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Mémoire desoriptif déposé le Août 1935 à l'appui d'une demande de brevet d'invention par Monsieur Vital CESAR,Ingénieur,faisant élection de domicile 72, rue de la Réforme, à Ixelles,pour : " SYSTEME DE FIXATION DES RAILS DE CHEMINS DE FER " " SUR LEURS TRAVERSES " L'invention a pour objet un système de fixation des rails de chemin de fer sur leurs traverses,plusspécialement .lorsqu'elles sont en bois,au moyen de crapauds tenus,soit par des tirefonds, soit par des boulons.
En l'espèce,les crapauds constituent des leviers et pourront être appelés ainsi dans la. suite.
Elle a pour but une réalisation telle que les efforts d'arrachement que le rail exerce sur chaque tirefond considéré isolément,ou sur chaque boulon, selon le cas, se reportent toujours axialement sur celui-ci, quel que soit par exemple le degré d'en- foncement graduel du rail dans la traverse,par suite de l'usure de celle-ci en cours de service.
Elle consiste essentiellement en ceci a) construire le dispositifde telle sorte que le crapaud appuie transversal invariablement sur le diamètre/de l'embase du tirefond,ou de l'écrou(du boulon, selon le cas,quelle que soit l'inclinaison qu'il doive rendre en cours de service pour reporter sur le
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rail la pression qu'il reçoit du tirefond, ou du boulon b) munir la traverse d'un appui stable pour l'extrémité flottante, du levier, c'est-à-dire celle qui ne porte pas sur le rail,ap= pui qui reste constant malgré l'état d'usure ou de vétusté de la partie supérieure de la traverse.en cet endroit c) donner au crapaud une forme telle..,
qu'il dispose dans son en- semble d'une élasticité suffisante pour et grâce à cet appui
1 ) amortir les chocs venant du rail et-qu'il transmet au ti- refond,ou au boulon,selon le cas ;
2 ) reprendre automatiquement le jeu qui se produit en cours de service entre le rail et la traverse,entre deux resser- rages consécutifs du tirefond,ou de l'écrou du boulon, selon le cas.
Elle consiste encore en divers détails d'exécution dont il sera question ci-après.
Les dessins ci-annexés représentent, à titre indicatif et non limitatif,différentes formes d'exécution de l'invention dans le but de faciliter la compréhension du présent mémoire des- criptif et les merles chiffres renvoyet aux mêmes éléments.
La fig. 1 est une vue schématique d'une coupe de la traverse suivant les tirefonds II et 14 et la fig. II une vue en plan du levier. - 1 est le champignon,2 l'âme et 3 le patin du rail - 4 la traverse - 5 le levier - 6 son bec et 7 sa poignée ou. extrémité flottante. - 8 est un segment cylindrique formant bos- sage transversal sur le levier - 9 et 10 sont des trous pour le passage respectivement de II,tirefond de pression et de 14,tire- fond servant d'appui pour la poignée 7 du levier - 12 est l'embase et 13 la tête de II - 15 l'embase et 16 la tête de 14.- A l'en- droit du contact de l'encoche 10 avec la tête 16 de 14,celle-ci peut être cylindrique.
Fonctionnement. -
En vissant II dans la traverse on développe sur le bos- sage 8 un effort ? de pression qui se répartit aux deux extré-
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mités du levier en fonction inverse des longueurs 6-II' et 6-14.
En effet ; l'embase 12 étant plane et normale à l'axe II' de II, ne peut porter que sur la génératrice du bossage 8 correspondante à cet axe quelle qua soit l'inclinaison pratique admissible du levier sur cet axe. - Par ce qui précède,on remarque que le tire- fond II transmet toujours axialement ses efforts et qu'il reçoit de même les réactions du rail que lui transmet le crapaud.
Il en résulte qu'on peut reporter sur le patin du rail telle partie de F qu'on désire,attendu qu'il suffit de modifier dans la mesure nécessaire à cet effet,le rapport des longueurs II'-14 et II'-6 du levier et qu'on dispose pour l'extrémité ou poignée de celui-ci,d'un appui solide et constant dans le tire- fond 14.
Le grand effort qu'exerce II sur 8 fera fléchir le res- sort que constitue le levier,principalement dans sa partie située entre les deux tirefonds, et lui permettra de compenser automati- quement les minimes usures qui viendraient à se produire aux dif- férents points de contact du levier avec les tirefonds et avec le rail ainsi que la ohute de celui-ci dans la traverse, entre deux resserrages successifs de II.
Il est bien entendu que la tête du tirefond 14 pourrait être munie soit d'un écrou,soit d'une goupille, soit de tout autre moyen d'empêcher que la poignée 7 se soulève accidentellement de son siège.
Il est également bien évident que le fonotionnement ci- dessus décrit,serait.identique si au lieu d'un tirefond tel que II,on employait un-.boulon avec écrou, comme montré par la fig. III.
Dans cette fitgure, 17 est le boulon et 18 son écrou. Celui-ci porte sur le bossage 8'du levier 5 dans les mêmes conditions et avec r les mêmes effets que l'embase 12 dans le cas du tirefond II, fig.I.
Les fig.IV et V montrent,la première,en élévation,la seconde,en plan, une forme d'exécution de l'invention dans laquelle
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le bossage 8 fig.I, est remplace par deux rouleaux 19 et 20 pou- < vant tourner dans des coussinets 21 et 2$venus de laminage ou d'estampage avec le levier. - 23 et 24 sont deux nervures venues , par estampage du levier et qui ont pour but d'empêcher que les rouleaux 19 et 20 se dérobent au moment du serrage du tirefond II,fig.I,ou de l'écrou I8,fig.III,àelon le cas.
Les fig.VI et VII montrent,la première,en élévation, la seconde,en plan,une forme de l'invention dans laquelle le bos- sage-segment-cylindrique 8 fig.I, est remplacé par un bossage-se- gment-sphérique 25.- L'embase 12 du tirefond II est concave et telle qu'elle constitue avec le bossage 25,une articulation ro- tulaire permettant au levier de s'incliner dans tous les sens qu'il aurait à prendre pour répondre, non seulement à la chute graduelle du patin du rail dans la traverse,mais encore à toutes autres inclinaisons éventuelles par rapport à l'axe du tirefond.
Pour faciliter le vissage du ti refond dans la traverse on peut interposer une flotte entre.son embase 12 et le bossage 8.
En remplaçant la flotte par un ressort, on ajoute l'élasticité de celui-ci à l'élasticité propre du levier. On re- marquera qu'en interposant ce ressort entre la poignée 7 et son appui 15,son rendement élastique R sur le patin devient P L , P étant la pression exercée par le ressort, L la distance II à 14 et 1 la distance 6 à II' ,fig.I.
Lorsqu'on emploie des boulons pour fixer le rail, on est forcé de les mettre en place dans les traverses avant de déposer celles-ci sur le ballast.
Pour poser ensuite le rail sur ses traverses,il faut, après l'avoir soulevé,le laisser descendre entre les filets des boulons,écrous enlevés. Cette manoeuvre entraine généralement une destruction plus ou moins grave des filets d'un certain nom- bre de boulons,lorsque ces derniers sont logés contre le rail comme le veut la technique actuelle ( voir fig.III ) .
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Pour remédier à cet inconvénient,nous employons l'une ou l'autre des deux méthodes A et B suivantes : Méthode A - fig. VIII.-
Avant de desoendre le rail entre les boulons, nous re- couvrons le filet de chacun d'eux,d'une gaine protectrice amovi- ble,en cuivre'de préférence,que nous enlevons après l'opération et que nous remplacions ensuite par l'écrou de serrage. Cette mé- thode exige que les boulons soient logés non contre le rail,mais à une distance plus grande que l'épaisseur de cette gaine.
La fig. VIII illustre cette méthode. On remarque que les boulons 26-27 sont écartés du patin du rail d'une distance 28 plus grande que l'épaisseur 29 de leurs gaines 30 et 31.
Méthode B - fig. IX. -
Dans cette méthode,les boulons 36-37,au lieu d'être lo- gés perpendiculairement par rapport,soit à la base 3' du patin du rail,soit à sa portée de serrage 3'', sont logés angulairement et de telle sorte qu'ils forment entre eux un angle 33,dont l'ou- verture 34,à la base du patin,est légèrement plus grande que la largeur de celle-ci et dont l'ouverture,35,aux extrémités de ses branches,est suffisante pour permettre le passage du rail sans risque de blesser les filets,munis ou non de leurs gaines amovi- bles,fig.VIII. - Les têtes des boulons 36'-37' sont inclinées sur leurs tiges de la quantité nécessaire pour qu'elles s'appli- quent à plat sur la base de la traverse lorsque les boulons sont en place.
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