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MEMOIRE DESCRIPTIF déposé à l'appui d'une demande de
BREVET D'IMPORTATION " PROCEDE DE FRETTAGE DES TRAVERSES DE CHEMIN DE FER, MOYENS
ET DISPOSITIFS DE MISE EN OEUVRE DE CE PROCEDE "
La présente invention concerne la consolidation des traverses en bois, pour voies de chemin de fer, par fermeture des fentes de leurs têtes.
La longévité d'une traverse en bois¯, dépend des soins dont elle a été l'objet durant la période de dessication, de la manière dont elle a été immunisée contre la pourriture par
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l'imprégnation, enfin, de la diligence que l'on aura mise à consolider les extrémités fendues.
Si, les deux premières conditions peuvent être réalisées par l'application judicieuse de procédés connus, il ne saurait en être de même de la troisième, en raison du manque de moyens permettant d'obtenir, dans tous les cas, une fermeture complète des fentes.
La fente est, après la mauvaise imprégnation, le défaut qui atteint le plus sûrement la traverse dans sa longévité; elle diminue en effet, sa résistance mécanique et, par le délavage interne qu'elle favorise, en provoque la pourriture prématurée.
Les moyens dont on dispose actuellement pour fermer les fentes des têtes de traverses, consistent dans l'emploi d'esses en fer et de boulons : - l'esse, plus particulièrement employée pour arrêter l'élargissement des fentes pendant la période de dessication, - le boulon, pour fermer les fentes plus importantes au moment où la traverse va être imprégnée, et, plus tard, au cours des travaux d'entretien, dans la voie.
La consolidation au moyen d'esses, facile à appliquer pendant la dessication, alors que la traverse est encore dans la pile, peut être considérée comme définitive, si, au moment du dépilement, la fente de la traverse apparaît peu importante, si les parties arrondies de l'esse ne sont point décollées du bôis, enfin, si de nouvelles fentes provoquées bien souvent par l'application de l'esse ne se sont pas produites.
Dans tous les autres cas il faut considérer que la consolidation au moyen d'esses n'a été que provisoire, et il faut remplacer le ou les esses par un boulon ou une frette, comme il est indiqué plus loin.
La consolidation au moyen de boulons s'effectue :
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- dans les chantiers de créosotage, au moment du dépilement de la traverse dont la dessication est terminée, avant l'opération d'imprégnation; - dans la voie, au cours des travaux d'entretien.
Ce moyen de consolidation qui consiste : - à percer la tête de la traverse d'un trou, suivant un sens opposé à celui de la fente, - à placer dans ce trou un boulon en fer de 14 m/m de diamètre, - à resserrer ensuite les lèvres de la fente entre les deux platines de tôle, par le serrage de l'écrou, donne de bons résultats toutes les fois que la tête de la traverse n'est affectée que d'une seule fente, et que cette dernière forme avec la base de la traverse un angle supérieur à 50 .
Dans tous les autres cas, le boulon ne peut reconstituer parfaitement la section première de la tête de la traverse, et le serrage du boulon provoque, à l'intérieur du bois, des tensions qui, sous l'influence du martèlement du rail, aggravent les fentes existantes, et le plus souvent, donnent naissance à de nouvelles fentes.
Le fait de constater que tous les ans, une quantité importante de traverses, imparfaitement consolidées aux extrémités, sont retirées des voies après un service de quelques années seulement, à une période où, indépendamment de la valeur du matériau, le coût de la main d'oeuvre rend l'opération de remplacement très onéreuse, montre tout l'intérêt qu'il y avait à trouver le moyen d'appliquer à la consolidation de la traverse, un procédé rationnel capable de ramener à sa forme première, et à l'y maintenir, une pièce en bois affaiblie et déformée par les fentes.
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La présente invention a pour objet un procédé qui, appliqué à la consolidation des têtes de traverses ou autres pièces de bois dans lesquelles sont apparues, ou risquent d'apparaître des fentes, est exempt des inconvénients de la' technique antérieure connue.
Ce procédé consiste à fermer les fentes d'une traverse par serrage de celle-ci, en principe sur toute sa périphérie, de façon à faire apparaître des efforts normaux à cette périphérie en tous ses points, et à fretter ensuite la traverse maintenue serrée dans ces conditions.
On a déjà proposé de ligaturer les têtes de traverses au moyen d'un fil métallique. Mais cette opération a lieu tandis que la traverse est maintenue entre les mâchoires opposées d'une presse qui ne met en jeu que des efforts parallèles à une direction unique. Un tel procédé présente, par rapport à celui qui fait l'objet de la présente invention, les inconvénients suivants : - La fermeture de toutes les fentes ne peut être obtenue puisque le serrage ne s'exerce que dans une direction.
- Eu égard à sa forme et à sa faible largeur, la ligature par fil métallique présente l'inconvénient de laisser les fentes se rouvrir sous la poussée imporante des brins libérés de la presse ; laligature pénétrant à ce moment dans le bois.
- Toutes choses égales d'ailleurs, la surface de métal exposée aux agents oxydants et corrosifs est plus petite pour la frette que pour la ligature.
En ce qui concerne les moyens et dispositifspour la mise en oeuvre du procédé défini plus haut dans son principe, l'invention se caractérise notamment en ce que : a) Le serrage périphérique de la traverse a lieu par traction sur les extrémités d'un lien déformable.
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Dans une réalisation qui parait actuellement la plus avantageuse par sa simplicité constructive et sa facilité d'utilisation, le lien déformable est constitué par une chaîne Galle à larges maillons formés d'éléments juxtaposés, et dont les extrémités sont ancrées sur un écrou mobile le long d'une vis de tension qui prend appui sur la traverse. b) La frette est constituée par une bande de métal dont les extrémités sont repliées sur un anneau de jonction, l'une au moins de ces extrémités étant ancrée sur la traverse par des cavaliers.
c) Un dispositif pour la pose de la frette consiste en une pince, à vis de traction, pour saisir l'extrémité libre de la frette, la tirer, en prenant appui sur la traverse, et la rabattre sur la boucle de jonction, par déplacement de l'ensemble formant levier sur un socle que la réaction des efforts mis en jeu applique sur la traverse.
Le dessin annexé représente à titre d'exemple seulement, des formes de réalisation des moyens et dispositifs cidessus caractérisés.
La figure 1 est une vue en élévation du dispositif de serrage en action sur une traverse.
Les figures 2 et 3 sont respectivement une vue en plan et une vue de profil correspondantes.
La figure 4, montre en élévation, une pince de traction pour la pose de la frette.
La figure 5 est une vue en coupe axiale de la pince en action sur une traverse.
La figure 6 est une vue de profil correspondante.
La figure 7 est une vue perspective de la frette seule supposée assujettie sur une tête de traverse qui n'est pas représentée, pour plus de clarté.
Le dispositif à fermer les fentes, selon l'invention, comporte dans la réalisation illustrée par les figures 1 à 4, un lien déformable constitué par une chaîne Galle dont les
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maillons sont formés par la juxtaposition d'éléments 1 articulés à la façon connue sur des axes de jonction 2 . L'une des extrémités de la chaîne est pourvue d'une boucle ou poignée 3 qui en facilite la préhension, et sa largeur est déterminée suffisante pour qu'elle puisse exercer l'effort de serrage requis sans déformation locale sensible de la traverse et sans pénétration importante dans le bois. Une chaîne calculée pour résister à des efforts de traction de 10 Tonnes répond à tous les cas de frettage de traverses.
La chaîne se combine avec un écrou 4 monté sur une vis 5 sur laquelle s'adapte une traverse de manoeuvre 6 sur laquelle on peut d'ailleurs agir en fin de serrage, avec un levier tubulaire 7 à extrémité convenablement conformée.
L'écrou 4 présente la forme d'un bloc ajouré pour le passage des deux extrémités de la chaîne et perforé transversalement pour recevoir des chevilles 8-9 qui, s'engageant dans les flancs concaves la des éléments de maillons 1, retiennent la chaîne sans glissement possible. Une seule des chevilles pour une même paire 8 - 9 peut être amovible et pourvue à cet effet d'une poignée 10.
L'extrémité antérieure de la vis 5 s'engage dans la perforation centrale 11 d'un bloc ou semelle 12 sur lequel elle s'appuie par l'intermédiaire d'un grain d'acier 13 .
Le fonctionnement du dispositif apparaît au premier examen des dessins. La chaîne est passée autour de la tête de traverse, suffisamment en arrière pour dégager la partie extrême qui recevra la frette; elle est ancrée à ses extrémités, sur l'écrou 4, comme déjà expliqué. La vis 5 est tournée dans le sens convenable jusqu'à ce que les efforts, qui pratiquement sont dirigés dans toutes les directions vers l'intérieur du polygone de section de la traverse, aient fermé toutes les fentes de cette dernière. La traverse étant ainsi maintenue, il est procédé au frettage de sa tête au
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moyen du dispositif ou pince de traction montrée par les figures 4 et 6.
La frette 14 (figures 5 et 7) est tirée d'une bande d'acier ou feuillard qui, pour l'application aux traverses de chemin de fer plus spécialement envisagée dans la présente description, peut présenter une largeur de 20 à 25 millimètres et une épaisseur de 2 à 4 millimètres. Sa longueur est déterminée en mesurant la périphérie de la traverse à l'aide d'un mètre-ruban et compte tenu des extrémités qui doivent être repliées et ancrées sur une boucle de jonction 15 . La frette étant découpée et approximativement conformée, l'une des extrémités est engagée dans la boucle 15 et repliée par dessous en 16 comme montré aux dessins pour s'appuyer direc- tement sur la tête de la traverse. L'autre extrémité 17 non repliée, est engagée dans la boucle 15 et relevée comme montré (figure 5). La pince de tension est alors utilisée.
Elle comporte un socle indépendant formé de deux flasques parallèles 18 entretoisés, d'une part, par une traverse extrême 19 et, d'autre part, par une traverse 20 dont la section a la forme d'un coin. Les deux flasques 18 présentent deux portées cylindriques 21 internes co-axiales sur lesquelles viennent s'appuyer les portées correspondantes de deux blocs 22 fixés par vis 23 , boulons ou rivets, sur deux barres méplates 24 qui constituent les tirants de la pince proprement dite. A leur partie supérieure, ces tirants sont entretoisés par un bloc 25 foré axialement pour permettre le libre passage d'une vis 26 dont la tête 27 est reliée par biellettes 28 aux extrémités de deux mors 29 pivotés en 30 sur un coulisseau 31 guidé et maintenu transversalement par les barres 24 . Un écrou 32 à poignée permet d'agir sur la vis 26 .
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La frette 14 ayant été posée comme expliqué plus haut, le socle 18-18 de la pince est posé sur la face supérieure de la traverse, de façon que la frette 14 et la boucle 15 soient comprises entre les flasques 18 et que la traverse 20 s'engage sous l'extrémité relevée 17 de la frette. La pince est alors posée sur les portées 21, en engageant l'extrémité 17 de la frette entre les mors 29 .
L'écrou 32 est tourné dans le sens convenable pour déplacer le coulisseau 31 dans le sens de la flèche (figure 5). Ce déplacement a lieu par traction sur les bielles 28 qui déplaoent angulairement les mors 29 en produisant un effet d'auto-serrage sur l'extrémité de la frette. A cet effet, la surface active des mors est excentrée par rapport aux axes 30.
La traction exercée par la vis 26 a pour effet de tendre la frette en l'appliquant aussi énergiquement qu'on le désire sur la traverse dont elle épouse étroitement le contour.
Pendant ce serrage, les réactions mises en jeu appliquent le socle 18-18 d'une part, sur la boucle 15 par la traverse cunéiforme 20 et, d'autre part, sur le bois de la traverse à fretter par les talons en coins 33 . Le socle est ainsi fortement ancré sur la .tête de traverse et la pince proprement dite est rabattue comme un levier autour de l'axe théorique des portées 21, jusqu'à amener l'extrémité 17 de la frette dans la position 17a (figure 5).
Sans débloquer la pince, on rabat au marteau et au poinçon l'extrémité 17 de la frette, au-dessous du plan de la boucle 15 et on l'assujettit par un ou deux cavaliers 34 enfoncés dans la traverse (figure 6). La pince est débloquée et retirée ainsi que le dispositif de fermeture des fentes et le frettage est terminé.
Le frettage peut être réalisé avec des fers plats ou des aciers inoxydables ou semi-inoxydables.
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En ce qui concerne la tenue de la frette sur la tête de la traverse en période de sécheresse, aucune crainte ne peut se manifester, l'effet de ressort des brins fendus après la compression au moyen de la presse, demeurant, dans tous les cas, bien supérieur à l'effet du retrait du bois dû à la sécheresse.
REVENDICATIONS
1. Un procédé de frettage des extrémités de pièces de bois telles que les traverses de chemins de fer consistant à fermer les fentes de la traverse par serrage de celle-ci, sur toute sa périphérie pour faire apparaître des efforts normaux à cette périphérie en tous ses points, et à fretter ensuite la traverse maintenue serrée dans ces conditions.