rieure, un évidement 30 destiné à recevoir le patin du rail, de faon à maintenir l'écarte ment des rails, on peut supporter le rail sur une simple semelle à surface supérieure plane montée sur la. traverse. La tige de chaque crampon est alors disposée en contact avec l'une des ailes du patin du rail, de faeon à. maintenir celui-ci transversalement. Les bras de fixation du rail des crampons sont assez courts pour pouvoir passer en regard de la tête du rail lorsqu'on enfonce les crampons. La semelle peut. alois être supprimée, le rail.
étant fixé directement sur la traverse, et l'écartement entre les rails étant maintenu du fait que les ailes 23 du patin du rail sont eu contact avec les tiges des crampons.
De plus, au lieu d'amener le bras 22 (le fixation du rail directement en contact avec le rail, comme représenté aux fig. 1, 2 et 8, on peut, si on le désire, interposer un coin, une clavette ou une autre pièce d'écartement entre le bras 22 de fixation du rail et. la semelle, par exemple avec une disposition ana logue à. celle de la fig. 6.
Les crampons sont. de préférence en acier susceptible d'être trempé ou cémenté.
Crampon to proud a rail. The subject of the invention is a clamp for fixing a rail with a winged runner, of a path of the railway or of a tram, for example, on a sleeper. This crampon comprises at least one rod intended for.
be pushed into the cross member, titi arm intended to engage with the rail and connected to the upper end of said rod by an elastic connecting part forming at least one loop whose plane is parallel to the axis of the rod and one end of which is connected to the rear end of the rod, while its other end is connected to said iras.
The crampon doing. the object of the present invention is characterized and, that the two ends of said loop are very close to each other (the other,
the part of the adjacent arm is connected to this arm with the loop extending transversely to the plane of the loop and the length of this arm being sufficiently weak to allow the crampon to be pushed in so that the plane of the loop is parallel to the axis of the rail and that the rod is adjacent to an edge of a flange of the rail shoe,
the free end of the arm passing away from the head (rail bed during the crampon sinking operation.
The accompanying drawing shows, by way of example, several embodiments and variants of the stud which is the subject of the invention.
Fig. 1 is a side elevation partly in section of a first embodiment, the stud on the right side of the figure being fully depressed and the one on the left side only partly depressed.
Fig. 2 is a plan view with partial section of the clamp of FIG. 1.
Fig. 3 is an end view of one of the studs of FIGS. 1 and 2.
Fig. 4 is a fine perspective view of this stud.
Fig. 5 is a perspective view of a variant of the. first embodiment. Fig. 6 is a view similar to that of FIG. 1 of the variant shown in perspective at fi--. 5.
Fig. 7 is a perspective view of a second embodiment.
The fi-. 8 is a side elevational view in section of the embodiment of FIG. 7 in position, but not yet pressed to. background, and the fi-. 9 and 10 are perspective views of two variants ;; of the second embodiment.
The first embodiment shown in FIGS. 1 to 4 has only one rod <B> 16. </B> The clamp 15 constituting this embodiment is formed of a single section of metal of square section which, when dark in a crossmember 1.7, is prevented from rotating about its axis under the effect of a movement of the rail.
The rod 16 is rectilinear over its entire length and has a point 18 at its lower end, to make it easier to drive perpendicularly into the cross member 17, and the metal troneon forming. the cram pon comprises at its upper end 19 an arm 22 intended to engage with the rail and comprising an elastic part in the form of a loop 20, the ends of which are very close to each other, of the same section as the rod and made in one piece with it, elongated oval shape, the major axis of which is perpendicular to the. rod and including. the plane passes through the axis of said rod.
The end 21 of the loop which is not joined to the rod ends in the vicinity of the upper end 7.9 of the rod 16, the axis of the rod passing through. preferably through the center of the loop. The arm 22 connected to this other end of the loop is bent at approximately <B> 750 </B> with respect to the plane of the loop, so that when it is not under stress.
the crampon not being depressed, as indicated by the left side of the fi. 1, this arm is slightly inclined downward with respect to the horizontal and towards its free end, so as to be able to come into contact. with a wing 23 of a rail to, rail or tram runner 24 and fix this rail in a sole 25 while fixing the sole on the cross member 77.
It will be noted that the two ends 19 and 21 of the loop 20 extend in opposite directions and in a direction substantially perpendicular to the rod 16, from the places where they are respectively connected to. rod 16 and arm 22.
The clamp 15 is pushed in so that the plane of its loop 20 is parallel to. the axis of the rail 2-1 and that, when it is fully inserted into the cross member 17, its arm? '? coming into contact (the tight clamping. with the rail flange, the reaction exerted on this arm has the effect of making it bend upwards, as shown by the right side of fig. 1, around it. an axis which is in the plane of the loop, so that almost all of the metal (the loop 20 is subjected to a torsional force.
The loop 20 being disposed parallel to the axis of the rail, the bending moment created by the reaction exerted by the rail on the arm 22 of the crampon is the same or substantially the same in all the cross sections of the loop 20, and , therefore, the torque to which the metal is subjected is constant or substantially constant throughout the loop.
It follows that the crampon can be formed of a metal troneon of constant cross-section over its entire length and that, under maximum load conditions, the loop which forms an elastic coupling between the arm 22 and the rod. 16 is used in the most efficient and economical manner, in order to comply with the maximum vertical deflection (rail bed resulting from the carriage rolling on it in a more efficient manner than the rail fasteners previously known.
Once the crampon is fully seated, the lower surface (the neighboring loop 20 (its. Part connected to the upper end 19 of the rod 16 comes into contact with the upper surface of the sole 25, and thus serves stopper or jig preventing the crampon from being pushed further, by exerting an additional force on the buckle 20 and the arm?. By appropriately choosing the point where the iras?? connects to the end 21 of the loop,
as well as the initial downward angle of inclination of this arm '212 with respect to the plane (the loop 20, it is possible to determine exactly the forces undergone by the loop' 210 and the arm _ '? when the crampon is fully inserted, and thus avoid subjecting the metal of the cram pon to excessive stress.
It will be noted that when the crampon is fully inserted, the end 21 of the loop which connects with the arm '2 approaches the rail, leaving the plane of the rest of the loop, as is clearly apparent from; finished 1 and '21.
The upper part 26 of the loop 20 is flat and forms a striking surface which is quite capable of receiving the shock of an appropriate tool used for. push in the crampon.
The form of execution of fi4. 1 to 4 serve to fix the rail? 4 on the sole 25, but, if desired and as shown in FIG. 6 for a variant also shown in FIG. 5, this embodiment could also be used for. fixing a sole 25 on the crosspiece <B> 17, </B> the rail being fixed in said sole by wedge 27 of ordinary shape.
The variant shown in fi-. 5 and 6 differs from the above embodiment (describe it in that it is. Made of a piece of metal of circular cross section, which is less expensive than metal of square section. that the studs shown in Fig. 6 are not subjected to any stress due to the displacement of the rail and tending to rotate them, they can be given said circular section.
These crampons like those in fig. 1 to 4, except that they do not come into direct contact with the wings 23 of the panel 1 in of the rail, but with the sole 25 which extends from side to side. and other beyond said wings and in reality constitutes a ri @@ ide extension of these wings through which the reaction (the load is transmitted to the two studs 15.
The fi-. 7 and 8 show a second embodiment comprising two rods and (it is formed as before by a single trunk-on (the metal. This troneon is curved faeon to. Present two spaced, parallel, similar rods 16, comprising each has a point 18 at its lower end and joined at their upper ends by two similar inverted loops 20 arranged in a common vertical plane passing through the axes of the two rods.
One of the ends (the each loop is connected to the upper end of the corresponding rod and the other ends of the two loops are joined together by a U-shaped arm 22 which extends in a plane substantially perpendicular to the plane passing through the axes of the two rods This arm 22 is disposed approximately halfway between the two rods 16.
When the clamp of this second embodiment is pushed in, the plane passing through the axes of the two rods extending parallel to the axis of the rail, the two vertical or substantially vertical parts of each loop are subjected. mainly constant or substantially constant bending forces along each of these parts, while the upper horizontal part 29 of each loop is mainly subjected to a constant torsional force all along each of these parts 29.
These constant or substantially constant bending and torsional forces vary uniformly. all along the corresponding parts, when the rail undergoes a vertical deflection under the effect of loads which roll on it.
The metal of the stud. embodiment of fig. 7 and 8 is therefore used, as in the previous embodiment, in a particularly effective manner, and the maximum bending that the crampon can undergo is not limited, as in existing constructions, by the force undergone by a special part of the clamp, the other parts of it between the rail fixing arm and the rod undergoing almost no stress.
The single section of metal of the stud of the embodiment described last is of circular section, as in the embodiment of fi-. 5 and 6, since the two rods 16 oppose the necessary resistance to a rotational movement of the crampon under the effect of a movement of the rail.
The parts of the clamp which form each loop 20 of the embodiment of FIGS. 7 and 8 do not intersect each other. However, if desired and as shown in fig. 9, the ends 21 of the loops connected to each other by the U-shaped arm 22 can. cross the other ends of these loops, approaching each other and. leaving the vertical plane of the corresponding loop. The loops therefore extend outwardly, from the corresponding rods and. both in the same plane.
Each of the rods 1.6 merges, at its rear end, into the corresponding loop 20, so that the end of each loop adjacent to the. corresponding rod is formed by an extension of the rear end of this rod.
Fig, 10 shows a clamp similar to those of the fi-. 7 to 9, the elastic parts joining each of the rods <B> 16 </B> to the arm? '? fixing the rail being. each in the shape of an inverted U instead of having the shape of a loop as in said crampons.
In the embodiment and the variants of FIGS. 7 to 1.0, instead of giving the fixing arm of the rail, seen in plan, the shape of a U, we could also give it the shape of a <B> V. </B> If desired, this form of execution and these variants can also be used to fix a sole on a cross member, the rail being fixed to this sole by other means. The studs are then driven in by disposing. their elastic parts in planes parallel to the axis of the rail, and as re presented in fi-. 6.
In addition, instead of fixing the rail as shown in fig. 1, 2, 6 and 8, in a sole?: 5 comprising, in its upper surface, a recess 30 intended to receive the shoe of the rail, so as to maintain the spacing of the rails, the rail can be supported on a simple sole with a flat upper surface mounted on the. crosses. The rod of each crampon is then placed in contact with one of the wings of the shoe of the rail, so as to. maintain it transversely. The spike rail mounting arms are short enough to pass over the head of the rail when the spikes are pushed in. The sole can. will be deleted, the rail.
being fixed directly to the cross member, and the spacing between the rails being maintained due to the fact that the wings 23 of the shoe of the rail are in contact with the studs of the studs.
Moreover, instead of bringing the arm 22 (the fixing of the rail directly into contact with the rail, as shown in fig. 1, 2 and 8, it is possible, if desired, to interpose a wedge, a key or a another spacer between the rail fixing arm 22 and the sole, for example with an arrangement similar to that of Fig. 6.
The crampons are. preferably steel capable of being hardened or case-hardened.