FR2681618A1 - PERFECTIONED CROSSING HEAD AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME. - Google Patents
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Abstract
Le procédé pour la fabrication d'un cœur de croisement pour voie ferroviaire notamment de tramway à partir d'une brame laminée unique de préférence approximativement parallélépipédique, est caractérisé en ce qu' - on refend partiellement longitudinalement, axialement (100) la brame (10) dans ses deux zones d'extrémités (11) encadrant une partie centrale (12) pour y ménager quatre ailes (110) contigües deux à deux, - on écarte les ailes (110) contigües en dépassant la limite élastique pour donner une déformation permanente à la brame (10) telle que sa dimension transversale est celle des extrémités du cœur de croisement à obtenir, - on usine la partie centrale (12), les ailes (110) et au besoin les bouts de celles-ci pour y ménager notamment des gorges et des surfaces de roulement et s'il y a lieu des raccords. Application aux voies ferrées en site banalisé.The process for the manufacture of a crossing core for a railway track, in particular a tramway, from a single rolled slab, preferably approximately parallelepiped, is characterized in that - the slab (10) is partially longitudinally, axially (100) slit ) in its two end zones (11) framing a central part (12) to provide there four wings (110) contiguous two by two, - we move aside the adjacent wings (110) by exceeding the elastic limit to give a permanent deformation with the slab (10) such that its transverse dimension is that of the ends of the crossing heart to be obtained, - the central part (12), the wings (110) and, if necessary, the ends of these are machined in order to spare them in particular grooves and running surfaces and, if applicable, fittings. Application to railways in an unmarked site.
Description
L'invention concerne les coeurs de croisementThe invention relates to crossing hearts
pour voie ferroviaire notamment de tramway et leur pro- particularly for railways and their
cédé de fabrication.assigned manufacturing.
L'implantation de voies ferrées de tramways en site "banalisé", au sens de ce terme en matière de tra- vaux publics, rend nécessaire l'utilisation de rails The installation of tramways in an "unmarked" site, in the sense of this term in terms of public works, makes it necessary to use rails.
particuliers à profils spéciaux dits "rails à gorge". particular with special profiles called "grooved rails".
Les véhicules ferroviaires qui sont aptes à circuler sur de telles voies suivent habituellement des trajectoires rectilignes ou courbes de petits rayons et les appareils de voie destinés aux tramways sont donc des appareils à "grand angle" c'est-à-dire que les files de rails de même "main" divergent ou convergent et que les files de rails de "mains" opposées se coupent en faisant des angles importants Les appareils de voie en question Railway vehicles that are capable of traveling on such lanes usually follow straight or curved paths of small radii and the track devices intended for trams are therefore "wide angle" devices, that is to say rails of the same "hand" diverging or converging and that the lines of rails of "hands" opposite intersect by making important angles The apparatuses of way in question
sont, par conséquent, courts en comparaison des appa- are therefore short in comparison with the
reils de voie traditionnels ou pour très grandes vites- traditional ways or for very high speed
ses. Sur le plan de leur construction, les coeurs de his. In terms of their construction, the hearts of
croisement du type visé par l'invention posent des pro- crossing of the type to which the invention
blèmes variés.various problems.
Un de ces problèmes tient à la situation en chaussée de ces coeurs qui rend peu recommandable une construction en rails assemblés, dont l'entretien ne One of these problems is the situation on the pavement of these hearts which makes it impracticable to build assembled rails, the maintenance of which
serait pratiquement pas réalisable. would be practically not feasible.
Un autre de ces problèmes tient du fait que si le grand angle de croisement conduit à un coeur court dans le sens longitudinal de la direction des voies, il Another of these problems is that if the wide angle of intersection leads to a short heart in the longitudinal direction of the lane direction,
génère, par contre dans le sens transversal à la direc- generates, on the other hand, in the direction transverse to the direc-
tions des voies un coeur large à ses extrémités, entre pathways a wide heart at its ends, between
les files de rails de "mains" opposées. the rows of rails of "hands" opposite.
Un autre de ces problèmes est lié à la concep- Another of these problems is related to the concept of
tion des bandages des roues de tramways qui sont d'une manière générale plus étroits que ceux des véhicules ferroviaires courants et entraînent alors parfois la nécessité de faire porter le boudin ou mentonnet des bandages des roues sur le fond d'ornière des gorges de l'appareil alors que cette obligation n'existe pas avec les bandages larges. Pour faire face à ce type de difficultés on a proposé des coeurs de croisement pour appareils de voies de tramways faits en acier moulé Cette solution est connue pour être onéreuse parce qu'elle exige des moules de fonderie variés et nombreux, adaptés aux diverses treadings of tramway wheels, which are generally narrower than those of current railway vehicles, and sometimes entail the need to have the flange or mantle of wheel tires carried on the rut of the grooves of the trunk. device while this obligation does not exist with wide bandages. In order to cope with this type of difficulty, crossover cores have been proposed for tramway track machines made of cast steel. This solution is known to be expensive because it requires numerous and varied foundry molds adapted to various
situations, et aussi des délais importants de fabrica- situations, and also significant delays in
tion. Une autre solution proposée consiste à faire des coeurs de croisement à partir d'acier laminé Pour cette solution, on utilise des blocs bruts de laminage qui sont ensuite usinés par exemple par fraisage, pour y ménager notamment les surfaces de roulement de ce qui tient lieu de champignon, les pattes de lièvre, les tion. Another proposed solution is to make crossing hearts from rolled steel. For this solution, raw rolling blocks are used, which are then machined, for example by milling, in order, in particular, to provide for the rolling surfaces of what takes place. mushrooms, hare's feet,
ornières des gorges ainsi que les parties en bout né- ruts of the gorge as well as the end parts
cessaires aux raccordements aux files de rails qui l'en- necessary for connections to the lines of rails
cadrent Une telle solution est par exemple décrite dans Such a solution is for example described in
le document BE 899 679.BE 899,679.
La mise en oeuvre pratique de cette solution impose d'utiliser des blocs dont la largeur avoisine The practical implementation of this solution requires the use of blocks whose width is close to
voire dépasse 0,50 m.even exceeds 0.50 m.
On se rend compte immédiatement que pour une telle construction, on utilise une quantité de matière sans rapport avec celle qui est réellement nécessaire au We realize immediately that for such a construction, we use a quantity of matter unrelated to that which is really necessary to
roulement et à la stabilité du coeur. rolling and stability of the heart.
Pour faire face à une telle solution on a aussi proposé de fabriquer des coeurs de croisement composites en utilisant des blocs laminés plus petits, de largeur et longueur réduites, par exemple d'environ 0,30 m de large, dans lesquels on usine notamment les gorges et sur lesquels on vient rapporter en bout par soudage des "antennes" en rail à profil spécial nécessaires aux raccordements aux files de rails qui l'encadrent Si on In order to cope with such a solution, it has also been proposed to manufacture composite crossover cores using smaller rolled blocks of reduced width and length, for example of approximately 0.30 m wide, in which, in particular, they are milled. grooves and on which it comes to end report by welding the "antennas" rail special profile necessary for connections to the lines of rails that frame it.
économise ainsi de la matière, on introduit en contre- saves thus material, one introduces against
partie des soudures qui sont sujettes à malfaçons et sont sources de ruptures et, qui plus est, imposent des opérations supplémentaires qui grèvent les coûts de production. Le but de l'invention est de remédier à ce type part of the welds that are prone to defects and are sources of breakage and, moreover, impose additional operations that increase the costs of production. The object of the invention is to remedy this type
de difficultés en conciliant différents objectifs appa- difficulties in reconciling different objectives
ramment contradictoires, c'est-à-dire utiliser le mini- contradictory, that is to say, use the
mum de matière tout en obtenant un coeur de croisement homogène monobloc, sans soudure, dont les parties les plus sollicitées sont soumises s'il y a lieu, à des mum of material while obtaining a monoblock seamless seamless crossover core, the most stressed parts of which are subject, if any, to
traitements augmentant leur longévité. treatments increasing their longevity.
On obtient ainsi un coeur de croisement à la fois plus performant et d'un prix de revient plus réduit We thus obtain a crossover heart that is both more efficient and a lower cost price.
que les précédents.than the previous ones.
L'invention a pour objet un procédé pour la The subject of the invention is a method for
fabrication d'un coeur de croisement pour voie ferro- manufacture of a crossing heart for ferro-
viaire notamment de tramway à partir d'une brame laminée including tramway from a rolled slab
unique de préférence approximativement parallélépipédi- single, preferably approximately parallelepiped
que, caractérisé en ce qu': on refend partiellement longitudinalement, axialement la brame dans ses deux zones d'extrémités encadrant une partie centrale pour y ménager quatre ailes contig es deux à deux, on écarte les ailes contig es en dépassant la limite élastique pour donner une déformation permanente à la brame telle que sa dimension transversale est celle des extrémités du coeur de croisement à obtenir, on usine la partie centrale, les ailes et au besoin les bouts de celles-ci pour y ménager notamment des gorges et des surfaces de roulement et s'il y a lieu characterized in that: partially slit longitudinally, axially the slab in its two end zones flanking a central portion to provide four flanks adjacent two by two, the adjoining wings are spread beyond the elastic limit for to give a permanent deformation to the slab such that its transverse dimension is that of the ends of the crossover core to be obtained, the central part, the wings and, if necessary, the ends thereof are machined to include grooves and rotation and if applicable
des raccords.connections.
L'invention a aussi pour objet un coeur de croisement pour voie ferroviaire notamment de tramway The invention also relates to a crossing core for railway track including tramway
obtenu par le procédé de fabrication en question. obtained by the manufacturing process in question.
Pour ce faire, on part d'une brame laminée, de configuration approximativement parallélépipédique ou d'un profil spécial, dont la longueur est voisine de celle du coeur terminé à obtenir et dont la largeur est To do this, we start from a laminated slab, approximately parallelepipedic configuration or a special profile, whose length is close to that of the finished core to obtain and whose width is
la plus petite possible compatible avec la partie cen- the smallest possible compatible with the central part
trale du coeur à obtenir On fend partiellement longitu- heart to get to be partially split
dinalement, de préférence selon le plan axial de symé- dinalement, preferably in the axial plane of symmetry
trie, les deux zones d'extrémités de la brame qui de- the two end zones of the slab which
viendront le côté "pointe" et le côté "talon" du coeur will come the "tip" side and the "heel" side of the heart
pour y ménager quatre ailes, sur la longueur nécessaire. to provide four wings, on the necessary length.
On écarte ensuite les ailes contig es ainsi obtenues pour donner à la brame une configuration en double Y opposé ou en X en dépassant la limite élastique du matériau pour obtenir une déformation permanente de la brame conduisant à la dimension transversale nécessaire entre les extrémités du coeur à obtenir, et on usine la partie centrale et les ailes pour y ménager notamment les gorges ainsi que les bouts des ailes en vue de leur raccordement aux files de rails de la voie courante qui The contiguous wings thus obtained are then deviated to give the slab an opposite double Y or X configuration by exceeding the elastic limit of the material in order to obtain a permanent deformation of the slab leading to the necessary transverse dimension between the ends of the core to to obtain, and one works, the central part and the wings to house in particular the throats as well as the ends of the wings with a view to their connection to the lines of rails of the current way which
l'encadreront-the encadreront-
Pour donner au coeur de croisement notamment dans sa partie centrale qui est la plus sollicitée, une résistance plus importante que celle de l'acier qui To give to the heart of crossing especially in its central part which is the most solicited, a resistance more important than that of the steel which
constitue la brame ou le profil spécial initial de dé- constitutes the slab or the initial special profile of
part, on procède ensuite à un traitement par exemple thermique qui permet, en augmentant suffisamment la dureté de cette partie, de lui conférer une plus grande longévité. Une autre technique qui permet d'augmenter la dureté locale du coeur de croisement consiste en un apport d'un métal approprié déposé par exemple par soudage dans la région concernée Les usinages sont on the other hand, a thermal treatment is then carried out which makes it possible, by sufficiently increasing the hardness of this part, to give it a greater longevity. Another technique which makes it possible to increase the local hardness of the crossing core consists of a contribution of a suitable metal deposited for example by welding in the region concerned. Machining is
alors réalisés en conséquence.then made accordingly.
La forme exacte particulière à donner à un coeur de croisement (ornière profonde ou ornière porteuse) dépend de la forme propre du bandage des roues destinées The exact particular shape to give to a crossing heart (deep rut or rut carrier) depends on the specific shape of the wheel bandage intended
à y circuler.to circulate there.
La localisation des régions à durcir est diffé- The localization of the regions to be hardened is different
rente dans le cas de l'ornière profonde et dans le cas rent in the case of deep rut and in the case
de l'ornière porteuse, mais l'une et l'autre des techni- the rut, but both of the techniques
ques de durcissement indiquées auparavant peuvent être previously indicated curing
appliquées aux deux cas.applied to both cases.
D'autres caractéristiques de l'invention ressor- Other features of the invention are
tiront de la lecture de la description et des revendica- from reading the description and claims
tions qui suivent ainsi que de l'examen du dessin, donné seulement à titre d'exemple, o: following, as well as the examination of the drawing, given as an example only, o:
la Fig-1 est une vue en perspective schémati- Fig-1 is a schematic perspective view
que illustrant un coeur de croisement en cours de fabri- illustrating a crossing heart in the process of
cation selon l'invention, la Fig 2 est une vue de dessus d'un coeur de croisement obtenu directement par la mise en oeuvre du procédé selon l'invention, et les Fig-3 A et 3 B sont des sections selon le cation according to the invention, FIG 2 is a top view of a crossover core obtained directly by the implementation of the method according to the invention, and FIGS. 3A and 3B are sections according to FIG.
plan 3-3 de la Fig 2 de deux variantes d'exécution. plan 3-3 of Fig 2 of two alternative embodiments.
Les coeurs de croisement pour voie ferroviaire Crossing hearts for railway tracks
notamment de tramway étant bien connus dans la techni- including trams, are well known in the art.
que, on ne décrira dans ce qui suit que ce qui concerne that, in the following, only what concerns
directement ou indirectement l'invention. directly or indirectly the invention.
Pour le surplus le spécialiste de la technique For the rest, the specialist in the art
considérée puisera dans les solutions courantes classi- considered will be drawn from standard common solutions
ques à sa disposition pour faire face aux problèmes par- available to deal with the problems
ticuliers auxquels il est confronté. individuals he is confronted with.
Dans ce qui suit on utilise toujours un même numéro de référence pour identifier un élément homologue quel que soit le mode de réalisation ou la variante d'exécution. In the following, we always use the same reference number to identify a homologous element regardless of the embodiment or the variant of execution.
Pour la commodité de l'exposé on exposera suc- For the sake of convenience, the exhibition will be
cessivement chacune des particularités de l'invention. each of the features of the invention.
On comprendra mieux l'invention en se reportant à la Figure 1 qui représente une brame laminée, ou un profil spécial 10, dans son état initial à laquelle on a donné en largeur, une dimension de O,35 m par exemple et sur laquelle on a représenté l'axe longitudinal 100 de préférence le plan de symétries suivant lequel la brame sera partiellement fendue, sur une distance AB et CD, The invention will be better understood with reference to FIG. 1, which represents a laminated slab, or a special profile 10, in its initial state, to which, in width, a dimension of 0.35 m for example has been given and on which has represented the longitudinal axis 100, preferably the plane of symmetries along which the slab will be partially split, over a distance AB and CD,
dans ses zones d'extrémités 11 situées de part et d'au- in its end zones 11 located on both sides of
tre d'une partie centrale 12 On ménage ainsi par ce refendage partiel des ailes 110 contig es deux à deux comme illustré sur la partie droite de cette figure Les 12 is thus provided by this partial slitting of the wings 110 contiguous two by two as illustrated on the right part of this figure.
distances AB et CD peuvent être égales ou différentes. AB and CD distances may be equal or different.
Ensuite on écarte dans le sens des flèches les Then, in the direction of the arrows,
ailes contig es 110 d'un couple pour aboutir comme il- wings contig es 110 of a couple to end as he-
lustré sur la partie gauche de cette figure L'écarte- lustrous on the left side of this figure
ment des deux couples est simultané ou successif. the two couples is simultaneous or successive.
Le refendage est obtenu à l'aide de toute tech- Slitting is obtained using any
nique connue appropriée par exemple sciage ou découpage au chalumeau L'écartement est obtenu de même par toute technique appropriée par forgeage ou déformation à la Known suitable for example sawing or torch cutting Spacing is similarly obtained by any suitable technique by forging or deformation at the
presse hydraulique par exemple.hydraulic press for example.
La Figure 2 représente un coeur de croisement terminé selon l'invention vue de dessus après refendage suivant l'axe 100 et écartement des ailes 10 contig es, usinages et traitements faits On a désigné par 30 les gorges usinées pour mentonnet ou boudin de bandage de roue et par 40 les bouts usinés pour raccordement par exemple par éclissage ou soudage avec les files de rails de la voie courante qui l'encadreront L'écartement peut 2 shows a finished crossing core according to the invention seen from above after slitting along the axis 100 and spacing of the contiguous flanges 10, machining and treatments made by the machined grooves for menton or flange bandage of wheel and 40 machined ends for connection for example by splicing or welding with the rails of the current track that will frame the gauge
être le même ou différent à chaque extrémité. to be the same or different at each end.
7, La Figure 3 A représente une section partielle selon la ligne 3-3 de la Fig 2 dans le cas d'une ornière porteuse La Figure 3 B représente une section partielle selon la ligne 3-3 de la Fig 2 dans le cas d'une ornière profonde. Sur les Figures 2 et 3 les plages 32, 33 et 34 en grisé sont celles à durcir dans le cas de l'ornière 7, FIG. 3A represents a partial section along the line 3-3 of FIG. 2 in the case of a bearing rut. FIG. 3B represents a partial section along the line 3-3 of FIG. 2 in the case of FIG. a deep rut. In Figures 2 and 3 the ranges 32, 33 and 34 in gray are those to be hardened in the case of the rut
porteuse et dans le cas de l'ornière profonde, respecti- carrier and in the case of the deep rut, respecti-
vement. L'usinage est fait de toute manière appropriée tively. Machining is done in any suitable way
par exemple par fraisage à l'aide de machine outil. for example by milling with machine tool.
De même le traitement, thermique ou autre est Similarly the treatment, thermal or other is
conduit selon toute technique courante appropriée. conducted according to any appropriate current technique.
De ce qui précède on comprend tous les avantages From the foregoing we understand all the advantages
apportés par l'invention.provided by the invention.
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