Crampon <B>de</B> fixation <B>de</B> rails La présente invention a pour objet un crampon de fixation de rails comprenant une tige destinée à être fixée dans un support de rail et une tête reliée à ladite tige, ayant la forme d'une boucle élastique dont l'extrémité libre maintient le rail vers le bas sur ledit support.
Le crampon selon l'invention est caracté risé en ce que ladite boucle élastique comprend une hélice s'étendant autour de l'axe de ladite tige de fixation, le sens de rotation de l'hélice à partir de l'axe vers l'extrémité libre de celle- ci étant contraire à celui de vissage de la tête autour dudit axe.
Le dessin annexé représente, à titre d'exem ple, deux formes d'exécution du crampon de fixation faisant l'objet de la présente invention ainsi que des variantes.
La fig. 1 est une vue en coupe à travers un rail maintenu en place par des crampons de fixation selon la première forme d'exécution.
La fig. 2 est une vue en plan de la fig. 1. La fig. 3 est une vue en élévation d'une variante du crampon de fixation.
La fig. 4 est une vue en plan de la fig. 3. La fig. 5 est une vue de la tête d'une autre variante du crampon de fixation.
La fig. 6 est une vue en plan de la fig. 5. La fig. 7 est une vue partiellement en coupe de la deuxième forme d'exécution.
La fig. 8 est une vue en plan de la fig. 7. Le crampon de rail représenté aux fig. 1 et 2 est constitué à partir d'un acier à ressort de section circulaire dont le diamètre est choisi selon l'emplacement du rail pour lequel le crampon est utilisé.
La partie inférieure de la tige du crampon est munie d'un filet de vis 10 qui peut être formé soit par un procédé de roulage à chaud, soit par une tronçonneuse, et ce filet de vis s'étend à partir de l'extrémité inférieure de la tige de la moitié environ de la longueur de celle-ci, le reste de la tige 11 étant laissé uni.
Une tête 13 élastique destinée à venir en prise avec le patin du rail est formée par un prolongement venu de fabrication de la tige qui est recourbée à son extrémité supérieure à angle droit pour fournir un petit tronçon 12 s'étendant radialement, le reste de la tête étant ensuite formé en courbant le tronçon sur lui- même en forme de cercle vu en plan pour cons tituer une partie d'une hélice. Cette hélice s'étend approximativement sur les 7/s d'un cer cle complet, c'est-à-dire qu'elle s'étend sur un arc correspondant d'un angle au centre d'en viron 3150.
L'hélice est formée de manière à s'étendre vers le bas en direction de l'extrémité de la tige et le sens de rotation de cette hélice à par tir de l'extrémité de connexion 14 à la tige vers l'extrémité libre 15 est opposée au sens du filet de vis sur cette tige, de sorte que si ce filet est à droite, l'hélice s'étend dans le sens contraire des aiguilles d'une montre vu par-dessus. Le pas réel de l'hélice dépend de la quantité du déplacement qui doit être obtenu à partir de l'extrémité libre de l'hélice lorsqu'elle est en charge et en prise avec le patin du rail.
Cette forme de crampon peut être utilisée en combinaison avec un coussinet ou plaque de support 16 pour le rail 17 reposant sur une traverse de bois 18, la plaque de support pré sentant une partie évidée 19 pour recevoir le patin 20 du rail. De chaque côté de la partie 19 est percé un trou 21 s'étendant à travers la plaque et dont le diamètre est suffisant pour permettre de passer facilement la tige du crain- pon. La plaque de support est également munie d'un épaulement 22 vertical espacé d'une courte distance à l'extérieur de chaque trou destiné au crampon et la face intérieure 23 de cet épaulement présente une partie circulaire vue en plan,
correspondant à la forme circu laire de l'hélice. Le but de cet épaulement est de fournir une butée fixe pour l'hélice en vue d'empêcher toute tendance de celle-ci à se déplacer sous l'effet de force agissant transversalement par rapport à l'axe du crampon.
Le crampon est appliqué au rail en faisant passer la tige à travers le trou 21 ménagé dans la plaque 16 et en le vissant dans la traverse 18, ceci peut être exécuté au moyen d'une clé à douille spécialement adaptée pour venir en prise avec l'hélice, en vue de faire tourner la tige du crampon. Le crampon est vissé jusqu'à ce que l'extrémité libre 15 de l'hélice vienne s'appuyer sur la surface supérieure du patin 20 du rail 17 et le vissage est poursuivi selon la charge que l'on désire appliquer sur le patin par l'intermédiaire de la tête élastique 13 de l'hélice.
Dans la variante représentée aux fi-.<B>3</B> et 4, le crampon de rail est formé à partir d'une barre de section ovale et muni d'une tige 30 ainsi que d'une tête élastique 31 de forme héli coïdale de la même manière que la forme d'exécution décrite précédemment, mais, dans ce cas, au lieu de prévoir un filet de vis sur la partie inférieure de la tige, celle-ci est tordue en forme de tire-bouchon 32. L'hélice est for mée en courbant la tige en 33 autour de l'axe principal de la section ovale. Cette forme par ticulière de crampon convient pour des rails qui sont montés directement sur des traverses en bois sans interposition de plaque de support, si les traverses sont taillées ou évidées pour re cevoir des rails.
Dans l'autre variante représentée aux fig. 5 et 6, le crampon est formé à partir d'une barre de section. ovale et est munie d'une tige tordue 34 semblable à celle de la variante qui vient d'être décrite. Dans ce cas, au lieu d'être cir culaire vue en plan, la tête élastique 35 a la forme d'une hélice qui est pratiquement en forme de C >. L'extrémité libre 36 du C est repliée à angle droit de manière à fournir un petit tronçon s'étendant parallèlement à l'axe de la tige et destiné à venir en prise avec le bord latéral du patin 37 lorsque l'autre partie 38 du C est en prise avec la surface supérieure de ce patin.
Cette forme de crampon est particulièrement utile lorsque l'on utilise des traverses en bois sans interposition de plaque de support et l'ex trémité recourbée 36 a pour effet d'empêcher le déplacement transversal du rail.
Un crampon de rail fabriqué comme décrit dans les exemples ci-dessus a l'avantage de fournir, grâce à sa tige vissée, un ancrage posi tif dans la traverse et constitue ainsi des moyens efficaces pour empêcher un déplacement verti cal des crampons pouvant être provoqué par une déviation et un mouvement ondulatoire des rails. La tige filetée facilite également l'usage de tels crampons avec des traverses en béton en prévoyant des viroles ou pièces rapportées en bois, fibre ou autre composition, placées dans lesdites traverses de béton et agencées de ma nière à recevoir les tiges filetées.
Il n'y a également que peu ou pas de dan ger que les traverses de bois se fendent du fait de l'application de tel crampon, comme c'est le cas avec d'autres crampons qui doivent être chassés dans la traverse. La tige filetée formant son propre trou taraudé dans la traverse, un crampon peut être sorti et remplacé par un autre, ce qui évite le perçage de nouveaux trous ou la fixation de crampon dans des par ties non utilisées des traverses. La forme particulière de la tête élastique fournit des moyens pour régler la force de ser rage exercée par la tête sur le patin du rail et à l'usage le crampon peut être vissé vers le bas jusqu'à ce que l'extrémité libre de la boucle vienne en contact avec le patin et soit déformé lors du vissage ultérieur du crampon, ce qui impartit ainsi une force élastique de retenue vers le bas sur le patin.
La valeur de la dé formation permise par le bras peut être réglée comme on le désire en vissant plus ou moins le crampon dans la traverse. Le pas de l'hélice conjointement avec le filet de vis et les pro priétés élastiques du matériau à partir duquel le crampon est fabriqué peuvent être modifiés dans la fabrication pour donner une gamme étendue de charges d'assujettissement ou de re tenue dans les limites d'élasticité du matériau utilisé.
De plus, le crampon de fixation décrit est mis en place facilement à l'aide d'une clé à douille agencée de manière à venir en prise avec la tête hélicoïdale. Il peut être facilement enlevé sans être endommagé et sans abîmer la traverse, ceci avec un minimum de frais.
Dans la forme de crampon comportant la tige tordue, un trou taraudé profond est formé dans la traverse par le crampon lui-même et la section ovale de celui-ci fournit un plus grand degré de souplesse dans le réglage de la charge de retenue. Dans la forme d'exécution représentée aux fig. 7 et 8, la tête élastique du crampon de fixation comporte un écrou 40 de section car rée vu en plan et présente un trou central ta raudé dont le filet de vis est destiné à venir en prise avec un filet de vis extérieur 41 ménagé sur la tige 42 d'un boulon standard de coussi net tel qu'utilisé pour maintenir vers le bas le coussinet ou plaque de support 43 disposé entre le patin 44 d'un rail et une traverse en bois ou en béton 45.
La tête élastique 46 destinée à venir en contact avec le patin du rail est venue de fa brication avec l'écrou 40 et s'étend autour de celui-ci sur un arc correspondant à un angle d'environ 315 de la même façon que le bras hélicoïdal du crampon vissé décrit précé demment.
Le diamètre de l'hélice est de préférence choisi de manière à permettre d'adapter une clé et sur la partie d'ancrage de section carrée de l'écrou pour le visser sur la tige du boulon, le pas de l'hélice étant choisi de manière à con venir à la charge particulière requise pour sol liciter le patin du rail.
L'écrou 40 comporte également plusieurs rainures 47 s'étendant radialement et qui divi sent le corps de l'écrou en plusieurs secteurs 48 soumis à une déformation lorsque l'écrou est vissé sur la tige du boulon, ce qui constitue un verrouillage contre le desserrage de l'écrou dû à des vibrations provenant du rail par l'inter médiaire de la tête hélicoïdale élastique 46.
Un tel écrou est particulièrement utile lors qu'il est désirable d'utiliser une fixation du type à boulon pour des rails à patin du fait qu'il fournit un organe élastique de retenue réglable, de sorte que la force de retenue peut être mo difiée à volonté, un tel écrou étant applicable à des traverses de bois avec des coussinets en fonte ou en acier laminé.
Cette forme d'exécution est également ap plicable en particulier à des traverses en béton où des boulons sont nécessaires pour fournir un moyen de retenue positif et sur des traverses en béton où l'organe de support du rail est un corps élastique ou flexible, c'est un complé ment efficace dans un assemblage de fixation qui fournit le maximum d'élasticité aux charges de chocs de vibration et au déplacement (creep) du rail.
Les crampons de fixation décrits ont en core l'avantage d'empêcher le rail de se défor mer horizontalement, de même que de fournir un verrouillage efficace contre la déformation verticale. Avec plusieurs crampons espacés le long des côtés opposés du rail, d'une part, les extrémités libres des têtes élastiques s'étendent tous dans un sens et, d'autre part, les extré mités libres s'étendent toutes dans le sens op posé, de sorte que de chaque côté du rail une force composée est exercée dans une direction pratiquement horizontale par chaque bras élas tique tendant à empêcher le déplacement hori zontal du rail, un tel déplacement horizontal étant empêché dans les deux sens en utilisant des crampons de fixation.
The present invention relates to a clamp for fixing rails comprising a rod intended to be fixed in a rail support and a head connected to said rod , having the form of an elastic loop, the free end of which holds the rail down on said support.
The crampon according to the invention is characterized in that said elastic loop comprises a helix extending around the axis of said fixing rod, the direction of rotation of the propeller from the axis towards the end free thereof being contrary to that of screwing the head around said axis.
The appended drawing shows, by way of example, two embodiments of the fixing clamp forming the subject of the present invention as well as variants.
Fig. 1 is a sectional view through a rail held in place by fixing studs according to the first embodiment.
Fig. 2 is a plan view of FIG. 1. FIG. 3 is an elevational view of a variant of the fixing clamp.
Fig. 4 is a plan view of FIG. 3. Fig. 5 is a view of the head of another variant of the fixing clamp.
Fig. 6 is a plan view of FIG. 5. FIG. 7 is a partially sectional view of the second embodiment.
Fig. 8 is a plan view of FIG. 7. The rail clamp shown in fig. 1 and 2 is made from a spring steel of circular section, the diameter of which is chosen according to the location of the rail for which the clamp is used.
The lower part of the shank of the crampon is provided with a screw thread 10 which can be formed either by a hot rolling process or by a chainsaw, and this screw thread extends from the lower end of the rod of about half of the length thereof, the rest of the rod 11 being left united.
A resilient head 13 intended to engage with the shoe of the rail is formed by an extension from the manufacture of the rod which is bent at its upper end at a right angle to provide a small section 12 extending radially, the remainder of the rod. head then being formed by bending the section on itself in the form of a circle seen in plan to constitute part of a propeller. This helix extends approximately 7 / s of a full circle, that is, it extends over a corresponding arc with a central angle of about 3150.
The propeller is formed so as to extend downwards towards the end of the rod and the direction of rotation of this propeller from the connection end 14 to the rod towards the free end 15 is opposite the direction of the screw thread on this rod, so that if this thread is on the right, the propeller extends counterclockwise when viewed from above. The actual pitch of the propeller depends on the amount of displacement that must be obtained from the free end of the propeller when it is loaded and in mesh with the rail shoe.
This form of stud can be used in combination with a pad or support plate 16 for the rail 17 resting on a wooden cross member 18, the support plate having a recessed portion 19 to receive the shoe 20 of the rail. On each side of part 19 is drilled a hole 21 extending through the plate and whose diameter is sufficient to allow easy passage of the rod of the drain. The support plate is also provided with a vertical shoulder 22 spaced a short distance outside each hole for the stud and the inner face 23 of this shoulder has a circular part seen in plan,
corresponding to the circular shape of the propeller. The purpose of this shoulder is to provide a fixed stop for the propeller in order to prevent any tendency of the latter to move under the effect of force acting transversely with respect to the axis of the stud.
The clamp is applied to the rail by passing the rod through the hole 21 in the plate 16 and screwing it into the cross member 18, this can be done by means of a socket wrench specially adapted to engage with the propeller, in order to rotate the shank of the crampon. The crampon is screwed on until the free end 15 of the propeller comes to rest on the upper surface of the shoe 20 of the rail 17 and the screwing is continued according to the load that is desired to be applied to the shoe by through the elastic head 13 of the propeller.
In the variant shown in fi-. <B> 3 </B> and 4, the rail clamp is formed from a bar of oval section and provided with a rod 30 as well as an elastic head 31 of helical shape in the same way as the embodiment described above, but, in this case, instead of providing a screw thread on the lower part of the rod, the latter is twisted in the shape of a corkscrew 32 The propeller is formed by bending the rod at 33 around the main axis of the oval section. This particular form of stud is suitable for rails which are mounted directly on wooden sleepers without the interposition of a support plate, if the sleepers are cut or recessed to receive rails.
In the other variant shown in FIGS. 5 and 6, the stud is formed from a section bar. oval and is provided with a twisted rod 34 similar to that of the variant which has just been described. In this case, instead of being circular in plan view, the resilient head 35 has the shape of a helix which is substantially C-shaped. The free end 36 of the C is bent at a right angle so as to provide a small section extending parallel to the axis of the rod and intended to engage with the lateral edge of the pad 37 when the other part 38 of the rod. It engages the upper surface of this pad.
This form of stud is particularly useful when using wooden sleepers without interposing a support plate and the curved end 36 has the effect of preventing transverse movement of the rail.
A rail clamp manufactured as described in the examples above has the advantage of providing, thanks to its screwed rod, a positive anchoring in the cross member and thus constitutes an effective means of preventing a vertical displacement of the studs which may be caused. by a deviation and an undulating movement of the rails. The threaded rod also facilitates the use of such clamps with concrete sleepers by providing ferrules or inserts made of wood, fiber or other composition, placed in said concrete sleepers and arranged so as to receive the threaded rods.
There is also little or no danger that the wooden sleepers split due to the application of such a spike, as is the case with other spikes which must be driven into the sleeper. As the threaded rod forms its own tapped hole in the cross member, one stud can be removed and replaced with another, eliminating the need to drill new holes or attach studs to unused parts of the cross members. The particular shape of the resilient head provides a means for adjusting the clamping force exerted by the head on the rail shoe and in use the clamp can be screwed down until the free end of the rail. buckle comes into contact with the shoe and is deformed during the subsequent screwing of the spike, thereby imparting an elastic downward retaining force on the shoe.
The value of the deformation allowed by the arm can be adjusted as desired by screwing the crampon more or less into the cross member. The pitch of the helix together with the screw thread and the resilient properties of the material from which the stud is made can be varied in manufacture to give a wide range of securing or restraining loads within the limits of elasticity of the material used.
In addition, the fixing clamp described is easily put in place using a socket wrench arranged so as to engage with the helical head. It can be easily removed without being damaged and without damaging the cross member, this with a minimum of costs.
In the stud form having the twisted shank, a deep tapped hole is formed in the cross member by the stud itself and the oval section thereof provides a greater degree of flexibility in adjusting the retaining load. In the embodiment shown in FIGS. 7 and 8, the elastic head of the fixing clamp comprises a nut 40 of square cross-section seen in plan and has a central hole ta raudé whose screw thread is intended to engage with an external screw thread 41 formed on the rod 42 of a standard net cushion bolt as used to hold down the pad or backing plate 43 disposed between the shoe 44 of a rail and a wooden or concrete sleeper 45.
The elastic head 46 intended to come into contact with the shoe of the rail is made with the nut 40 and extends around the latter on an arc corresponding to an angle of approximately 315 in the same way as the nut 40. helical arm of the screwed clamp previously described.
The diameter of the propeller is preferably chosen so as to make it possible to adapt a key and on the anchoring part of square section of the nut to screw it onto the shank of the bolt, the pitch of the propeller being chosen so as to suit the particular load required to ground the shoe of the rail.
The nut 40 also has several radially extending grooves 47 which divide the body of the nut into several sectors 48 which are subject to deformation when the nut is screwed onto the bolt shank, which constitutes a locking against the bolt. loosening of the nut due to vibrations coming from the rail through the elastic helical head 46.
Such a nut is particularly useful where it is desirable to use a bolt-type fastener for shoe rails because it provides an adjustable resilient retaining member, so that the retaining force can be changed. at will, such a nut being applicable to wooden sleepers with cast iron or rolled steel bearings.
This embodiment is also applicable in particular to concrete sleepers where bolts are required to provide a positive restraining means and to concrete sleepers where the rail support member is an elastic or flexible body, i.e. It is an effective addition to a fastening assembly which provides maximum elasticity to vibration shock loads and creep of the rail.
The disclosed fixing studs still have the advantage of preventing the rail from deforming horizontally, as well as providing effective locking against vertical deformation. With several spikes spaced along opposite sides of the rail, on the one hand, the free ends of the elastic heads all extend in one direction and, on the other hand, the free ends all extend in the opposite direction. , so that on each side of the rail a compound force is exerted in a substantially horizontal direction by each elastic arm tending to prevent hori zontal displacement of the rail, such horizontal displacement being prevented in both directions by using fixing clamps .