BE407623A - - Google Patents

Description

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  " Joint à pièces de soudure pour rails. poutres. et organes   analogues **   
Il est déjà connu d'assembler entre eux des rails de lignes de chemins de fer et de tramways à l'aide d'une soudure de tête du champignon et du patin et de cordons de soudure   retendant   lelong des bords longitudinaux 
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 dea i'll;l.quelil. 



   Les soudures de tête et les cordons ae   détachent   après un court usage par le fait que les parties soudées sont directement exposées à des efforts de   flexion=et   de traction. 

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   Il est également connu de souder aux extrémités des poutres et des tuyaux métalliques; -les joints ainsi obtenus sont soumis à des efforts de flexion et de   traction   et ne donnent par conséquent aucune garantie de résistance et de longue durée. 



   L'invention a pour objet d'éliminer les inconvénients   suaénoncés   en prévoyant un joint qui est principalement soumis à des efforts de cisaillement et est par conséquent de longue durée.. 



   Le joint suivant l'invention est essentiellement caractérisé par l'emploi de pièces de soudure travaillant au cisaillement, lesquelles empêchent l'écartement des surfaces en contact des élémenta à assembler entre eux ( rails, poutres, tuyaux), protègent et complètent les soudures de tête et confèrent au joint une grande résistance et une longue durée, car le bloc de soudure retenu entre les parois d'un couvre-joint de forme convenable travaille au cisaillement, tandis que la résistance aux autres efforts auxquels le joint peut être soumis est essentiellement fournie par le couvre-joint auquel on pourra donner les dimensions voulues. 



   La soudure est d'exécution facile, relativement rapide et contrôlable. 



   Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, plusieurs modea de réalisation du joint à pièces de 

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   soudure   pour rails suivant l'invention. 



   La fig. 1 est une vue en perspective du joint de rails réalisé à l'aide d'une plaque d'appui et de pièces de soudure transversales,
La fig, 2 est une vue en perspective d'une variante suivant laquelle on emploie une plaque d'appui à encastrement,   La.   fig. 3 en est une coupe transversale. 



   La fig. 4 est une vue en perspective d'une deuxième variante avec plaque d'appui à encastrement et fenêtre recevant la pièce de soudure. 



   Les figurer 5 et 6 représentent en élévation et en coupe transversale un joint de rails muni de flasques à fenêtre recevant la pièce de soudure*. 



   La figure 7 représente en perspective un joint à pièces de soudure et barrettes*
Les figures   8, 9   et 10 représentent des formes modifiées du joint montré à la fig. 7. 



     La   fig. 11 représente en perspective un joint à piéces de soudure et barrette de forme annulaire. 



   Les figures 12, 13, 14 et 15 représentent des. formes modifiées du joint représenté à la fig, 11 et
Les figures 16 et 17 représentent en perspective un joint à pièces de soudure combinées avec des. flasques à fourche. 



     La   fig. 18   repréate   une variante du joint 

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 muni de   f lasque s à   fourche. 



   En se référant aux figures 1 à 4, 1 et 2 désignent les extrémités adjacentes de deux rails à   soudert   3 est la plaque d'appui munie à ses angles de branches 4. un introduit les patina   de:,)   deux rails entr les Paires de branches 4 de la plaque d'appui et on les fixe en   place à.   l'aide de pièces de soudure séparées transversales 5a,   5b.   Ces pièces de soudure sont égales et décroissant du bord desbranches vers la face aupérien du patin. 



   Les surfaces antérieures des champignons sont soudées l'une à l'autre en insérant dans le vide une pièc de soudure b d'acier   spécial a.   haute résistance. la soudure s'étend de préférence quelque peu sous le   champignon*  
Dans le plan transversal central du joint dans le fond de la plaque 3 est prévue une rainure 7, dans laquelle s'étend la pièce de soudure 8 reliant entre eux les patina des deux rails. 



   Le joint est enfin complété en coulant entre les branches 4 une pièce de soudure transversale 9 qui relie les rails entre eux et s'étend du bord latéral de la plaque à l'âme du rail. 



   Les figures 2 et 3 représentent un joint de résistance exceptionnelle, dans lequel on emploie une plaque d'appui à encastrement 10 pourvue de crampons 11 

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 on introduit les patins des extrémités adjacentes des rails 1 et   2   formant ainsi un robuste encastrement aidant la soudure centrale à supporter les efforts externes et permettant l'application des pièces de soudure. 



   Le joint est réalisé en introduisant entre les champignons et les patins ( placés à une distance entre eux d'environ 1 à 1,5 cm) des pièces de soudure 12 et 13 respectivement.   La.   pièce 13 s'étend dans un canal transversal 14 prévu dans la plaque 10 centralement entre les crampons 11. Le vide entre lescrampons latéraux 11 au-dessus de la soudure 13 est rempli de soudure, de façon à former un bloc métallique 15 sur le deux côtés du joint. Les extrémités des crampons 11 sont enfin reliées aux patins par des lignes de soudure   16.   Grâce aux blocs de soudure 15, les fissures occasionnelles de 1 soudure centrale ne peuvent pas se propager, ladite soudu centrale étant serrée entre les robustes crampons 11, qui ainsi que la plaque, sont d'acier à haute résistance et grande résilience. 



   Une caractéristique des joints ci-dessus décrits est constituée par la rainure transversale centrale 8 (fig.1) et 14 (fig.2) dont la largeur est égale ou légèrement supérieure au vide entrera deux rails et form ainsi un encastrement de la soudure qui est très 

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La rainure transversale permet par conséquent d'obtenir une soudure de base dans la zone du joint la plus exposée aux efforts. Si l'on emploie un métal de soudure, dont la résistance à la tension est de   55   Kg/mm2 et la   résilience   ( barrette Mesnager)   est,:5; 7   Kgm/cm2, on constate qu'un rail du type 46,3 des Chemins de Fer de l'Etat soudé de la manière ci-dessus décrite, présente   l'essai-de   tension une résistance de plus de 300 tonnes. 



   Un joint à encastrement et à pièces de soudure, baaé sur le même principe, peut également être obtenu de la manière représentée à la. fig. 4-. Suivant cette ferme de construction on emploie des plaques d'appui 17 obtenues en repliant sur elles-mêmeslesextrémités d'une plaque rectangulaire d'acier suivant le profil des rails à souder et prévoyant dans les extrémités venant se disposer sur les patins, de larges ouvertures 18. 



   Le joint des rails est effectué de la manière suivante:on introduit les extrémitésdes raila à souder cana ladite plaque et on fait d'abord lea soudures de tête 19 en correspondance des. champignons et des patins,, on remplit ensuite lea fenêtres 18 avec de la matière de soudure   20   et on place lea pièces de soudure 21 entre les bords d'extrémité de la plaque et l'âme du rail. 



   Les joints ci-dessus décrits peuvent être ultérieurement renforcés en disposant sur le côté externe des   champignons,   dans le cas de rails de chemins de fer,   @   

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 ou sur les deux côtés dans le cas de rail de tramway,, des couvre-joints qui sont de préférence munis d'une large ouverture recevant une pièce de soudure. Un exemple de ce renforcement est représenté à la   fig.4,   suivant laquelle on se sert d'un couvre-joint 22 ayant une ample fenêtre 23 et fixé en place en remplissant la fenêtre 23 de matière de soudure 24 et effectuant une soudure marginale 25. un obtient ainsi une résistance considérablement. supérieure à celle d'un couvre-joint semblable plein.. 



   Les figures 5 et b représentent un joint à pièces de soudure, qui n'exige pas de pièces spéciales, est très économique et peut être effectué sans interruption du traffic- Dans ce cas les rails 1 et 2 s'appuient sur une plaque d'appui normale 26 et sont reliés l'un à l'autre à l'aide de flasques ordinaires 27 et de boulons   28.   Le joint est complété par la soudure de tête 6 des champignons et les pièces de soudure coulées dans une fenêtre longitudinale 30 prévue dans la cornière des flasques. 



   De cette manière les patins des rails sont rendus solidaires des flasques de renforcement en des zonea suffisamment amples pour empêcher l'écartement des   patina   lors du passage d'un train et sauvergarder ainsi les soudures de tête des champignons qui par elles mêmes ne seraient pas de longue durée. un joint à pièces de soudure très économique, dans lequel on a supprimé lasoudure de tête des patins 

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 des rails, eat représente en plusieurs modes de réalisation aux figures 7 à 15. Les champignons des extrémités 1 et 2 dea rails sont reliés entre eux à   l'aide   de matière de soudure b comme précédemment. 



  Sur la face supérieure des patina des rails on dispose les couvre-joints symétriquement par rappott à l'axe longitudinal des raila, chaque couvre-joint étant constitué par deux   barrettee   rectilignes 31 parallèles entre elles et à l'axe longitudinal des rails. on remplit les canaux ainsi formés par les barrettes et le patin des rails, ou les parties extrêmes de ces canaux, avec de la matière de soudure 32, de manière que les barrettes forment un seul corps. avec les patins, qui ne peuvent s'éoarter sous la charge du train grâce à la robuste jonction formée, par les couvre-joints et n'affaiblissent donc pas la soudure des champignons. un augmente la résistance du joint à pièces de soudure en courbant ou repliant convenablement les 'barrettes, comme représenté à titre d'exmemple à la fig.

   8, suivant laquelle ces barrettes 33 présentent centralement une courbure 34. on remplit le canal formé par les barrettes recourbées 33 et les patina des rails avec de la matière de soudure 35. 



   Lorsque le joint est soumis à des charges considérables on augmentera le nombre des 

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 montré aux figures 9 et 10. Suivant la fig. 9 chaque couvre-joint est   constitue   par trois   barretten     rectilines   36, entre lesquelles on coule la matière de soudure 37 et suivant la fig. 10 chaque oouvre-   '3-oint   est constitue )par trois barrettea courbées 38, entre lesquelles on coule la matière de soudure 39. 



   La   résistance   à la tension du couvre-joint peut toutefois être augmentée sans augmenter le nombre des barrettes de chaque couvre - joint en employant des barrettes en forme d'anneau ouvert ou fermé. Il est évident que par cette disposition on augmente considérablement la force d'encastrement des barrettes et par conséquent la résistance du joint au moment de flexion. 



   Les figures Il à 15 montrent plusieurs formes de ces joints à anneau. Suivant la figure 11 les barrettes 40 sont repliées aux extrémités l'une vers l'autre de façon à former un anneau allongé fendu en deux parties; le vide interne est rempli par de la matière de soudure 41. Suivant la forme modifiée de la fige 12, les barrettes 42 sont repliées de façon à former par leur combinaison une espèce de 8; dana ce cas aussi on remplit l'espace interne par de la matière de soudure 43. 



   Au lieu de se servir de barrettes séparées   comme   dans les cas précédants, on peut aussi employer 

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 un anneau allongé en une seule pièce; suivant la figure 13 le couvre-joint comprend un anneau 44 et la pièce de soudure 45 remplissant l'espace à l'intérieur de l'anneau; suivant la variante représentée à la. fig.14 l'anneau 46 est replié en forme de huit et est rempli de matière de soudure 47. 



   Les barrettes ou   l'anneau   peuvent également fonctionner comme   flaaques.,   qui peuvent par conséquent être supprimes, d'où une économie considérable. Dans ce cas il convient disposer une partie des barrettes sur l'âme, ou bien plier l'anneau de manière qu'un fiait long du même vienne adhérer à l'âme des rails. 



  Un exemple de ce dernier cas est représenté à la fleure 15, suivant laquelle l'anneau est plié suivant l'axe longitudinal substantiellement à angle droit; une branche 48 a'appuie contre l'âme 49 des raila, tandis que l'autre branche 5Q s'appuie contre le patin 51: l'espace à l'intérieur de l'anneau est rempli, comme d'ordinaire, de matière de soudure 52. 



   Les   figurée.16   et 17 représentent un système de joint permettant d'éliminer les soudures de tête soit des patina que des têtes des raila. et en général toutes lea soudures cachées et par conséquent difficilement contrôlables. 



   Les têtes des rails 1 et 2 sont portées en 

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 flasques 53, au bord supérieur desquels sont prévues les branches 54 qui entourent le champignon des rails, tandis: qu'au bord inférieur sont pourvues des branches 55 qui s'appuient sur la face supérieure des patins. 



     Dans   le vide entre les branches 54 sont disposés deux pièces de soudure 56 séparées l'une de l'autre et reliées aux bords internes des branches respectivement. D'une manière analogue dans le vide entre les branches 55 sont disposées les pièces, de soudure 57. 



   Le joint est enfin   complété   par des boulons 58. 



   Les branches supérieures des flasques   disposées   sur le côté interne de rails ordinaires de chemins de fer sont plus, courtes que celles: du côté externat comme montré à la fig, 16, pour livrer le passage au bord de la roue. 



   Dans le cas de joints de rails de tramways. comme représenté à la fig. 17, les branches supérieures du coté interne ont la même hauteur que celles du coté externe. Sur cette figure, 59 et 60 indiquent les extrémités adjacentes des rails,   61   sont les flasques pourvus de branches supérieures 62 et inférieures 63, entre lesquelles sont placées les pièces de soudure 65, respectivement 66. 



     Suivant   la variante représentée à la fig. 18, les flasques sont   pourvu6..   en plus des branches 

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 supérieures 68 et inférieures b9, d'une fenêtre centrale 70. Entre les branches des flasques et dans la fenêtre sont disposés les pièces de soudure 71, 72 et 73 respectivement. L'application des pièces de soudure aux côtés du champignon, aux côtés de   l'âme   et à la surface du patin des rails permet d'obtenir un joint de grande résistance. 



   La forme, l'épaisseur et les détails de construction des joints à pièces de soudure peuvent varier suivant les exigences, de l'application pratique sans sortir du cadre de l'invention. 



    REVENDICATIONS.   



  1. Joint à pièces de soudure pour rails, poutre et autres organes semblables, caractérisé en ce qu'il comprend des pièces de soudure qui sous l'action de la 
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 charge mobile travaillEnt principalement au cisailleL:ent ou un couvre-joint contenant lesdites pièces de soudure et assurant la résistance et la durée du joint. 

**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.

Claims (1)

1. 2. Joint à pièces de soudure comme revendiqué sous 1, caractérisé en ce que les extrémités adjacentes des élements à assembler sont soudées à une plaque d'appui pourvue de branches latérales à l'aide de pièces de soudure transversales séparées s'étendant des bords desdites branches a. la face supérieure des patina, <Desc/Clms Page number 13> EMI13.1 3. Joint à pièces de soudure, comme revendiqué sous l'et 2, caractérise en ce que dans le plan de jonction est pourvu une pièce de soudure s'étendant entre les patins des rails et entre les branches de la claque d'appui.

   4. Joint à pièces de soudure, comme revendique sous l'et 3, caractérisé en ce que sur la ligne moyenne transversale de la plaque d'appui est prévue une rainure, dans laquelle s'étend la pièce de soudure centrale* 5. Joint à pièces de soudure, comme revendiqué sous 1 à 4, caractérisé en ce que les branches de la plaque d'appui s'étendent sur le patin on forme de crampons dans lesquels sont encastrés les patins-, des pièces de soudure transversales étant coulées entre les cramions.

   6. Joint à pièces de soudure, comme revendiqué soua 1 à 4, caractérisé en ce que la plaque d'appui est obtenue en repliant sur elles mêmes les extrémités d'une plaque rectangulaire suivant le profil des patina des rails à joindre et en prévoyant des fenêtres recevant les pièces de soudure dans les extrémités venant se disposer sur les patins..

   Joint à pièces de soudure, comme revendiqué sous 1 à 6, caractérisé en ce que, dans le but de renforcer la soudure de tête des champignons des rails. on applique, suf@un ou bur deux côtés des champignons, des <Desc/Clms Page number 14> couvre-joints pourvus de fenêtres, dana lesquelles on introduit la pièce de soudure.

   8. Joint a. pièce de soudure, comme revendiqué aoua 1: caractérisé en ce qu'il comprend des flasques pourvus de fenêtres longitudinales, dans lesquelles on introduit des pièces de soudure, qui relient les flasques aux extrémi- téa adjacentes des patins des r@ils à joindre, 9. Joint à pièce de soudure, comme revendiqué sous 1 et b, caractérisé en ce que la fenêtre ou les fenêtres sont prévues dans la cornière des flasques, de façon à s'étendre sur la face supérieure des patins adjacents des. rails à joindre.

   10. Joint à pièces de soudure, comme revendiqué sous 1, caractérisé en ce qu'il comprend une ou plusieurs barrettes, des anneaux allongés ou organes analoguesfixés aux parties à assembler à l'aide de pièces de soudure coulées dans le vide entre les barrettes ou entre les branches des anneaux allongés, obtenant ainsi une grande résistance aux efforts de tension et de flexion.

   11. Joint à pièces de soudure, comme revendiqué sous 1 et 10, caractérisé en ce que les barrettes sont recourbées de façon à augmenter la résistance du joint.

   12. Joint à pièces de soudure, comme revendiqué sous 1,10 et 11, caractérisé en ce que les barrettes ou l'anneau <Desc/Clms Page number 15> 13. Joint à pièces de soudure, comme revendiqué spus 1 et 10 à 12, caractérisé en ce que les barrettes ou les anneaux sont appliques en partie sur la face supérieure des patina et en partie our l'ême des rails.

   14. Joint à pièces de soudure, comme revendiqué sous 1, caractérisé en ce qu'il comprend des couvre-joints ou flasques, aux bords longitudinaux desquels sont pourvues des branches, entre lesquelles sont coulées des pièces de soudure reliées ensemble ou séparées l'une de l'autre et assemblées par soudure aux cotés internes des branches 15. Joint à pièces de soudure, comme revendiqué sous 1 et 14, caractérisé en ce que les couvre-joints ou flasques sont serréspar desboulons de sûreté contre les éléments à assembler.

   16. Joint à pièces de soudure, comme revendiqué sous 1, 14- et 15, caractérisé en ce que lesflasques à fourche sont en outre pourvus d'une ou plusieurs fenêtres en correspon- dance de l'âme des rails,. au coté desquels sont disposées: des pièces de soudure reliées ensemble ou séparées l'une de l'autre.