Dispositif de fixation d'un rail sur une traverse de chemin de fer La présente invention a pour objet un dis positif de fixation d'un rail sur une traverse de chemin de fer.
D'une façon générale, les dispositifs de fixation des rails aux traverses de chemin de fer sont soumis aux sollicitations mécaniques suivantes Charge verticale dirigée de haut en bas, charge horizontale latérale dirigée vers l'exté rieur de la voie et charge verticale dirigée de bas en haut lorsque la roue se trouve entre deux traverses. Les deux premières charges atteignent leurs valeurs maximums lorsque la roue se trouve au droit de la traverse, tandis que la dernière charge est maximum au mo ment où la roue se trouve à mi-distance de deux traverses. Ces charges peuvent être appli quées quasi instantanément si le train roule rapidement ou d'une manière quasi statique s'il roule à vitesse réduite.
Pour répondre aux deux premières charges, il faut que le dispositif de fixation puisse résister avec la plus grande ri gidité possible, en revanche, vis-à-vis de la der nière charge, 1e dispositif de fixation doit ré sister d'une manière élastique en permettant au rail d'effectuer un certain mouvement d'ampli tude toutefois strictement limitée.
Cette dernière condition est indispensable étant donné que si aucun mouvement élastique n'est possible, la traverse est soulevée dès que cette charge dépasse une valeur déterminée par le poids de la traverse, du dispositif de fixation et d'une partie du rail ainsi que par la résis tance de frottement entre le ballast et la tra verse.
Les traverses sont donc sollicitées, au pas sage de chaque roue, par des charges différen- tes qui ont tendance à provoquer une usure mécanique rapide de la voie et partant un en tretien coûteux de celle-ci.
L'invention, qui vise à diminuer cette usure et par conséquent les frais d'entretien des voies, a pour objet un dispositif de fixation d'un rail sur une traverse de chemin de fer, caractérisé en ce qu'il comprend une selle métallique sur la face supérieure de laquelle le rail est fixé par des moyens de fixation élastique et qui repose par sa face inférieure sur la traverse à laquelle elle est attachée par des moyens de fixation rigide.
Le dessin annexé représente, à titre d'exem ple, deux formes d'exécution de l'objet de l'in vention.
La fig. 1 représente la première forme d'exécution en coupe selon la ligne<B><I>A -A</I></B> de la ofig. 2 ; celle-ci en est une vue en plan et la fig. 3 une vue en coupe selon la ligne B-B de la fig. 2.
La fig. 4 représente la deuxième forme d'exécution en coupe selon la ligne C-C de la fig. 5 ; cette dernière figure en est une vue en plan et la fig. 6 une vue en coupe selon la ligne D-D de la fig. 5.
Les fig. 7 et 8 représentent, respectivement de front et de côté, les moyens de fixation de la selle à la traverse, moyens qui sont les mêmes dans les deux formes d'exécution.
La première forme d'exécution comprend une selle métallique <I>a ;</I> sur un plan incliné<I>b</I> de la face supérieure de cette selle est fixée la se melle du rail. Cette selle présente deux bor dures c entourant la semelle du rail de manière à empêcher tous mouvements latéraux de ce dernier.
La selle elle-même est attachée à la traverse g (fig: 7 et 8) par deux étriers d, en acier, en forme de U, de section ronde ou rectangulaire, qui ceinturent la traverse par leurs parties infé rieures et latérales. Les extrémités de ces étriers, qui traversent des trous e pratiqués dans la selle, sont munies de filets sur lesquels sont vissés des écrous de serrage f.
Le serrage de ces écrous, au nombre de quatre disposés aux quatre angles de la selle, appliquent fortement cette dernière contre la traverse en provoquant l'enfoncement de poin tes h, dont la partie inférieure de la selle est hérissée, dans la face supérieure de la traverse.
La fixation du rail sur la selle est assurée par deux puissants ressorts i, en forme de bou cle, disposés dans des plans approximativement verticaux. Chacun d'eux est encastré par son extrémité inférieure dans une rainure j de la selle tandis que son extrémité supérieure k est appliquée sur le bord de la face supérieure de la semelle du rail au voisinage des bordures c.
La seconde forme d'exécution diffère de la première uniquement par les moyens de fixa tion de la semelle du rail et de la selle. Ces moyens sont constitués par des cales m main tenues entre la semelle et deux bordures n de la selle par des boulons p dont les têtes sont engagées dans des rainures q de la selle et- autour desquels sont disposés des ressorts o comprimés par des écrous s.
Des traits r tracés sur les extrémités supé rieures de chaque boulon permettent de con- trôler leurs positions sans qu'il soit nécessaire de démonter le dispositif.
Les étriers d solidarisant, dans les deux for mes décrites, la selle et la traverse (fig. 7 et 8) résistent -d'une façon beaucoup plus efficace aux forces horizontales appliquées dynamique- ment que les moyens de fixation habituels for més par des tire-fonds pénétrant dans les tra verses et qui doivent résister simultanément ou dans un intervalle de temps très court aux efforts horizontaux et aux efforts verticaux dirigés de bas en haut.
Un autre inconvénient des dispositifs à tire- fond réside dans le fait que les trous pratiqués dans les traverses de ces dispositifs se révèlent être les points de départ de zones de pourri ture qui envahissent peu à peu les traverses, ce qui nécessite, pour éviter ou déceler de telles zones, des contrôles longs, minutieux et par tant très coûteux.
Le danger créé par ces zones est encore accru par le fait que les trous, à partir des quels elles se développent, sont généralement placés en des lieux où les sollicitations méca niques sont les plus grandes.
Par ailleurs ces trous sont exécutés par une main-d'oeuvre non qualifiée, malgré la néces sité de les percer avec une exactitude d'au moins un millimètre, de sorte qu'il en découle fréquemment des erreurs qui sont souvent oné reuses à réparer.
Tous ces inconvénients n'existent pas dans les formes d'exécution décrites puisque aucun trou n'est pratiqué dans les traverses ; de plus, la position de la selle peut être réglée avec une grande exactitude et également facilement corrigée si besoin est.
Device for fixing a rail on a railway sleeper The present invention relates to a device for fastening a rail to a railway sleeper.
In general, the devices for fixing rails to railway sleepers are subjected to the following mechanical stresses Vertical load directed from top to bottom, horizontal lateral load directed towards the outside of the track and vertical load directed from the bottom at the top when the wheel is between two cross members. The first two loads reach their maximum values when the wheel is in line with the cross member, while the last load is maximum when the wheel is midway between two cross members. These loads can be applied almost instantaneously if the train is moving fast or almost static if it is traveling at low speed.
To meet the first two loads, the fastening device must be able to withstand with the greatest possible rigidity, on the other hand, vis-à-vis the last load, the fastening device must resist elastically. by allowing the rail to perform a certain movement of amplitude, however strictly limited.
This last condition is essential since if no elastic movement is possible, the cross member is lifted as soon as this load exceeds a value determined by the weight of the cross member, of the fixing device and of a part of the rail as well as by the frictional resistance between the ballast and the sleeper.
The sleepers are therefore stressed, at the correct pitch of each wheel, by different loads which tend to cause rapid mechanical wear of the track and therefore costly maintenance thereof.
The invention, which aims to reduce this wear and therefore the maintenance costs of the tracks, relates to a device for fixing a rail on a railway sleeper, characterized in that it comprises a metal saddle on the upper face of which the rail is fixed by elastic fixing means and which rests by its lower face on the cross member to which it is attached by rigid fixing means.
The appended drawing represents, by way of example, two embodiments of the object of the invention.
Fig. 1 represents the first embodiment in section along the line <B> <I> A -A </I> </B> of the ofig. 2; this is a plan view thereof and FIG. 3 a sectional view along the line B-B of FIG. 2.
Fig. 4 shows the second embodiment in section along line C-C of FIG. 5; the latter figure is a plan view thereof and FIG. 6 a sectional view along the line D-D of FIG. 5.
Figs. 7 and 8 show, respectively from the front and from the side, the means for fixing the saddle to the cross member, means which are the same in both embodiments.
The first embodiment comprises a metal saddle <I> a; </I> on an inclined plane <I> b </I> of the upper face of this saddle is fixed to the melle of the rail. This saddle has two edges c surrounding the sole of the rail so as to prevent any lateral movements of the latter.
The saddle itself is attached to the cross member g (fig: 7 and 8) by two steel brackets d, U-shaped, of round or rectangular section, which surround the cross member by their lower and lateral parts. The ends of these stirrups, which pass through holes e made in the saddle, are provided with threads onto which tightening nuts f are screwed.
The tightening of these nuts, four in number arranged at the four angles of the saddle, strongly apply the latter against the crosspiece, causing the h-points, whose lower part of the saddle is bristling, to sink into the upper face of the saddle. the crossing.
The rail is fixed to the saddle by two powerful springs i, in the shape of a loop, arranged in approximately vertical planes. Each of them is embedded by its lower end in a groove j of the saddle while its upper end k is applied to the edge of the upper face of the sole of the rail in the vicinity of the edges c.
The second embodiment differs from the first only by the means for fixing the sole of the rail and of the saddle. These means are constituted by wedges m hand held between the sole and two edges n of the saddle by bolts p whose heads are engaged in grooves q of the saddle and around which are arranged springs o compressed by nuts s .
Lines r drawn on the upper ends of each bolt allow their positions to be checked without the need to disassemble the device.
The brackets securing, in the two forms described, the saddle and the cross member (fig. 7 and 8) resist - in a much more effective way the dynamically applied horizontal forces than the usual fixing means formed by lag bolts penetrating the sleepers and which must resist simultaneously or in a very short time to horizontal forces and vertical forces directed from bottom to top.
Another drawback of lag screw devices resides in the fact that the holes made in the sleepers of these devices turn out to be the starting points for zones of rotting which gradually invade the sleepers, which necessitates, in order to avoid or detecting such areas, long, meticulous and therefore very expensive checks.
The danger created by these zones is further increased by the fact that the holes, from which they develop, are generally placed in places where the mechanical stresses are the greatest.
Furthermore, these holes are made by unskilled labor, despite the need to drill them with an accuracy of at least one millimeter, so that errors frequently arise which are often costly to repair. .
All these drawbacks do not exist in the embodiments described since no hole is made in the sleepers; moreover, the position of the saddle can be adjusted with great accuracy and also easily corrected if necessary.