EP0275800B1 - Dispositif de fixation élastique rapide d'un rail de chemin de fer - Google Patents

Dispositif de fixation élastique rapide d'un rail de chemin de fer Download PDF

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EP0275800B1
EP0275800B1 EP87420331A EP87420331A EP0275800B1 EP 0275800 B1 EP0275800 B1 EP 0275800B1 EP 87420331 A EP87420331 A EP 87420331A EP 87420331 A EP87420331 A EP 87420331A EP 0275800 B1 EP0275800 B1 EP 0275800B1
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rail
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Gérard Vanotti
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Vape SA
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01B—PERMANENT WAY; PERMANENT-WAY TOOLS; MACHINES FOR MAKING RAILWAYS OF ALL KINDS
    • E01B9/00—Fastening rails on sleepers, or the like
    • E01B9/02—Fastening rails, tie-plates, or chairs directly on sleepers or foundations; Means therefor
    • E01B9/28—Fastening on wooden or concrete sleepers or on masonry with clamp members
    • E01B9/30—Fastening on wooden or concrete sleepers or on masonry with clamp members by resilient steel clips
    • E01B9/303—Fastening on wooden or concrete sleepers or on masonry with clamp members by resilient steel clips the clip being a shaped bar
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01B—PERMANENT WAY; PERMANENT-WAY TOOLS; MACHINES FOR MAKING RAILWAYS OF ALL KINDS
    • E01B9/00—Fastening rails on sleepers, or the like
    • E01B9/38—Indirect fastening of rails by using tie-plates or chairs; Fastening of rails on the tie-plates or in the chairs
    • E01B9/58—Fastening the rail in the chair

Definitions

  • the subject of the present invention is a device for rapid elastic fixing of a railway rail on concrete, or wooden, or plastic sleepers, of the type comprising a rod whose head emerges in the form of an open ring. rests on the rail pad, also centered on its support by a wedge or a saddle, while its other end includes a hooking means associated with the crosspiece making it possible to tension the spring head on the rail pad after the rod has been turned half a turn.
  • the device, object of the invention offers two associated means for tensioning the spring head of the rail fixing rod.
  • a first means which consists in that the upper face of the wedge or saddle is sloping in the extension of the shoe of the rail, so that by maneuvering the rod a half-turn, the head is brought up a low position on the hold or saddle to a higher position on the rail pad to exert strong pressure.
  • a second means which consists in that the hook is formed by a heel of the rod capable of catching on a reserved shoulder in the cross-member or in the saddle, in a downward slope towards the shoe of the rail to play the role of a cam and exerting traction on the spring head when the latter is under pressure on the rail pad.
  • the second means of tensioning the spring rod consists of a steel bowl included in a counterbore made in the concrete or wooden cross member, in line with a bore digging said cross member, to which corresponds an opening made in the centering saddle of the rail on the shoe from which the head of the spring loaded rod rests under tension, after having been turned a half-turn, by the attachment of its heel projecting from an internal rim which the bottom of said bowl with an orifice corresponding to the section of the spring rod reserves.
  • the second means of tensioning the spring rod consists of a shoulder resulting from the difference in the diameters of two bores dug in the centering saddle of the rail fixed by lag bolts if it rests on a crosspiece in wood, or by insulating anchoring sheaths of the kind known under the brand "Plastirail” if it rests on a concrete cross-member, said shoulder allowing the eccentric heel of the rod to be hooked up after being turned ' a half-turn, a block immobilizing said rod spring in the clamping position on the rail pad.
  • the rail centering block has an opening adapted to the sections of the spring rod and its heel and offset with respect to the bore of the anchoring sheath in order to partially close it when the spring rod is introduced therein, while one of its faces, bearing against the side wall of the reserved housing on the cross member, is flared to ensure a slight jamming resulting from the lateral forces exerted by the spring rod, when it is tensioned, against a flange surmounting said wedge.
  • the reference numeral 1 designates the shoe of a railway rail resting on a concrete or wooden cross member 2 by means of an elastic sole 3, or resting on a saddle 4 made of metal or of material reinforced plastic, in known manner.
  • Figures 1 to 3 show a first embodiment of the rail fixing device in question.
  • An insulating anchoring sheath 5 of plastic material of the type known under the brand "Plastirail” is inserted into the concrete cross member 2 at the time of its molding.
  • the rail fixing device consists of a spring rod 9 made of steel wire, or of reinforced plastic. At its lower end, this rod has an eccentric heel 10 with a rounded end forming a hook 112 capable of cooperating with the shoulder 8 of the insulating sheath 5.
  • the section of the hooked part 11 of the heel is slightly smaller than that of the rod itself to allow its passage through the bore 6 of the anchoring sheath 5.
  • the rod 9 forms, at its other end, an open ring 12 extending laterally at an acute angle as illustrated in FIGS. 1 and 3. This ring 12 constitutes the spring head of the rod 9 and may include a flat 13 bearing on the shoe 1 of the rail.
  • a steel bowl 27 with a flared wall is retained, the bottom of which is pierced with an orifice 28 of section corresponding to a bore 29 of the cross member 2 vertically extending the orifice 25 of the saddle 4, reserves a rim 30 hollowed out by a depression 31 which cooperates with the face 11 of the heel 10 of the spring rod 9.
  • the rail 1 also rests on a saddle 4, also fixed to the wooden cross member, or concrete 2 by means of lag bolts, or insulating anchor sheaths known under the brand " Plastirail ".
  • This saddle 4 made of metal or plastic, comprises, at its projecting ends 32, the tensioning means of the spring rod 9. To this end, the part 32 is pierced with a first orifice 33 of oblong section allowing the introduction of the rod 9 and preceding a second orifice 34 of circular section. The difference in the diameters of the orifices 33 and 34 results in a shoulder which can affect a downward slope 35 directed towards the shoe 1 of the rail. This shoulder has a depression, the flanges 36 of which act as non-return stops for the heel 10 of the spring rod. In the clamping position shown in FIG. 7, a shim 37 can be introduced into the orifice 33 of the saddle 4 to immobilize the spring rod 9. However, the shim is not necessary if part of the bore 33 is constricted as shown in FIG. 8, to form two stops ruling over the entire height of the bore and preventing bending of the spring rod 9.
  • the line XX ' represents the pivot axis of the fixing rod 9
  • the line YY' represents the axis of displacement of the spring head 12 of the rod 9.

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Description

  • La présente invention a pour objet un dispositif de fixation élastique rapide d'un rail de chemin de fer sur des traverses en béton, ou en bois, ou en matière plastique, du genre comprenant une tige dont la tête ressort en forme d'anneau ouvert s'appuie sur le patin du rail, par ailleurs centré sur son support par une cale ou une selle, tandis que son autre extrémité comporte un moyen d'accrochage associé à la traverse permettant de mettre en tension la tête ressort sur le patin du rail après que la tige ait été manoeuvrée d'un demi-tour.
  • Les brevets GB-A 2 045 320 et GB-A 959 113 décrivent des dispositifs de fixation élastique pour rail de voie ferrée du genre susmentionné. Ces dispositifs ne comportent qu'un seul moyen de mise en tension de la tête ressort sur le patin du rail, constitué par un crochet coopérant avec le rebord d'une pièce de retenue incluse dans la traverse, ce qui appa- rait insuffisant pour une fixation et un ancrage efficaces.
  • Le dispositif, objet de l'invention, offre au contraire deux moyens associés de mise en tension de la tête ressort de la tige de fixation du rail.
  • Un premier moyen qui consiste en ce que la face supérieure de la cale ou de la selle est en pente dans le prolongement du patin du rail, de manière qu'en manoeuvrant la tige d'un demi-tour on amène la tête ressort d'une position basse sur la cale ou la selle à une position plus haute sur le patin du rail pour y exercer une forte pression.
  • Un second moyen qui consiste en ce que le crochet est formé par un talon de la tige susceptible de s'accrocher à un épaulement réservé dans la traverse ou dans la selle, en pente descendante vers le patin du rail pour jouer le rôle d'une came et exerçant une traction sur la tête ressort quand celle-ci est en pression sur le patin du rail.
  • Suivant une autre forme de réalisation de l'invention, le second moyen de tension de la tige ressort consiste en une cuvette en acier incluse dans un lamage pratiqué dans la traverse en béton ou en bois, au droit d'un alésage creusant ladite traverse, auquel correspond une ouverture pratiquée dans la selle de centrage du rail sur le patin duquel prend appui la tête de la tige ressort mise en tension, après qu'on l'ait tournée d'un demi-tour, par l'accrochage de son talon saillant à un rebord interne que réserve le fond de ladite cuvette percée d'un orifice correspondant à la section de la tige ressort.
  • Suivant une autre forme de réalisation du dispositif, le second moyen de tension de la tige ressort consiste en un épaulement résultant de la différence des diamètres de deux alésages creusés dans la selle de centrage du rail fixée par des tirefonds si elle repose sur une traverse en bois, ou par des gaines isolantes d'ancrage du genre connu sous la marque "Plastirail" si elle repose sur une traverse en béton, ledit épaulement permettant l'accrochage du talon excentré de la tige ressort après qu'on l'ait tourné 'un demi-tour, une cale immobilisant ladite tige ressort en position de serrage sur le patin du rail.
  • Les moyens de mise en tension de la tige ressort, qu'il s'agisse de l'épaulement réservé dans la gaine d'ancrage, ou du rebord interne formé par la cuvette ou de l'épaulement réservé dans la selle, sont creusés d'une dépression jouant le rôle de butée an- ti-retour dans laquelle s'engage le talon de la tige ressort.
  • La cale de centrage du rail comporte une ouverture adaptée aux sections de la tige ressort et de son talon et décalée par rapport à l'alésage de la gaine d'ancrage pour l'obturer en partie lorsque la tige ressort y est introduite, tandis que l'une de ses faces, en appui contre la paroi latérale du logement réservé sur la traverse, est évasée pour assurer un léger coincement résultant des forces latérales qu'exerce la tige ressort, lorsqu'elle est mise en tension, contre une collerette surmontant ladit cale.
  • Les détails de ce dispositif seront mieux compris par la description qui va suivre se rapportant aux dessins annexés en montrant plusieurs exemples de réalisation.
    • La figure 1 est une vue en coupe longtiudinale du dispositif de fixation d'un rail sur une traverse en béton.
    • La figure 2 en est une vue en coupe transversale au niveau II-II de la figure 1.
    • La figure 3 est une vue de détail en élévation de la tête de la tige ressort du dispositif.
    • La figure 4 est une vue en coupe longitudinale du dispositif de fixation d'un rail sur une traverse en béton, ou en bois équipée d'une selle de centrage du rail.
    • La figure 5 en est une vue en coupe transversale au niveau III-III de la figure 4.
    • La figure 6 en est une seconde vue en coupe transversale au niveau IV-IV de la figure 4.
    • La figure 7 est une vue en coupe longitudinale du dispositif de fixation d'un rail sur une traverse en béton, ou en bois, équipée d'une selle fixée par des moyens traditionnels.
    • La figure 8 en est une vue en coupe transversale au niveau V-V de la figure 7.
    • La figure 9 montre un schéma illustrant le principe de fonctionnement du dispositif objet de l'invention.
  • Sur les dessins, le repère 1 désigne le patin d'un rail de chemin de fer reposant sur une traverse en béton, ou en bois 2 par l'intermédiaire d'une semelle élastique 3, ou reposant sur une selle 4 métallique ou en matière plastique renforcée, à la manière connue.
  • Les figures 1 à 3 montrent un premier exemple de réalisation du dispositif de fixation du rail dont il s'agit.
  • Une gaine d'ancrage isolante 5 en matière plastique du genre connu sous la marque "Plastirail" est insérée dans la traverse 2 en béton au moment de son moulage.
  • Cette gaine comporte un premier alésage 6 de section oblongue comme le montre la figure 2, précédant un second alésage 7 de section circulaire. De la différence de secton de ces deux alésages résulte un épaulement 8 qui peut affecter une pente descendante dirigée vers l'intérieur, c'est-à-dire vers la partie médiane de la traverse 2, pour jouer le rôle de came. Comme l'illustre la figure 2, une partie de la section oblongue de l'alésage 6 est rétreinte pour former deux butées régnant sur toute la hauteur de l'alésage.
  • Le dispositif de fixation du rail consiste, selon l'invention, en une tige ressort 9 en fil d'acier, ou en plastique renforcé. A son extrémité inférieure, cette tige comporte un talon excentré 10 à bout arrondi formant un crochet 112 susceptible de coopérer avec l'épaulement 8 de la gaine isolante 5. La section de la partie crochue 11 du talon est légèrement inférieure à celle de la tige elle-même pour permettre son passage dans l'alésage 6 de la gaine d'ancrage 5. La tige 9 forme, à son autre extrémité, un anneau ouvert 12 s'étendant latéralement sous un angle aigu comme l'illustre les figures 1 et 3. Cet anneau 12 constitue la tête ressort de la tige 9 et peut comporter un méplat 13 d'appui sur le patin 1 du rail.
  • Le dispositif est complété par une cale 14 de centrage et de maintien du rail 1. Il s'agit d'une pièce en métal ou en matière plastique de forme rectangulaire dont la face supérieure 15 est en légère pente prolongeant celle du patin du rail 1. Cette cale 14 est percée d'un orifice de section oblongue 16 surmonté d'une collerette 17 d'appui de la tige ressort 9. Lorsque la cale 14 est en position comme sur la figure 1, son orifice 16 est décalé par rapport à l'alésage 6 de la gaine 5, ce qui provoque son obturation partielle.
  • L'un des deux côtés latéraux de la cale 14 s'évase vers le haut, notamment le côté 18 en contact avec la paroi 20 de l'évidement creusant la traverse 2. L'autre côté 19 est en butée contre la tanche latérale du partin du rail 1. Ces détails sont visibles sur la figure 1 des dessins et ils concourent au bon centrage du rail 1.
  • La gaine d'ancrage 5 est correctement positionnée lors du moulage de la traverse en béton 2, l'épaulement 8 formant came dirigé vers le patin du rail 1, comme le montre la figure 1.
  • La cale de centrage 14 et la tige ressort 9 sur laquelle elle est préalablement engagée, constituent ainsi un ensemble amovible en deux pièces.
  • La tige ressort 9 de cet ensemble est introduite par son talon 10, de façon manuelle ou automatique, dans l'alésage 6 de la gaine d'ancrage 5 suivant la position représentée en traits mixtes figure 1, la tête 12 se trouvant sur la cale de centrage 14 qui a été ajustée mécaniquement dans son logement de la traverse 2.
  • Dans la positin de serrage qu'affecte la tige ressort 9 figure 1, la face d'accrochage 11 de son talon 10 bute contre les deux rebords 21 d'une dépression creusée à la surface de l'épaulement 8 de la gaine 5 et jouant la rôle d4e butées anti-retour.
  • Par ailleurs, on constate figure 1 que l'extrémité libre, représentée en traits mixtes, de l'anneau 12 constituant la tête de serrage du patin 1 du rail, peut s'étendre sur la cale de centrage 14 pour l'empêcher de s'échapper hors de son logement sous l'action de la force latérale qu'exerce la tige ressort 9 contre le semi-col 17 de la cale 14.
  • Suivant l'exemple de réalisation représenté figures 4, 5 et 6, le rail 1 repose sur une selle de centrage 4 par l'intermédiaire de la semelle élastique 3. A la manière connue, cette selle 4 est incluse dans un logement 22 de la traverse en béton, ou en bois 2. Les extrémités de la selle 4 sont percées d'un premier orifice 23 de section oblongue entouré d'une collerette 24, débouchant dans un second orifice 25 de forme sectorielle comme le montre la figure 6 pour permettre l'introduction de la tige ressort 9.
  • Dans un lamage 26, creusant la traverse en bois, ou en béton 2, est retenue une cuvette en acier 27 à paroi évasée vers le bas dont le fond, percé d'un orifice 28 de section correspondant à un alésage 29 de la traverse 2 prolongeant verticalement l'orifice 25 de la selle 4, réserve un rebord 30 creusé d'une dépression 31 qu coopère avec la face 11 du talon 10 de la tige ressort 9.
  • Suivant l'exemple de réalisation représenté figure 7, le rail 1 repose aussi sur une selle 4, par ailleurs fixée à la traverse en bois, ou en béton 2 au moyen de tirefonds, ou de gaines d'ancrage isolantes connues sous la marque "Plastirail".
  • Cette selle 4 réalisée en métal ou en maitère plastique, comporte, à ses extrémités saillantes 32, le moyen de tension de la tige ressort 9. A cet effet, la partie 32 est percée d'un premier orifice 33 de section oblongue permettant l'introduction de la tige 9 et précédant un second orifice 34 de section circulaire. De la différence des diamètres des orifices 33 et 34 résulte un épaulement qui peut affecter une pente descendante 35 dirigée vers le patin 1 du rail. Cet épaulement comporte une dépression dont les rebords 36 jouent le rôle de butés anti-retour du talon 10 de la tige ressort. Dans la position de serrage représentée figure 7, une cale 37 peut être introduite dans l'orifice 33 de la selle 4 pour immobiliser la tige ressort 9. Toutefois, la cale n'est pas nécessaire si une partie de l'alésage 33 est rétreinte comme repésentée figure 8, pour former deux butées régnant sur toute la hauteur de l'alésage et empêchant une flexion de la tige ressort 9.
  • En se référant au schéma de la figure 9, on comprendra mieux le principe de serrage à double action que procure le dispositif objet de l'invention.
  • Sur ce schéma, la ligne XX' représente l'axe de pivotement de la tige de fixaiton 9, tandis que la ligne YY' représent l'axe de déplacement de la tête ressort 12 de la tige 9.
  • Lorsque la tige 9 est introduite dans la gaine d'ancrage 5, ou directement dans l'alésage de la traverse 2, ou encore dans la selle 4, la tête ressort 12 se trouve dans la position RN1 et le talon 10 dans la position B1.
  • En manoeuvrant la tige 9 d'un demi-tour autour de son axe XX', on emmène la tête ressort 12 dans la position RN2 et le talon 10 dans la position B2 avec une contrainte égale à C, du fait de la différence de niveau entre les deux positions RN1 et RN2 résultant des faces en pente de la cale 14, ou de la selle 4 et du patin 1 du rail, et du fait du pssage du talon 10 de la position B1 à la position de retenue B2.
  • Cette contrainte est renforcée si le moyen de tension que constitue l'épaulement 8 dans la gaine d'ancrage 5, ou le rebord 30 de la cuvette 27, ou l'épaulement 35 dans la selle 4, est incliné suivant l'axe B' 1-B' 2 formant came.
  • On peut à loisir augmenter l'effet de serrage de la tête ressort 12 sur le patin 1 du rail, en inclinant l'axe XX' de pivotement de la tige 9 de manière à rendre l'angle XOY de plus en plus aigu.

Claims (9)

1. Dispositif de fixation élastique rapide d'un rail de chemin de fer sur des traverses, comprenant une tige (9), une cale (14) ou une selle (4) et un moyen d'accrochage, ladite tige (9) formant, à l'une de ses extrémités, une tête ressort (12) en forme d'anneau ouvert destiné à s'appuyer contre le patin (1) du rail centré sur les traverses (2) au moyen de cales (14) et, à son autre extrémité, un crochet (11) susceptible de coopérer avec ledit moyen d'accrochage de la traverse (2) ou de ladite selle (4), caractérisé par le fait qu'il comporte deux moyens associés permettant de mettre en tension la tête ressort (12) de la tige (9) sur le patin (1) du rail:
- Un premier moyen qui consiste en ce que la face supérieure de la cale (14) ou de la selle (4, 32) est en pente dans le prolongement du patin (1) du rail, de manière qu'en manoeuvrant la tige (9) d'un demi-tour on amène la tête ressort (12) d'une position basse sur la cale (14) ou la selle (4, 32) à une position plus, haute sur le patin (1) du rail pour y exercer une forte pression;
- Un second moyen qui consiste en ce que le crochet (11), formé par un talon (10) de la tige (9), est susceptible de s'accrocher à un épaulement (8) réservé dans la traverse (2) ou dans la selle (4), en pente descendante vers le patin du rail pour jouer le rôle d'une came et exerçant une traction sur la tête ressort (12) quand celleci est en pression sur le patin (1) du rail.
2. Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé par le fait qu'un moyen d'accrochage du crochet (11) du talon (10) de la tige (9) est constitué par l'épaulement (8) réservé dans une gaine d'ancrage isolante (5) insérée dans la traverse (2).
3. Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé par le fait qu'un moyen d'accrochage du chro- chet (11) du talon (10) de la tige (9) est constitué par le rebord (30) d'une cuvette en acier (27) percée d'un orifice (28) pour le passage de la tige (9) et incluse dans un lamage (26) prolongeant un alésage (29) creusé dans la traverse (2) en bois ou en béton sur laquelle repose la selle (4) de centrage du rail (1) dont chaque extrémité est percée d'un premier orifice de section oblongue (23) surmonté d'une collerette (24) et d'un second orifice (25) en forme de secteur de cercle pour le passage de ladite tige (9).
4. Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé par le fait qu'un moyen susceptible de coopérer avec le crochet (11) du talon (10) de la tige (9) est constitué par un épaulement (35) réservé dans la selle (4) reposant sur la traverse (2) en béton, ou en bois, ledit épaulement résultant de la différence de section de deux orifices (33, 34) percés dans les extrémités saillantes (32) de la selle (4) pour le passage de la tige (9).
5. Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé par le fait que la cale (14) de centrage du patin (1) du rail est percée d'un orifice (16) surmonté d'une collerette (17) pour le passage de la tige (9), avec laquelle elle constitue un ensemble amovible.
6. Dispositif suivant la revendication 2, caractérisé par le fait qu'un alésage (6) de section oblongue creuse la gaine d'ancrage (5) sur toute sa hauteur pour le passage et le maintien de la tige (9).
7. Dispositif suivant les revendications 1, 2, 3 et 4 caractérisé par le fait que l'épaulement (8, 30, 35) est creusé d'une dépression dont les rebords (21, 36) forment butées anti-retour du talon (10) de ladite tige (9).
8. Dispositif suivant les revendications 1 et 4, caractérisé par le fait que la tige (9) est coincée dans les orifices (33, 34,) des extrémités (32) de la selle (4) au moyen d'une cale (37).
9. Dispositif suivant la revendication 1, characté- risé par le fait que la tige ressort (9) est en fil d'acier, ou en matière plastique renforcée.
EP87420331A 1986-12-12 1987-12-11 Dispositif de fixation élastique rapide d'un rail de chemin de fer Expired - Lifetime EP0275800B1 (fr)

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FR8617614A FR2608182B1 (fr) 1986-12-12 1986-12-12 Dispositif de fixation elastique rapide d'un rail de chemin de fer

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EP0275800A1 EP0275800A1 (fr) 1988-07-27
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