Procédé d'assemblage d'éléments d'une voie de chemin de fer et voie obtenue par ce procédé Le présent brevet concerne un procédé d'assem blage d'éléments, d'une voie de chemin de fer. Il vise également une voie de chemin de fer obtenue sui vant ce procédé.
Une voie de chemin de, fer classique est formée par assemblage de divers éléments, principalement les rails, leurs éléments de raccordement tels que les éclisses, leurs éléments de fixation tels. que les selles d'appui, les coussinets, les anticheminants, les crapauds d'ancrage, etc., et leurs traverses, au moyen de boulons, de tire-fond, de crampons d'attache, etc. l'ensemble, qui constitue la voie de chemin de fer reposant sur le ballast.
En dehors de l'usure normale due à la pression et au frottements des roues, ainsi qu'aux contraintes mécaniques qui se développent lors du passage des trains, les rails subissent une usure supplémentaire indésirable importante du fait des déplacements re latifs de ces divers éléments les uns par rapport aux autres points d'assemblage. Le procédé classique d'assemblage par éclisses, boulons, tire-fond, etc., ne peut en effet assurer des liaisons, mécaniques immua bles sous les efforts que celles-ci sont appelées, à su bir, malgré des vérifications fréquentes et indispen sables.
Le joint à éclisse constitue plus particuliè rement un point faible, le martèlement des roues provoquant l'affaissement du rail aval et la disloca tion de l'assemblage, avec usure du bord des extré mités des tronçons de rail.
On a déjà essayé de remédier à ces inconvénients de diverses façons, par exemple en provoquant le grippage des assemblages, au moyen de grains d'abrasifs insérés entre les pièces métalliques assem blées, ou par une action chimique. Ces procédés de grippage se sont avérés peu pratiques. et présentent en outre le risque de diminuer la résistance des piè ces assemblées, par rayure ou attaque chimique.
Le meilleur résultat a été obtenu jusqu'ici par soudure des rails, le rail continu ainsi obtenu évitant l'usure des extrémités des tronçons de rails à l'endroit des raccordements. Cependant, le rail continu présente d'autres inconvénients<B>:</B> il est plus cher, délicat à réa liser et à mettre en place, enfin le remplacement d'une partie plus usée que les autres - ce qui est plus particulièrement fréquent dans les. courbes est une opération longue, délicate et onéreuse qui impose le tronçonnage sur place de la partie de rail à enlever.
Par ailleurs, certains métaux ne se prê tent pas ou mal à la soudure et il n'est pas pos sible de réaliser pratiquement un rail continu lors qu'on utilise par exemple, des rails bimétalliques, tels que ceux qui sont revêtus d'une couche d'acier au vanadium. De plus, il n'est pas possible, par les moyens jusqu'ici connus, d'isoler électriquement un tronçon d'un rail continu, ce qui est indispensable pour les circuits de signalisation et de sécurité, par exemple.
On a également proposé d'insérer une feuille en matériau relativement malléable, par exemple en fer doux, entre les parties assemblées, et d'exercer une pression sur l'assemblage suffisante pour que le ma tériau malléable prenne l'empreinte des infractuosités des pièces assemblées et améliore la liaison.
Mais, si le matériau de liaison a une résistance mécanique suffisante pour supporter les efforts développés par le trafic, il faut exercer une pression considérable pour assurer un assemblage convenable, ce qui né cessite l'emploi de moyens mécaniques importants et délicats, sans parler des risques de rupture des or ganes d'assemblage tels que les boulons qui sont alors soumis à des efforts inhabituels.
Par contre, si le matériau de liaison est relativement malléable, sa résistance mécanique est insuffisante pour supporter le trafic et il faut procéder à des révisions et des remplacements fréquents.
Par ailleurs, l'usure des traverses est augmentée du fait que des particules de ballast, voire même de simples poussières s'insèrent entre la semelle du rail, les bielles d'appui ou d'autres éléments de fixation du rail, et la traverse.
Les déplacements relatifs entre les éléments métalliques et le matériau, généralement plus tendre, bois, béton armé, par exemple, qui cons- titue la traverse, créent un effet d'abrasion qui aug mente encore le jeu de l'assemblage et l'usure de la voie. On a essayé de limiter cette cause de détério ration par un planage précis des.
traverses aux points d'appui des rails et un vissage mécanique puissant des tire-fond, mais ce procédé est relativement oné reux puisqu'il fait appel à un usinage difficilement réalisable ailleurs qu'en atelier et il ne donne, par ailleurs, qu'un résultat imparfait. Finalement, le pas sage des roues d'un train engendre des vibrations so nores et ultrasonores qui se transmettent le long du rail où elles créent des usures ondulatoires et des fissures à l'emplacement des joints, ce qui contribue à élever le niveau de bruit de la voie, autrement dit sa sonorité.
Le procédé faisant l'objet du brevet a pour but de permettre de pallier les inconvénients. précités et de réalisér une voie de chemin de fer sans solution de continuité, de qualité analogue à celle de la voie à rail continu, mais de remplacement facile par élé ments, à la façon de la voie classique, mais plus si- lencieuse que celle-ci.
Il est caractérisé en ce qu'on interpose au moins entre les surfaces en contact des, éléments de l'as semblage, un matériau d'une fluidité telle qu'il rem- plisse au moins les interstices entre lesdites surfaces et apte à acquérir, par la suite, des propriétés mé caniques de l'ordre de celles d'au moins un des.
élé ments assemblés, et en ce qu'on fait acquérir audit matériau la résistance désirable sans laisser aux élé ments de l'assemblage la possibilité de se déplacer. Le matériau ainsi durci pourra avoir une bonne ré- sistance au cisaillement et à la compression, et une résistance relativement faible à la traction qui pourra permettre de séparer relativement facilement par pelage les éléments assemblés.
Le brevet a également pour objet une voie de chemin. de fer, réalisée suivant le procédé ci-dessus. Les éléments ainsi assemblés peuvent se comporter comme une seule pièce, qui peut cependant présenter éventuellement une certaine élasticité. La transmis sion des vibrations peut être fortement amortie sans réflexion, ce qui réduit les.
possibilités d'établissement d'ondes stationnaires susceptibles de créer des fissu- res dans le rail, et empêche les semelles de vibrer sur les traverses. L'absence de solution de continuité mécanique dans les liaisons renforce celles-ci, elle évite également les chocs et les, frottements qui sont considérés comme les principaux responsables de l'usure, ainsi que l'introduction éventuelle de corps étrangers indésirables entre les, éléments assemblés.
On peut renforcer encore une liaison en bour rant avec le matériau de remplissage, les interval les séparant deux pièces, assemblées, par exemple l'intervalle prévu pour la dilatation entre deux ex trémités de rails, sur les anciennes voies de chemin de far et qui ne s'est pas avéré être indispensable.
Lorsque le matériau de remplissage présente, en outre, des qualités d'adhérence suffisantes, il est même possible, en certains cas, de supprimer les or ganes d'assemblage classiques tels que les boulons, une fois que l'assemblage a été réalisé et que le matériau de liaison a acquis la résistance désirable.
Pour l'assemblage des éclisses avec les rails, on peut réaliser une sorte de frettage à chaud du rail sur l'éclisse afin d'augmenter les forces de liaison de l'assemblage.
Le procédé, objet de l'invention, peut permettre également d'obtenir des liaisons électriques inaltéra bles par des agents extérieurs dans les conditions normales d'utilisation, grâce à l'enrobement des points de contact par le matériau de remplissage. Lorsque le matériau de remplissage est isolant, il est préférable, que l'une au moins des surfaces d'assem blage soit sensiblement rugueuse afin que les aspé rités assurent une multitude de contacts, électriques entre les deux éléments conducteurs assemblés.
L'as semblage doit être effectué dans. ce cas, avec un serrage suffisant pour chasser toute trace de matériau de remplissage isolant entre les aspérités. et les sur faces conductrices, tout en laissant les interstices entre les aspérités remplis, de matériau de remplis sage. De cette façon, les contacts électriques, réa lisés par assemblage de deux éléments conducteurs, sont protégés contre une altération éventuelle ulté rieure sous l'effet d'agents extérieurs, tels que les in tempéries.
Le matériau de remplissage doit présenter, de préférence, un certain ensemble de qualités. définies pour que le procédé, objet de l'invention, donne de bons résultats. Tout d'abord, il ne doit évidemment pas être susceptible d'avoir une réaction indésirable avec les matériaux constituant les éléments assem blés. Il doit résister convenablement aux agents ex térieurs.. Il doit présenter de bonnes propriétés d'éta lement, de mouillage, sinon d'affinité moléculaire, vis-à-vis de ces, matériaux, afin de pouvoir remplir les interstices. les plus faibles sans qu'il soit néces saire d'exercer des efforts de compression exagérés pour y parvenir.
La transformation ou durcissement du maté riau de remplissage doit s'effectuer sans. contraction ni retrait, afin que les interstices restent toujours bien remplis dans l'assemblage final, par contre, on peut utiliser sans inconvénient des matériaux se dilatant lors du durcissement , comme c'est le cas pour certains alliages ou ciments classiques, la dilatation contribue alors au serrage de l'assemblage final.
On peut utiliser n'importe quel matériau, présentant les propriétés précitées, par exemple des mélanges mi néraux tels que les ciments magnésiens, ceux à base d'oxysulfochlorures complexes de thorium, etc., ou encore des matières organiques telles que certaines matières plastiques, ou des adhésifs.
Les conditions de durcissement du matériau de remplissage sont évidemment particulières à chaque matériau. Il est préférable, en pratique, que ce dur cissement puisse s'effectuer assez rapidement, afin de ne pas gêner le trafic sur la voie de chemin de fer.
Bien entendu, il est préférable que les surfaces à assembler soient nettoyées avant assemblage, afin d'éviter l'insertion de corps étrangers indésirables dans la liaison, par exemple des battitures de lami nage ou une couche d'oxyde. Ce nettoyage peut être réalisé efficacement, par exemple par sablage, grat tage ou par nettoyage ultrasonique.
Certaines résines éthoxylines, peuvent rassembler les diverses qualités requises et convenir particuliè rement bien comme matériau de remplissage du fait de leur inaltérabilité, de leur résistance mécani que élevée, de leur facilité d'application, de leur rapidité de durcissement. De plus, il se trouve que certaines de ces résines possèdent des. propriétés d'adhérence remarquables sur le fer et autres maté riaux et une résistance diélectrique très élevée. On peut obtenir, notamment, de bons résultats avec les résines éthoxylines vendues par la Société dite Ciba S. A.
sous la dénomination commerciale d' Aral dite 1 et Araldite 123B , cette dernière étant utilisée en mélange avec un durcisseur convena ble tel le durcisseur 953 B CIBA . Ces résines éthoxylines possèdent également d'excellentes pro priétés d'adhérence sur le bois, le verre, et d'autres matériaux. Elles peuvent permettre d'assurer, après durcissement et à elles seules, une liaison convena ble entre les parties assemblées, aussi bien métal sur métal, que métal sur bois.
La résistance au cisaille- ment des liaisons réalisées avec ces résines, peut être suffisante pour permettre d'enlever, si on le désire et après durcissement de la résine, les organes d7assem- blage tels que les boulons des éclisses, lorsque l'as semblage travaille seulement au cisaillement.
La résistance à la traction des résines éthOxy- lines est, en effet, notablement plus faible que leur résistance au cisaillement, par rapport aux résistan ces respectives du métal. On peut ainsi démonter les assemblages relativement facilement par pelage. par exemple en insérant simplement à force un coin métallique entre les parties assemblées, ou uni levier.
Grâce à la résistance diélectrique et aux proprié tés d'adhérence des résines éthoxylines, on peut réali ser sans difficulté avec celles-ci des assemblages dans lesquels les éléments assemblés sont électriquement isolés l'un de l'autre, par exemple par simple inter position entre ceux-ci d'un matériau isolant tel que de la fibre de verre ou d'un autre matériau pour le- quel les résines éthoxylines ont sensiblement la même affinité que pour les métaux ferreux.
Ainsi, on peut obtenir une liaison parfaitement isolée électrique- ment, d'une continuité mécanique analogue à celle d'un rail soudé et démontable sans difficulté.
On peut supprimer les solutions de continuité en tre les extrémités des tronçons de rail avec le ma tériau de remplissage, afin de réaliser une surface de roulement continu. On peut également dans ce cas recouvrir la zone de jonction avec une bande de roulement métallique, fixée sur la partie supérieure du rail au moyen d'un matériau de liaison convena ble, par exemple une résine éthoxyline, afin,
d'évi ter le contact et le frottement directs des roues sur le matériau de liaison. Cette technique de chemi sage de la surface de roulement du rail peut évi demment être appliquée, si on le désire, aux par ties du rail où l'usure est la plus importante, voire même sur toute la longueur du rail, afin de réaliser une couche superficielle de roulement en matériau plus résistânt et plus onéreux que la masse du rail.
Un avantage particulier de ce procédé réside dans le fait qu'il peut permettre de réaliser à volonté des assemblages sans contrainte résiduelle, et sans tou cher à l'intégrité du rail.
Cette caractéristique pré, sente un intérêt particulier du point de vue de la sé- curité car on sait que les ruptures de rails en cours de trafic sont généralement dues à des entailles sou vent peu profondes dans la semelle du rail, surve nues le plus souvent lors de la mise en place et de la fixation des éléments.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, quelques formes d'exécution d'assemblages pour l'ob tention de la voie faisant l'objet du brevet.
Sur ce dessin La fig. 1 est une vue en perspective, d'un rac cordement de deux tronçons de rails dans lequel sont assemblés divers éléments.
La fig. 2 est une vue schématique, en coupe, d'un assemblage assurant une liaison électrique entre deux éléments conducteurs.
La fig. 3 est une vue partielle, en coupe et à grande échelle, de la zone de jonction entre les deux éléments de la fig. 2, montrant l'enrobement des points de contact électrique par le matériau de rem plissage.
La fig. 4 est une vue schématique, en coupe d'un assemblage assurant l'isolement électrique et la continuité mécanique entre deux éléments conduc teurs.
La fig. 5 est une vue en coupe montrant la mise en place d'un anticheminant sur un rail.
La fig. 5a est une vue en coupe, correspondant à celle de la fig. 5, montrant la position de l' anti- cheminant sur le rail une fois la mise en place ef- fectuée. La fig. 5b est une vue en coupe transversale de l'anticheminant suivant la ligne B-B- de la fig. 5.
La fig. 6 est une vue en perspective d'un autre mode de raccordement de deux tronçons de rails as semblés par un manchon d'accouplement.
La fig. 7 est une vue en coupe transversale de l'assemblage de la fig. 6.
Les fig. 8 et 9 sont deux vues en coupes, analo gues à celle de la fig. 7, montrant deux autres for mes de manchons d'accouplement.
La fig. 10 est une vue en élévation d'un autre raccordement à éclisses renforcé.
La fig. 11 est une vue en coupe suivant la ligne XI-XI de la fig. 10, et la fig. 12 est une vue en coupe de l'assemblage d'un rail et d'éclisses classiques, de la façon repré sentée sur une partie de la fig. 1.
Le raccordement de deux tronçons de rails repré senté sur la fig. 1 rassemble plusieurs modes d'as semblage. Dans certains cas, le procédé décrit ci- après sert à améliorer les modes d'assemblage clas sique.;
c'est le cas des éléments fixés sur le tronçon de rail 1 situé à gauche sur la fig. 1. Dans d'autres cas, le procédé décrit permet de réaliser des modes d'assemblage inédits ; c'est plus particulièrement le cas des éléments fixés sur le tronçon de rail 2 situé à droite sur la fig. 1.
Tous les interstices entre les surfaces respective ment en contact de ces divers éléments, y compris les traverses, sont remplis lors de l'assemblage, avec un matériau de remplissage, par exemple de 1' Aral dite , amené par la suite à un degré de dureté com parable au métal, avant que le raccordement soit li vré au trafic.
Le raccordement représenté sur la fig. 1 com prend deux tronçons de rails 1 et 2, réunis par une éclisse 3, classique. La jonction des deux rails est recouverte par un couvre-joint 4 formé par une bande métallique, encastrée dans la partie supérieure de chaque rail et fixée sur ceux-ci, au moyen d'une résine éthoxyline,
par exemple celle vendue par la Société dite CIBA S. A. sous la dénomination commerciale d' Araldite I . L'intervalle 5 entre les extrémités-des deux rails placés bout à bout est aussi réduit que possible et rempli d' Araldite .
Le rail 1 repose librement sur la selle 8, les épaulements 27 l'empêchent de se déplacer suivant l'axe de traverse, mais il est libre de se soulever légèrement, par exem ple de 10 mm environ, dans le sens vertical car les têtes des crampons 7 sont à une certaine distance de la semelle du rail.
Cette disposition est analogue à celle de la. fig. 11 où on voit plus clairement les positions relatives de la semelle du rail, des cram pons 103 et 107 et des, épaulements 114 et 115 de la selle<B>108.</B> De part et d'autre de la selle d'appui 8, des anticheminants 10 et 11 empêchent le déplace- ment longitudinal de la voie. L'éclisse 3 est fixée sur le rail 1 par trois boulons classiques 12.
Sur le tronçon de rail 2 sont fixés des éléments analogues mais les qualités d'adhérence de 1' Aral dite sont telles que l'on peut retirer les boulons d'assemblage de l'éclisse et les tire-fond une fois que l' Araldite est durcie. De même, les antichemi- nants 13 et 14 sont simplement fixés par adhérence sur la semelle du rail 2 et non pas coincés, à force autour de la semelle comme les anticheminants, classiques.
En fait les anticheminants 13 et 14 peu vent être de simples doigts posés au bord de la selle 15, comme l'anticheminant 14, ou engagés dans une ouverture de la selle 15, comme l'anticheminant 13.
Il est même possible, en certains cas, de fixer simplement par adhérence la semelle du rail sur les selles d'appui également fixées par adhérence sur les traverses, sans crampon, ni tire-fond, ni antichemi- nant, voire même de fixer directement le rail sur une traverse métallique par adhérence, par exemple dans le cas des voies de chemins de fer pour wagonnets du type Decauville utilisées principalement pour les travaux publics.
Pour obtenir une jonction ayant le maximum de rigidité et de résistance il est préférable de coincer l'éclisse contre le rail avec le maximum de force pos sible. L' Araldite se prête particulièrement bien à un tel mode d'assemblage qui permet d'effectuer une sorte de frettage du rail sur l'éclisse qui ren force avantageusement l'assemblage. On peut procé- der comme suit pour combiner cet effet de fret- tage avec de bonnes conditions d'application de l' Araldite .
On commence par sabler les parties des rails et des éclisses appelées à venir en contact, puis on met les rails en place bout à bout et on chauffe séparé ment d'une part les rails et d'autre part les éclisses qui ont été ainsi décapées convenablement. On porte les rails à 600 C environ et les éclisses à 40o C environ seulement.
On étend, sur les parties des éclisses qui viendront porter sur les rails, un mastic adhésif formé par un mélange pâteux, à parties éga les de Durcisseur 953B et d' Araldite 123B , deux produits vendus sous ces dénominations com merciales par la société dite CIBA S.
A. . Ce mé lange ne coule ni à la température ambiante, ni à chaud, ce qui permet d'éviter un coffrage des joints remplis de matériau de liaison, pendant le durcisse ment de celui-ci. L'application de ce matériau adhé sif peut être effectuée à la spatule, au pinceau, avec un dispositif distributeur approprié, ou simplement à la main, avec un, gant de caoutchouc. On met en suite les éclisses en place, à cheval sur les deux rails et on serre les boulons autant que possible.
La diffé- rence de température de l'ordre de 200 entre les rails et les éclisses crée une dilatation plus impor tante du rail et permet d'encastrer plus avant les éclisses entre la semelle et le champignon du rail. On chauffe alors l'ensemble du joint, éclisses et extré mités de rails, jusqu'à 180o C environ pour durcir le mastic.
A cette température, le durcissement conve- nable est atteint en 3 à 5 minutes, alors qu'il faut 5 à 10 minutes pour obtenir le même résultat à 1501, C environ, et 36 à 48 heures à 20-25 C environ. Lors du chauffage et de l'égalisation des températures, les éclisses se dilatent plus que les rails, ce qui réalise le frettage désiré. Le mélange Araldite - Dur cisseur doit être réalisé avec soin ; une fois pré paré, sa durée d'emploi à 200 C environ est d'une heure et demie à deux heures.
Le chauffage peut être réalisé par n'importe quel moyen convenable, électrique, infrarouge ou à flamme directe, par exem ple une simple lampe à souder.
L'assemblage fretté ci-dessus convient parti culièrement bien pour réaliser des liaisons électri ques inaltérables par les intempéries, ou autres agents extérieurs. L' Araldite est, en effet, un excellent isolant, cependant dans un assemblage réalisé de la manière décrite ci-dessus la conductibilité électri que est excellente. Comme on peut le voir sur les fig. 2 et 3,
ceci est dû au fait que les aspérités 16 formées et décapées par sablage des surfaces de chaque élément assemblé viennent porter directe ment contre la surface de l'élément opposé, les for ces de compression exercées dans l'assemblage ayant chassé toute trace du matériau de liaison isolant (l' Araldite ) entre les deux surfaces en contact. Par contre le matériau de remplissage 17 enrobe étroitement chaque point de contact et l'isole de l'atmosphère, tout en assurant la continuité mécani que du joint.
La conductibilité électrique ainsi réa lisée est suffisante pour permettre de supprimer les raccordements électriques par câbles classiques aux jonctions de rail.
Lorsqu'on désire obtenir au contraire une liaison électriquement isolée entre deux éléments conduc teurs assemblés, on peut procéder de diverses façons. Classiquement, on interpose entre les pièces et entre elles et leurs organes de liaison, des boulons généra lement, une garniture isolante en fibre végétale, en caoutchouc ou autres matériaux isolants pas trop fragiles afin de pouvoir serrer suffisamment les bou lons pour assurer la rigidité voulue à l'assemblage.
Cependant, la différence de résistance mécanique en tre la garniture et les éléments provoque la destruc tion rapide de la garniture par usure et oblige à des contrôles et des remplacements fréquents. Le pro- cédé décrit permet de réaliser, au contraire, une liai son électriquement isolée mais de continuité méca nique sensiblement identique à celle du rail, ce qui rend inutiles les contrôles, et dont la solidité et la durée sont les mêmes que celles du reste de la voie.
La fig. 4 représente un exemple d'une telle liai son. Le rail 1 et l'éclisse 3 sont réunis par un boulon 12 modérément serré. Le rail 1 est isolé de l'éclisse 3 et du boulon 12 par une garniture 18 en fibre vé gétale ou autre, en matériau non conducteur, noyée dans le matériau de remplissage 17 constitué par de la résine Araldite 123B mélangée, à parties éga les, de Durcisseur 953B et durcie par chauffage, de la même façon que décrit ci-dessus. L'assemblage se comporte mécaniquement comme une seule pièce.
On peut, si on le désire, retirer le boulon une fois l'assemblage réalisé, la résistance de l'assemblage n'est pas sensiblement diminuée de ce fait.
Pour que l'on puisse retirer sans difficulté des organes d'assemblage, tels que les boulons, une fois le matériau de remplissage durci, il ne faut 6videm- ment pas que ce dernier adhère sur ces organes. On empêche l'adhérence en traitant les parties désirées avec un agent de démoulage convenable, par exem ple en trempant les boulons dans un bain siliconé.
Les fig. <I>5, 5a</I> et 5b montrent la mise en place d'un anticheminant 10 sur un rail 1 suivant un pro cédé simplifié, qui permet de supprimer le décapâge préalable du rail 1.
Ce décapage est réalisé par ra clage de la semelle 20 du rail par le bord tranchant 19 de l'anticheminant 10 lors, de l'introduction à force de ce dernier sur le rail sous l'effet d'un effort dirigé dans le sens de la flèche 21. L'anticheminant 10 a une forme générale en U et s'ouvre élastiqu & - ment pour venir s'emboiter sur la semelle. De préfé rence, il est renforcé par deux nervures verticales 22 et 23.
Pour la mise en place, on enduit de matériau de remplissage 17 l'intérieur de l'anticheminant préa lablement chauffé à 60o C environ, et on enfonce celui-ci à coups de marteau sur la semelle du rail chauffé préalablement à 40 < 1 C environ seulement, pour faciliter la mise en place et le serrage par la suite, de la même façon que dans l'exemple précé dent d'assemblage de l'éclisse.
On durcit ensuite l' Araldite par chauffage de l'ensemble rail - anti- cheminant par exemple à 180o C, pendant une di zaine de minutes, et on laisse refroidir. On peut éga lement effectuer la mise en place à température am biante et laisser durcir à température relativement basse pendant un plus long temps, comme précédem ment indiqué.
Pour enlever un anticheminant ainsi fixé, il suf fit d'en écarter les deux branches. La résistance mé canique de l'assemblage à l' Araldite étant moins grande à la traction qu'au cisaillement, le glissement de l'anticheminant sur la semelle du rail est prati quement impossible, alors que son décollement 'ne présente pas de difficulté majeure et peut être réali sé facilement par pelage après introduction d'un coin ou d'un levier métallique entre l'anticheminant et le rail.
A cette fin, l'anticheminant 10 comporte deux paires de rainures latérales 24, 24' et 25, 25' destinées à faciliter l'introduction d'un coin pour le démontage.
Comme anticheminant, on peut aussi bien uti liser un simple fer en U non élastique, comme repré senté en 11 sur la fig. 1, ou les simples doigts 13 et 14 collés sur la semelle avec le même mélange d' Araldite 123B et de Durcisseur 953B que précédemment.
Lorsqu'on utilise un matériau de liaison plus fluide qui risque de couler au cours de l'assemblage, tel que la résine éthoxyline vendue par la Société dite CIBA S. A. sous la dénomination commerciale d' Araldite I , ou encore un alliage fusible ou un ciment, il est préférable de réaliser un coffrage de l'assemblage pour éviter des lacunes dans l'assem blage.
Un tel coffrage peut être réalisé en matériau léger et malléable, apte à s'appliquer facilement sur les parties à envelopper, par exemple une tôle d'alu- minium ou de fer doux comme représenté en 26 sur les fig. 6 et 7. On peut utiliser aussi un coffrage formé d'éléments préfabriqués assemblés comme re présenté sur les fig. 8 et 9.
Dans ces cas, la résistance de la, liaison obtenue dépend uniquement, en prati que, des qualités mécaniques et d'adhérence du ma tériau de remplissage. Le coffrage peut d'ailleurs être retiré par la suite si on le désire et si on l'a traité au préalable de manière à lui éviter d'adhérer au ma tériau de remplissage.
Si on désire renforcer au maximum un assem blage, il est évidemment préférable que les éléments assemblés s'emboîtent les uns dans les autres sur la plus grande surface possible. Ainsi, on pourra réa liser un raccordement de plus grande rigidité et de plus grande résistance si on utilise, comme repré senté sur les fig. 10 et 11, des éclisses 103 et 104, de formes adaptées au contour extérieur des rails 101 et 102.
L'intervalle 112 entre les extrémités des rails<B>101</B> et 102 est réduit au minimum et l'assem blage est maintenu, à demeure, par des boulons 105. Tous les éléments d'un tel assemblage sont réunis par un matériau de remplissage adhérent qui remplit tous les interstices comme indiqué en 109, 110, 111 et 112.
Un tel raccordement se comporte exacte ment comme un rail unique ou un rail soudé simple plement posé sur des selles d'appui 108 et maintenu en place par des crampons ou épingles classi ques 107.
La selle d'appui 108 est fixée sur la traverse 106 par adhérence, au moyen d'une couche de matériau de remplissage 113 adhérant à la fois au bois de la traverse 106 et au métal de la selle 108. Dans ce mode d'application, le matériau de remplissage peut avoir avantageusement des.
qualités mécaniques in termédiaires entre celles de la traverse et celles de la selle afin de créer une liaison entre celles-ci et éviter un changement brusque de propriétés mécani ques entre deux surfaces accolées, ce qui constitue un point faible dans un assemblage.
L'élasticité rela tive du matériau de remplissage forme une sorte de coussin absorbant le bruit et les vibrations, sa fluidité lui permet de pénétrer dans les trous tels que ceux laissés par d'anciens crampons et d'y empêcher la détérioration de la traverse.
Les qualités adhésives du matériau de remplissage permettent de maintenir en place les crampons par adhérence, ce qui les em pêche de sortir sous l'effet des vibrations, et des déplacements verticaux du rail. En outre comme indiqué plus haut, le matériau de remplissage empê che tout effet destructif par abrasion ou compres sion localisée dû à l'insertion de particules dures, telles que des débris de ballast entre les, matériaux diversement résistants constituant les éléments as semblés.
Bien entendu, dans le cas de traverses en bois, par exemple, il n'est pas question de chauffer celles- ci à la manière des éléments en métal. On pourra cependant chauffer modérément la selle seule pour activer, le cas échéant, le durcissement du matériau de liaison, mais il est préférable d'éviter la création de contrainte dans la liaison par suite du retrait du métal lors du refroidissement, alors que le matériau de remplissage est durci.
A cette fin on peut, soit fixer les selles sur les traverses à l'avance et à tem pérature sensiblement ambiante, soit poser et laisser en place des tire-fond classiques pendant le temps nécessaire au durcissement à température sensible ment ambiante.
On peut ainsi réaliser, par assemblage d'éléments séparés, une voie de chemin de fer qui a les qua lités mécaniques. d'une voie à rail continu, même à l'emplacement des coupures électriques, ce qui n'est pas le cas des rails. soudés, mais qui est démontable sans difficulté. On peut, en outre, assurer des liai sons électriques inaltérables aux agents extérieurs, sans câbles électriques de raccordement, et suppri mer ou simplifier, éventuellement, les organes d'as semblage de la voie.
La surveillance et l'entretien d'une voie de chemin de fer ainsi réalisée sont con sidérablement réduits, ce qui fait qu'une telle voie est d'un prix de revient nettement inférieur aux voies connues jusqu'à présent, aussi bien en ce qui con cerne les éléments qui la constituent, que la pose et l'entretien.
On peut incorporer n'importe quelle charge con venable dans le matériau de liaison, par exemple de la sciure, du liège, des poudres minérales, des parti cules métalliques., de la fibre végétale, minérale, mé tallique, etc., voire même des pièces intercalaires plus ou moins adaptées pour combler certains intervalles relativement importants entre deux éléments assem blés.
Method of assembling elements of a railway track and track obtained by this process The present patent relates to a method of assembling elements of a railway track. It also relates to a railway track obtained by this process.
A conventional railway track is formed by assembling various elements, mainly the rails, their connecting elements such as the fish plates, their fixing elements such. as support saddles, pads, anchors, anchors, etc., and their cross members, by means of bolts, lag bolts, fasteners, etc. the whole, which constitutes the railway track resting on the ballast.
Apart from normal wear due to the pressure and friction of the wheels, as well as the mechanical stresses which develop during the passage of trains, the rails undergo significant additional undesirable wear due to the relative displacements of these various elements. relative to each other assembly points. The conventional method of assembly using fishplates, bolts, lag screws, etc., cannot in fact ensure connections, mechanical immutable under the forces that these are called upon, to be sustained, despite frequent and essential checks. .
The fishplate joint constitutes more particularly a weak point, the hammering of the wheels causing the collapse of the downstream rail and the dislocation of the assembly, with wear of the edge of the ends of the rail sections.
Attempts have already been made to remedy these drawbacks in various ways, for example by causing the assemblies to seize, by means of abrasive grains inserted between the assembled metal parts, or by chemical action. These seizing methods have proved impractical. and also present the risk of reducing the strength of the parts these assemblies, by scratching or chemical attack.
The best result has hitherto been obtained by welding the rails, the continuous rail thus obtained avoiding the wear of the ends of the rail sections at the location of the connections. However, the continuous rail has other drawbacks <B>: </B> it is more expensive, difficult to make and install, finally the replacement of a part more worn than the others - which is more particularly common in. curves is a long, delicate and expensive operation which requires cutting in place of the part of the rail to be removed.
In addition, some metals do not lend themselves or badly to welding and it is not possible to achieve practically a continuous rail when using, for example, bimetallic rails, such as those which are coated with a vanadium steel layer. In addition, it is not possible, by means known hitherto, to electrically insulate a section of a continuous rail, which is essential for signaling and safety circuits, for example.
It has also been proposed to insert a sheet of relatively malleable material, for example soft iron, between the assembled parts, and to exert sufficient pressure on the assembly so that the malleable material takes the imprint of the infractuosities of the parts. assembled and improves bonding.
However, if the connecting material has sufficient mechanical strength to withstand the forces developed by the traffic, considerable pressure must be exerted to ensure a suitable assembly, which necessitates the use of significant and delicate mechanical means, not to mention the risk of rupture of assembly components such as bolts which are then subjected to unusual stresses.
On the other hand, if the binding material is relatively malleable, its mechanical strength is insufficient to withstand the traffic and it is necessary to carry out frequent revisions and replacements.
Furthermore, the wear of the sleepers is increased due to the fact that ballast particles, or even simple dust, get inserted between the base of the rail, the support rods or other fastening elements of the rail, and the sleeper. .
The relative displacements between the metallic elements and the material, generally softer, wood, reinforced concrete, for example, which constitutes the crosspiece, create an abrasion effect which further increases the play of the assembly and the wear. of the way. An attempt has been made to limit this cause of deterioration by precise leveling of the.
sleepers at the support points of the rails and a powerful mechanical screwing of the lag bolts, but this process is relatively expensive since it requires machining which is difficult to carry out elsewhere than in the workshop and, moreover, it only gives an imperfect result. Finally, the wise pitch of the wheels of a train generates sonorous and ultrasonic vibrations which are transmitted along the rail where they create wavy wear and cracks at the location of the joints, which contributes to raising the noise level. of the track, in other words its sound.
The purpose of the process which is the subject of the patent is to make it possible to overcome the drawbacks. aforementioned and to realize a railway track without solution of continuity, of quality similar to that of the continuous rail track, but of easy replacement by elements, in the manner of the conventional track, but more quiet than that of the continuous track. -this.
It is characterized in that there is interposed at least between the surfaces in contact of the elements of the assembly, a material of such fluidity that it at least fills the interstices between said surfaces and capable of acquiring, thereafter, mechanical properties of the order of those of at least one of.
assembled elements, and in that said material is made to acquire the desirable resistance without leaving the elements of the assembly the possibility of moving. The material thus hardened may have good shear and compressive strength, and relatively low tensile strength which may permit relatively easy peeling of the assembled elements.
The patent also relates to a pathway. iron, made according to the above process. The elements thus assembled can behave as a single part, which can however possibly have a certain elasticity. The transmission of vibrations can be strongly damped without reflection, which reduces the.
possibilities of establishing standing waves liable to create cracks in the rail, and prevent the footings from vibrating on the sleepers. The absence of a mechanical continuity solution in the connections reinforces them, it also avoids impacts and friction which are considered to be the main causes of wear, as well as the possible introduction of unwanted foreign bodies between them, assembled elements.
A connection can be further reinforced by stuffing with the filling material, the intervals separating them two pieces, assembled, for example the interval provided for the expansion between two ends of rails, on the old tracks of far way and which did not turn out to be essential.
When the filler material also has sufficient adhesion qualities, it is even possible, in certain cases, to omit the conventional assembly components such as bolts, once the assembly has been carried out and that the bonding material has acquired the desirable strength.
For the assembly of the fishplates with the rails, a kind of hot shrinking of the rail on the fishplate can be carried out in order to increase the bonding forces of the assembly.
The method, which is the subject of the invention, can also make it possible to obtain electrical connections which are unalterable by external agents under normal conditions of use, thanks to the coating of the contact points with the filling material. When the filling material is insulating, it is preferable that at least one of the assembly surfaces is substantially rough so that the aspé rities provide a multitude of electrical contacts between the two assembled conductive elements.
Assembling must be done in. in this case, with sufficient tightening to remove any trace of insulating filler material between the asperities. and the conductive surfaces, while leaving the interstices between the asperities filled with wise filling material. In this way, the electrical contacts, made by assembling two conductive elements, are protected against any subsequent deterioration under the effect of external agents, such as bad weather.
Preferably, the filling material should exhibit some set of qualities. defined so that the method, object of the invention, gives good results. First of all, it must obviously not be liable to have an adverse reaction with the materials constituting the assembled elements. It must be suitably resistant to external agents. It must have good properties of spreading, wetting, if not molecular affinity, with respect to these materials, in order to be able to fill the interstices. the weakest without it being necessary to exert exaggerated compression forces to achieve this.
Processing or hardening of the filling material must be carried out without. contraction or shrinkage, so that the interstices always remain well filled in the final assembly, on the other hand, it is possible to use without inconvenience materials which expand during hardening, as is the case for certain conventional alloys or cements, the expansion contributes then tightening the final assembly.
Any material having the aforementioned properties can be used, for example mineral mixtures such as magnesium cements, those based on complex thorium oxysulfochlorides, etc., or even organic materials such as certain plastics, or adhesives.
The hardening conditions of the filling material are obviously specific to each material. It is preferable, in practice, that this hardening can be carried out fairly quickly, so as not to hamper traffic on the railway track.
Of course, it is preferable that the surfaces to be assembled are cleaned before assembly, in order to avoid the insertion of undesirable foreign bodies into the connection, for example scraps of laminate or an oxide layer. This cleaning can be carried out effectively, for example by sandblasting, scraping or by ultrasonic cleaning.
Certain ethoxylin resins can combine the various qualities required and are particularly suitable as a filling material because of their inalterability, their high mechanical strength, their ease of application and their speed of hardening. In addition, it turns out that some of these resins have. outstanding adhesion properties on iron and other materials and very high dielectric strength. In particular, good results can be obtained with the ethoxylin resins sold by the company known as Ciba S. A.
under the trade name of Aral known as 1 and Araldite 123B, the latter being used in admixture with a suitable hardener such as hardener 953 B CIBA. These ethoxylin resins also have excellent adhesion properties to wood, glass, and other materials. They can ensure, after hardening and on their own, a suitable bond between the assembled parts, both metal to metal and metal to wood.
The shear strength of the connections made with these resins can be sufficient to allow the removal, if desired and after the resin has hardened, of the assembly members such as the bolts of the fishplates, when the assembly. works only in shear.
The tensile strength of ethOxylin resins is, in fact, notably lower than their shear strength, compared to the respective strengths of the metal. It is thus possible to remove the assemblies relatively easily by peeling. for example by simply inserting a metal wedge by force between the assembled parts, or a single lever.
Thanks to the dielectric strength and to the adhesion properties of ethoxylin resins, it is possible without difficulty to produce assemblies with them in which the assembled elements are electrically isolated from each other, for example by simple interposition. between these an insulating material such as fiberglass or another material for which the ethoxylin resins have substantially the same affinity as for ferrous metals.
Thus, it is possible to obtain a perfectly electrically insulated connection, with a mechanical continuity similar to that of a welded rail that can be dismantled without difficulty.
It is possible to eliminate the solutions of continuity between the ends of the rail sections with the filling material, in order to provide a continuous running surface. In this case, it is also possible to cover the junction zone with a metal tread, fixed to the upper part of the rail by means of a suitable connecting material, for example an ethoxylin resin, in order to
to avoid direct contact and friction of the wheels on the connecting material. This technique of lining the running surface of the rail can of course be applied, if desired, to the parts of the rail where the wear is the most important, or even over the entire length of the rail, in order to achieve a surface layer of rolling material more resistant and more expensive than the mass of the rail.
A particular advantage of this method lies in the fact that it can make it possible to produce assemblies at will without residual stress, and without affecting the integrity of the rail.
This characteristic is of particular interest from the point of view of safety, since it is known that rail breaks during traffic are generally due to often shallow notches in the base of the rail, most often observed. during the positioning and fixing of the elements.
The appended drawing represents, by way of example, some embodiments of assemblies for obtaining the track which is the subject of the patent.
In this drawing, FIG. 1 is a perspective view of a connection of two sections of rails in which various elements are assembled.
Fig. 2 is a schematic sectional view of an assembly providing an electrical connection between two conductive elements.
Fig. 3 is a partial view, in section and on a large scale, of the junction zone between the two elements of FIG. 2, showing the coating of the electrical contact points by the filling material.
Fig. 4 is a schematic sectional view of an assembly providing electrical insulation and mechanical continuity between two conductive elements.
Fig. 5 is a sectional view showing the placement of a tie-down on a rail.
Fig. 5a is a sectional view corresponding to that of FIG. 5, showing the position of the anti-track on the rail once it has been fitted. Fig. 5b is a cross-sectional view of the anti-deadlock taken along line B-B- of FIG. 5.
Fig. 6 is a perspective view of another method of connecting two sections of rails as seemed by a coupling sleeve.
Fig. 7 is a cross-sectional view of the assembly of FIG. 6.
Figs. 8 and 9 are two cross-sectional views, analogous to that of FIG. 7, showing two other forms of coupling sleeves.
Fig. 10 is an elevational view of another reinforced fishplate connection.
Fig. 11 is a sectional view along the line XI-XI of FIG. 10, and fig. 12 is a sectional view of the assembly of a rail and conventional fishplates, as shown in part of FIG. 1.
The connection of two sections of rails shown in fig. 1 brings together several assembly modes. In some cases, the process described below serves to improve conventional assembly methods.
this is the case for the elements fixed to the section of rail 1 located on the left in FIG. 1. In other cases, the method described makes it possible to produce novel assembly methods; this is more particularly the case of the elements fixed to the section of rail 2 located on the right in FIG. 1.
All the interstices between the respective contacting surfaces of these various elements, including the sleepers, are filled during assembly with a filling material, for example of the so-called Aral, subsequently brought to a degree of hardness comparable to metal, before the connection is released to traffic.
The connection shown in fig. 1 com takes two sections of rails 1 and 2, joined together by a conventional splice 3. The junction of the two rails is covered by a joint cover 4 formed by a metal strip, embedded in the upper part of each rail and fixed to them, by means of an ethoxylin resin,
for example that sold by the company known as CIBA S. A. under the trade name of Araldite I. The gap between the ends of the two rails placed end to end is as small as possible and filled with Araldite.
The rail 1 rests freely on the saddle 8, the shoulders 27 prevent it from moving along the crossbar axis, but it is free to rise slightly, for example by about 10 mm, in the vertical direction because the heads studs 7 are at a certain distance from the sole of the rail.
This provision is analogous to that of. fig. 11 where we can see more clearly the relative positions of the base of the rail, of the crampons 103 and 107 and of the shoulders 114 and 115 of the saddle <B> 108. </B> On either side of the saddle d support 8, anchors 10 and 11 prevent longitudinal movement of the track. The fishplate 3 is fixed to the rail 1 by three conventional bolts 12.
Similar elements are attached to the rail section 2, but the adhesion qualities of the so-called Aral are such that the connecting bolts of the fishplate and the lag bolts can be removed once the Araldite is hardened. Likewise, the anchors 13 and 14 are simply fixed by adhesion to the sole of the rail 2 and not wedged, by force around the sole like the conventional anchors.
In fact the anchors 13 and 14 can be simple fingers placed on the edge of the saddle 15, like the anchorage 14, or engaged in an opening of the saddle 15, like the anti-anchoring 13.
It is even possible, in certain cases, to simply fix the rail base by adhesion to the support saddles also fixed by adhesion to the sleepers, without spikes, nor lag bolts, nor anchorages, or even to fix directly the rail on a metal cross member by adhesion, for example in the case of railways for wagons of the Decauville type used mainly for public works.
To obtain a junction with maximum rigidity and resistance, it is preferable to wedge the fishplate against the rail with the maximum possible force. Araldite lends itself particularly well to such a method of assembly which makes it possible to perform a sort of hooping of the rail on the splint which advantageously strengthens the assembly. One can proceed as follows to combine this fretting effect with good conditions of application of Araldite.
We start by sandblasting the parts of the rails and the fishplates called to come into contact, then we put the rails in place end to end and we heat separately on the one hand the rails and on the other hand the fishplates which have been stripped in this way. properly. The rails are brought to around 600 C and the ribs to only around 40 ° C.
An adhesive mastic formed by a pasty mixture, with equal parts of Hardener 953B and Araldite 123B, two products sold under these commercial names by the company known as CIBA, is spread over the parts of the ribs which will bear on the rails. S.
AT. . This mixture does not flow either at ambient temperature or when hot, which makes it possible to avoid formwork of the joints filled with binding material, during the hardening of the latter. The application of this adhesive material can be carried out with a spatula, a brush, with a suitable dispensing device, or simply by hand, with a rubber glove. We then put the fishplates in place, straddling the two rails and tighten the bolts as much as possible.
The temperature difference of the order of 200 between the rails and the ribs creates a greater expansion of the rail and allows the ribs to be fitted further between the sole and the head of the rail. The entire joint, fishplates and rail ends are then heated up to around 180o C to harden the mastic.
At this temperature, proper cure is achieved in 3 to 5 minutes, while it takes 5 to 10 minutes to achieve the same result at about 1501 ° C, and 36 to 48 hours at about 20-25 C. During heating and temperature equalization, the fishplates expand more than the rails, which achieves the desired hooping. The Araldite - Hardener mixture must be made with care; once prepared, its duration of use at 200 ° C. is approximately one and a half to two hours.
The heating can be achieved by any suitable means, electric, infrared or direct flame, for example a simple blowlamp.
The above hooped assembly is particularly suitable for producing electrical connections which are unalterable by bad weather or other external agents. Araldite is indeed an excellent insulator, however in an assembly made in the manner described above the electrical conductivity is excellent. As can be seen in fig. 2 and 3,
this is due to the fact that the asperities 16 formed and stripped by sandblasting of the surfaces of each assembled element come to bear directly against the surface of the opposite element, the forces of compression exerted in the assembly having driven out all traces of the material of insulating bond (Araldite) between the two surfaces in contact. On the other hand, the filling material 17 tightly coats each point of contact and isolates it from the atmosphere, while ensuring the mechanical continuity of the seal.
The electrical conductivity thus achieved is sufficient to make it possible to eliminate the electrical connections by conventional cables at the rail junctions.
When, on the contrary, it is desired to obtain an electrically insulated connection between two assembled conducting elements, one can proceed in various ways. Conventionally, bolts are interposed between the parts and between them and their connecting members, generally bolts, an insulating lining in vegetable fiber, rubber or other insulating materials that are not too fragile in order to be able to tighten the bolts sufficiently to ensure the desired rigidity. during assembly.
However, the difference in mechanical strength between the seal and the elements causes rapid destruction of the seal by wear and requires frequent checks and replacements. The process described makes it possible, on the contrary, to achieve an electrically isolated link but of mechanical continuity substantially identical to that of the rail, which makes the checks unnecessary, and the strength and duration of which are the same as those of the rest. of the way.
Fig. 4 shows an example of such a link. The rail 1 and the fishplate 3 are joined by a bolt 12 moderately tight. The rail 1 is isolated from the fishplate 3 and the bolt 12 by a gasket 18 made of vegetal or other fiber, of non-conductive material, embedded in the filling material 17 consisting of Araldite 123B resin mixed, in equal parts. , of Hardener 953B and cured by heating, in the same manner as described above. The assembly behaves mechanically as a single part.
It is possible, if desired, to remove the bolt once the assembly has been made, the strength of the assembly is not significantly reduced as a result.
In order that fasteners, such as bolts, can be easily removed after the filler material has hardened, it is obvious that the latter does not adhere to these members. Adhesion is prevented by treating the desired parts with a suitable mold release agent, for example by dipping the bolts in a silicone bath.
Figs. <I> 5, 5a </I> and 5b show the installation of an anchor 10 on a rail 1 according to a simplified process, which makes it possible to eliminate the prior stripping of the rail 1.
This stripping is carried out by ra clage of the sole 20 of the rail by the cutting edge 19 of the anchor 10 during the introduction by force of the latter on the rail under the effect of a force directed in the direction of the arrow 21. The anticheminant 10 has a general U-shape and opens elastically to fit onto the sole. Preferably, it is reinforced by two vertical ribs 22 and 23.
For installation, the inside of the pre-emptying device previously heated to approximately 60 ° C. is coated with filler material 17, and the latter is driven with a hammer on the base of the rail previously heated to 40 <1 ° C. approximately only, to facilitate fitting and tightening thereafter, in the same way as in the previous example of the fishplate assembly.
The Araldite is then hardened by heating the rail-anti-walk assembly, for example at 180 ° C., for ten minutes, and allowed to cool. The placement can also be carried out at room temperature and allowed to harden at a relatively low temperature for a longer time, as indicated above.
To remove an anchor thus fixed, it suffices to remove the two branches. The mechanical resistance of the assembly to Araldite being less in tension than in shear, the sliding of the anti-pulling device on the base of the rail is practically impossible, while its detachment does not present any major difficulty. and can be easily peeled off after inserting a wedge or metal lever between the anchor and the rail.
To this end, the anchor 10 has two pairs of lateral grooves 24, 24 'and 25, 25' intended to facilitate the introduction of a wedge for dismantling.
As a tie-breaker, it is also possible to use a simple non-elastic U-shaped iron, as shown at 11 in FIG. 1, or the simple fingers 13 and 14 glued to the sole with the same mixture of Araldite 123B and Hardener 953B as previously.
When a more fluid binding material is used which risks leaking during assembly, such as the ethoxylin resin sold by the company known as CIBA SA under the trade name of Araldite I, or else a fusible alloy or a cement , it is preferable to make a formwork of the assembly to avoid gaps in the assembly.
Such a formwork can be made of a light and malleable material, capable of being easily applied to the parts to be wrapped, for example a sheet of aluminum or soft iron as shown at 26 in FIGS. 6 and 7. It is also possible to use a formwork formed of prefabricated elements assembled as shown in FIGS. 8 and 9.
In these cases, the strength of the bond obtained depends only, in practice, on the mechanical and adhesion qualities of the filling material. The formwork can moreover be removed subsequently if desired and if it has been treated beforehand so as to prevent it from adhering to the filling material.
If it is desired to strengthen an assembly as much as possible, it is obviously preferable that the assembled elements fit into each other over the largest possible surface. Thus, a connection of greater rigidity and greater resistance can be made if one uses, as shown in figs. 10 and 11, ribs 103 and 104, of shapes adapted to the outer contour of the rails 101 and 102.
The interval 112 between the ends of the rails <B> 101 </B> and 102 is reduced to a minimum and the assembly is maintained, permanently, by bolts 105. All the elements of such an assembly are joined by an adherent filler material which fills all the interstices as indicated at 109, 110, 111 and 112.
Such a connection behaves exactly like a single rail or a simple welded rail placed on support saddles 108 and held in place by conventional crampons or pins 107.
The support saddle 108 is fixed to the cross member 106 by adhesion, by means of a layer of filling material 113 adhering both to the wood of the cross member 106 and to the metal of the saddle 108. In this mode of application , the filling material can advantageously have.
mechanical qualities intermediate between those of the crosspiece and those of the saddle in order to create a connection between them and to avoid a sudden change in mechanical properties between two contiguous surfaces, which constitutes a weak point in an assembly.
The relative elasticity of the filling material forms a sort of cushion which absorbs noise and vibrations, its fluidity allows it to penetrate into holes such as those left by old studs and to prevent damage to the crossmember there.
The adhesive qualities of the filling material make it possible to hold the studs in place by adhesion, which prevents them from coming out under the effect of vibrations and vertical movements of the rail. In addition as indicated above, the filling material prevents any destructive effect by abrasion or localized compression due to the insertion of hard particles, such as ballast debris between the variously resistant materials constituting the elements as appeared.
Of course, in the case of wooden sleepers, for example, there is no question of heating them in the manner of metal elements. However, the saddle alone can be heated moderately to activate, where appropriate, the hardening of the binding material, but it is preferable to avoid the creation of stress in the binding due to the shrinkage of the metal during cooling, while the material filling is hardened.
To this end, it is possible either to fix the saddles on the sleepers in advance and at substantially ambient temperature, or to install and leave in place conventional lag screws for the time necessary for hardening at substantially ambient temperature.
It is thus possible to achieve, by assembling separate elements, a railway track which has the mechanical qualities. of a continuous rail track, even at the location of power cuts, which is not the case with rails. welded, but which can be dismantled without difficulty. It is also possible to ensure unalterable electrical links to external agents, without electrical connection cables, and to remove or possibly simplify the assembly members of the track.
The monitoring and maintenance of a railway track thus produced are considerably reduced, which means that such a track has a cost price significantly lower than the tracks known hitherto, both in this respect. which concerns the elements which constitute it, as the installation and maintenance.
Any suitable filler can be incorporated into the binding material, for example sawdust, cork, mineral powders, metallic particles, vegetable, mineral, metallic fiber, etc., or even even. more or less suitable spacers to fill certain relatively large gaps between two assembled elements.