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pour l'invention intitulée Joint de rail à dilatation,
Lorsque la roue d'un véhicule de chemin de formule sur les intervalles ou jeux ménagés entre les extrémités des rails, il se produit, comme on le sait, des chocs qui usent fortement tant la superstructure qu'également le matériel roulant. Ces inconvénients ont augmenté jusqu'à une mesure qui n'est plus supportable par suite de l'élévation
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considérable des vitesses des traits de chemins de fer au cours des derniers temps, ainsi que de l'augmentation des poids du matériel roulant, y compris la charge utile, de sorte qu'un remède efficace devint pressement nécessaire.
On a essayé de remédier à des inconvénients en diminuant considérablement le nombre des joints par une augmentation de la longueur de laminage des rails et par assemblage par soudure des rails en rails dits longs. Toutefois, la longueur de ces longs rails est également limitée pour diverses raisons.
Par ailleurs, ces longs rails ne peuvent remplir leur rôle proprement dit que lorsqu'on réussit à les relier entre eux par un joint ne causant pas de chocs et permettant leur dilatation. Ce problème est résolu par la présente inventiono
L'invention concerne un joint de rail à dilatation dans lequel les extrémités des rails à relier fixées à une certaine distance l'une de l'autre dans des coussinets de rails possèdent des profils pleins, c'est-à-dire des profils dans lesquels le champignon du rail n'est pas détalonné ou entaillé en dessous, puis présentent chacune en leur milieu une rainure s'étendant dans le sens de la longueur des rails, rainures dans lesquelles est placée une entretoise de jonction
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intercrangeable,
dont les extrémités s'appl-quent sur des talons formés par les rainures dans les extrémités des rails et
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dont la longueur est calculée de façon qu'il y ait, des deux côtés de des extrémités, dans les rainures prévues dans les extrémités des rails, des jeux de dilatation, cette entre- toise de jonction étant maintenue d'une manière immobile, indépendamment des rails, par un éperon prévu sur son dessous et descendant au mors jusqu'entre les plaques d'appui des coussinets de rails.
Deux formes de réalisation de l'objet de l'invention sont représentées, à titre d'exemples, aux dessins annexés.
La fig. 1 est une élévation latérale, partie en coupe,, d'une première forme de réalisation d'un joint de rail à dilatation.
La fig. 2 est un plan correspondant.
La fig. 3 est une coupe suivant la ligne I-I de la fig. 2.
La fig. 4 est une élévation latérale, partie en coupe d'une seconde d'orme de réalisation d'un joint de rail à dilatation.
La fig. 5 est un plan correspondant.
La f ig. 6 est une coupe suivant la ligne II-II de la fig. 5.
Suivant le premier exemple, les extrémités des rails 3 et 3' sont fixées à l'aide de coins sur une traverse de double largeur 1 dans deux coussinets de rails 2 et 2', de telle
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manière qu'une distance D soit ménagée entre les tranches d'extrémités des rails 3 et 3'. Le profil des rails3et 3' passe à leurs extrémités du profil normal à un profil plein, de sorte que les entailles ou détalonnages du champignon du rail disparaissent. Une semblable constitution des extrémités des rails 3 et 3' peut être obtenue er soudant une pièce d'extré- mité à profil plein sur des rails normaux. Mais ces pièces d'extrémités des rails3 et 3' peuvent aussi être établies en une seule pièce en acier moulé.
Les rails 3 et)1' sort maintenus sur le coté extérieur dans les coussinets 2 et 2' par un coin d'acier 4, qui comporte, sur sa face extérieure, à sa partie médiane, un appendice 5, qui est guidé entre les coussinets de rails 2 et 2', de telle manière qu'il puisse bien se déplacer dans le sens vertical, mais non pas dans le sens horizontal. Un nez 6 prévu sur les extrémités supérieures des coussinets de rails 2 et 2' empêche le coin d'acier 4 de sortir vers le haut de l'espace ménagé entre les rails 3 et 3' et les coussinets 2 et 2' .
Sur leur face intérieure, les rails 3 et 3' sont maintenus dans les coussinets 2 et 2' par un double coin en bois dont la partie intérieure 7 est fixée, pour empêcher un déplacement dans le sens longitudinal, par un fer 8 en U vissé sur elle, descendant entre les plaques d'appui des deux coussinets de rails 2 et 2' et fonctionnant ainsi comme une ancre. La partie extérieure 9 du double coin @
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en bois 'peut par contre se déplacer dans le sens longitudinal pour le serrage du coin.
La partie intérieure 7 est plus étroite en haut qu'en bas, tandis qu'inversement la partie extérieure 9 est plus large en haut qu'en bas, de telle sorte que la partie intérieure 7 est maintenue par la partie extérieure 9 qui est également fixée par un nez prévu sur la partie supérieure des coussinets de rails 2 et 2'. Lors d'un desserrage accidentel du double coin en bois 7,9, le coin d'acier 4 s'abaisse sous l'action de sons propre poids,et fixe ainsi le coincement, du fait qu'il glisse contre la surface latérale un peu inclinée des extrémités des rails 3 et 3'présentant un profil plein, de sorte qu'un desserrage dangereux ne peut pas se produire.
La disposition du coin d'acier 4, qui reçoit d'une manière non flexible les forces qui se produisent, sur le côté extérieur des rails 3 et 3', tient ainsi compte du fait que les rails sont toujours sollicités de l'intérieur vers l'extérieur par les'composantes latérales des forces exercées par le matériel roulant.
Les extrémités des rails 3 et 3' présentant le profil plein comportent des rainures 10 et 10' s'étendant au milieu @ dans le sens longitudinal des rails. Ces rainures 10 et 10' ne sont pas continues de haut en bas sur toute leur longueur, mais forment un talon 11 et 11'. Une entretoise de jonction 12,
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qui s'applique sur lestalons 11 et 11', est insérée dans les rainures 10 et 10' .
Cette entretoise 12 comporte sur son dessous un éper/on 13 qui descend jusqu'au-dessous du patin du rail, au moins jusqu'au bord supérieur de la traverse et dont l'extrémité est introduite entre les plaques d'appui des deux coussinets 2 et)2', de telle manière que l'entretoise de jonction soit fixée de façon immobile. La longueur des rainures 10 et10' d'une part, puis la longueur de l'entretoise de joncticii 12, d'autre part, sent calculées de manière qu'il y ait un jeu de dilatation d et d' de chaque côté de l'entretoise de jonction 12, la somme des longueurs de ces jeux de dilatation, d + d' étant toujours égale à la distance D,à laquelle les tranches d'extrémités des rails 3 et 3' sont l'une de l'autre.
La convexité des champignons des rails 3 et 3' est abattue doucement jusque dans le plan des bords supérieurs des rainures 1@ et 10', avec lesquels le plan de roulement de l'entretcLse de jonction 12 est au même niveau. Les bords supérieurs dos rainures 10 et 10' sont placés sur une longueur dépassant la largeur maximum des jeux de dilatation d et d' dans le plan de la surface de roulement de l'entretoise de jonction 12, puis, à partir de l.a, les parois latéralesdes extrémités des ra.ils 3 et 3' sont abattues et arroidies en allant vers les extrémités des rails .
Ceci a pour but d'obliger progressivement une roue
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ne roulant pas normalement sur toute la largeur du champignon du rail à rouler au joint sur l'entretoise de jonction 12, de faon que le passage du véhicule sans choc sur le joint soit assuré dans n'importe quel cas.
Dans le joint de rail à dilatation ainsi décrit, les deux rails 3 et 3' peuvent se dilater indépendamment l'un de l'autre. Dans la fig. 1, pour illustrer ce rapport, le rail 3 est représenté dilaté au maximum et le rail 3' est représenté à l'état non dilaté. Un avantage particulier est à voir dans la constitution symétrique des extrémités des rails et de l'entretoise de jonction 12, tant par rapport à l'axe longitudinal, qu'également par rapport à l'axe trans- versal, par laquelle la pose de la voie est considérablement simplifiée.
Le joint de rail à dilatation décrit fonctionne à la manière d'une articulation, de sorte que la formation de coudes de joint et de dénivellations de joint est évitée, Lors de l'abaissement d'une des extrémités des rails sous l'action de la charge de la roue, l'entretoise de jonction 12 s'abaisse avec cette extrémité du rail et des qu'elle est elle-même chargée, elle agit sur l'extrémité de rail opposée et charge cette dernière. Le joint de rail à dilatation fonctionne par conséquent élastiquement et assure un passage sans choc des charges roulantes. Tout comme @
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l'onde d'abaissement du. rail sous la charge, l'onde de sou- lèvement précédente du rail est également reçue d'une manière articulée .
La constitution du joint, de rail à dilatation conforme à l'invention permet de régler toute longueur imaginable pratiquement des jeux de dilatation. Par coincement ou ancrage d'une autre manière des rails sur les traverses, la dilatation des rails non empêchée nor alement peut être arrêtée dans une très large mesure dans certains cas besoin, selon les plus récentes constatations Faites dans la construction de
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voies Il longs rails.
Eta.t donné que 1'.iniretoise de jonction 12 est disposée de façon i,:1:J.ob:Ll ind.épen6a.-:.:e.;l des rails 3 et3', on peut établir à tout moment, par comparaison des jeux de dilatation d et d' aux deux extrémités de l'entretoise de jonction 12, si l'arrêt de la dilatation prévu est mairtenu et on peut contrôler les autres formes de comportement des rails. Ceci est particulièrement important parce que, comme
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on le sait, les rails ont ter,JÛrce se d6placer PG à se pousser les uns les autres en groupe, ce qu'il Faut absolument éviter dans les voies à longs rails.
On peut maintenant établir d'une manière parfaite et en temps utile dans un joint de rail à dilatation, conformément a l'invention, quel est celui de deux ou plusieurs rails qui se déplace et si 7.'arrêt
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prévu de la dilatation est maintenu, de sorte qu'au pis aller on peut remédier en temps utile à des défauts qui se produisent.
L'arrêt de la dilatation est produit par la résistance du ballast et, le cas échéant aussi par des précautions prises supplémentairement au joint même; des coins de fer nervurés ont été utilisés avec avantage à cet effet à la place des coins de bois.
Des entretoises de jonction usées peuvent être changées et rafraîchies sans difficultés. Tous les bords se présentant sont arrondis, de sorte que l'usure qu.i se produit est très faible. Des parties usées des extrémités des rails peuvent être remises en état par soudure d'apport.
Dans la forme de réalisation du joint de rail à dilatation suivant les fige 4 à 6, 14 désigne la traverse de largeur double, 15 et 15' les coussinets de rails, puis 16 et 16' les rails. Ces rails 16 et 16' présentent aussi, à leurs extrémités, un profil plein. Les rails 16 et 16' sont maintenus dans les coussinets 15 et 15' sur leur côté extérieur par un coin d'acier 17, qui est maintenu de façon immobile dans le sens de la longueur des rails par un appendice 18 s'engageant entre les coussinets 15 et 15'. Un coin de bois double est disposé sur le côté intérieur des rails 16 et 16' et sa partie intérieure 19 est empêchée de se déplacer dans le sens longitudinal par une ancre 20 s'engageant entre les plaques d'appui
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des coussinets 15 et 15' .
Par contre, la partie extérieure 21 du double coin de bois est mobile pour le serrage du coin dans le sens longitudinal. Jusque 1à, cette constitution correspond exactement à cell.e de l'exemple de réalisation précédemment décrit . Les extrémités des rails 16 et16' présentant le profil plein comportent au milieu des rainures 22 et 22' s'étendant dans le sens de la longueur, qui ne sont également pas continues de haut en bas sur toute leur longueur, mais forment des talons 23 et 23'.
Une entremise de jonction 24 est insérée dans les rainures 22 et 22'; cette entretoise s'applique sur les talors 23 et 23'puis possède, sur son dessous, un éperon 25 qui descend au moins jusqu'au bord supérieur de la traverse et lui est maintenu entre les plaques d'appui des coussinets de rails 15 et 13'. La longueur des rainures 22 et 22', d'une part, et de l'entretoise de jonction 2 4, d'autre part, est calculée de fa@on qu'un jeu de dilatation d1et d1' reste ouvert de chaque côté de 1 t entretoise de jonction. La partie médiane 26 de l'entretoise de jonction tri 24 présente le profil du champignon des rails avec des bords abattus et arrondis des deux côtés.
Des évidements 27 et 27' sont prévus aux extrémités des rails, à côté des rainures 22 et 22' , pour recevoir cette
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partie médiane 26, présentant le profil du champignon du rail, de l'entretoise de jonction 24. Par cette constitution de l'entretoise de jonction 24, on obtient le résultat que les jeux de dilatation latéraux ménagés entre les extrémités des rails 16 et 16', qui sont égaux, dans l'exemple de réalisation précédemment décrit, à la somme des jeux de dilatation d et d', sont subdivisés en deux jeux de dila- tation, dont les longueurs correspondent à celles des jeux de dilatation d1 et d1'.
La somme des longueurs de d1 et de il' correspond à la distance D1, qui sépare l'une de l'autre les tranches des extrémités des rails 16 et 16' . Cette constitution du joint de rail à dilatation peut paraître désirable d'une façon générale pour réduire la longueur des jeux de dilatation sur la surface latérale de la voie à la longueur des jeux de dilatation d1 et d1', mais ceci vient en particulier en question au cas où un joint de rail dilatation viendrait exceptionnellement se placer dans une courbe de la voie, afin qu'un battement des bourrelets des roues soit sûrement évité en présence de la contraction maximum des rails, par conséquent de l'ouverture maximum des jeux de dilatation. n
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for the invention entitled Expansion rail joint,
When the wheel of a formula track vehicle on the gaps or clearances between the ends of the rails, shocks occur, which severely wear both the superstructure and also the rolling stock. These disadvantages have increased to a measure which is no longer bearable as a result of the elevation
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considerable speed of railway lines in recent times, as well as the increase in the weights of rolling stock, including the payload, so that an effective remedy became urgently needed.
An attempt has been made to remedy drawbacks by considerably reducing the number of joints by increasing the rolling length of the rails and by assembling the rails into so-called long rails by welding. However, the length of these long rails is also limited for various reasons.
Furthermore, these long rails can only fulfill their role proper when it is possible to connect them to one another by a joint which does not cause shocks and allows their expansion. This problem is solved by the present invention.
The invention relates to an expansion rail joint in which the ends of the rails to be connected fixed at a certain distance from each other in rail pads have solid profiles, i.e. profiles in which the head of the rail is not relieved or notched below, then each have in their middle a groove extending in the direction of the length of the rails, grooves in which is placed a junction spacer
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intercrangeable,
whose ends apply to heels formed by the grooves in the ends of the rails and
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the length of which is calculated in such a way that there is, on both sides of the ends, in the grooves provided in the ends of the rails, expansion games, this connecting spacer being held stationary, independently rails, by a spur provided on its underside and descending at the jaw to between the support plates of the rail bearings.
Two embodiments of the object of the invention are shown, by way of examples, in the accompanying drawings.
Fig. 1 is a side elevation, partly in section, of a first embodiment of an expansion rail joint.
Fig. 2 is a corresponding plane.
Fig. 3 is a section taken along line I-I of FIG. 2.
Fig. 4 is a side elevation, sectional part of a second elm embodiment of an expansion rail joint.
Fig. 5 is a corresponding plane.
The f ig. 6 is a section taken along line II-II of FIG. 5.
According to the first example, the ends of the rails 3 and 3 'are fixed by means of wedges on a double-width cross member 1 in two rail pads 2 and 2', so
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so that a distance D is provided between the end edges of the rails 3 and 3 '. The profile of the rails 3 and 3 'passes at their ends from the normal profile to a solid profile, so that the notches or relief cuts of the head of the rail disappear. A similar construction of the ends of the rails 3 and 3 'can be obtained by welding a solid profile end piece to normal rails. But these end pieces of the rails 3 and 3 'can also be made in a single piece of cast steel.
The rails 3 and) 1 'come out held on the outer side in the bearings 2 and 2' by a steel wedge 4, which has, on its outer face, at its middle part, an appendage 5, which is guided between the rail pads 2 and 2 ', in such a way that it can move well in the vertical direction, but not in the horizontal direction. A nose 6 provided on the upper ends of the rail pads 2 and 2 'prevents the steel wedge 4 from coming out of the space between the rails 3 and 3' and the pads 2 and 2 'upwards.
On their inner face, the rails 3 and 3 'are held in the bearings 2 and 2' by a double wooden wedge whose inner part 7 is fixed, to prevent displacement in the longitudinal direction, by a screwed U-shaped 8 iron on it, descending between the support plates of the two rail pads 2 and 2 'and thus functioning as an anchor. The outer part 9 of the double corner @
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wooden 'can, on the other hand, move in the longitudinal direction to tighten the wedge.
The inner part 7 is narrower at the top than at the bottom, while conversely the outer part 9 is wider at the top than at the bottom, so that the inner part 7 is held by the outer part 9 which is also fixed by a nose provided on the upper part of the rail pads 2 and 2 '. Upon accidental loosening of the double wooden wedge 7,9, the steel wedge 4 lowers under the action of its own weight, and thus fixes the jam, as it slides against the side surface un slightly inclined of the ends of the rails 3 and 3 'having a solid profile, so that a dangerous loosening cannot occur.
The arrangement of the steel wedge 4, which in a non-flexible way receives the forces which occur, on the outer side of the rails 3 and 3 ', thus takes into account the fact that the rails are always stressed from the inside towards. the exterior by the lateral components of the forces exerted by the rolling stock.
The ends of the rails 3 and 3 'having the solid profile have grooves 10 and 10' extending in the middle @ in the longitudinal direction of the rails. These grooves 10 and 10 'are not continuous from top to bottom over their entire length, but form a heel 11 and 11'. A junction spacer 12,
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which applies to the standards 11 and 11 ', is inserted into the grooves 10 and 10'.
This spacer 12 comprises on its underside a spur / on 13 which goes down to below the shoe of the rail, at least to the upper edge of the cross member and the end of which is inserted between the support plates of the two bearings. 2 and) 2 ', so that the connecting spacer is fixed immovably. The length of the grooves 10 and 10 'on the one hand, then the length of the joint spacer 12, on the other hand, is calculated so that there is an expansion clearance d and d' on each side of the 'junction spacer 12, the sum of the lengths of these expansion sets, d + d' always being equal to the distance D, at which the end edges of the rails 3 and 3 'are from each other.
The convexity of the mushrooms of the rails 3 and 3 'is gently brought down to the plane of the upper edges of the grooves 1 @ and 10', with which the running surface of the junction spacer 12 is at the same level. The upper edges of the grooves 10 and 10 'are placed over a length exceeding the maximum width of the expansion sets d and d' in the plane of the running surface of the connecting spacer 12, then, from there, the side walls of the ends of ra.ils 3 and 3 'are cut down and arroidies going towards the ends of the rails.
The purpose of this is to progressively force a wheel
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not rolling normally over the entire width of the head of the rail to be rolled to the joint on the junction spacer 12, so that the passage of the vehicle without impact on the joint is ensured in any case.
In the expansion rail joint thus described, the two rails 3 and 3 'can expand independently of each other. In fig. 1, to illustrate this relationship, the rail 3 is shown fully expanded and the rail 3 'is shown in the unexpanded state. A particular advantage is to be seen in the symmetrical constitution of the ends of the rails and of the junction spacer 12, both with respect to the longitudinal axis, and also with respect to the transverse axis, by which the laying of the way is considerably simplified.
The described expansion rail joint works as a hinge, so that the formation of joint elbows and joint unevenness is avoided, When lowering one end of the rails under the action of the load of the wheel, the junction spacer 12 is lowered with this end of the rail and as soon as it is itself loaded, it acts on the opposite rail end and loads the latter. The expansion rail joint therefore works elastically and ensures a shock-free passage of rolling loads. As @
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the lowering wave of the. rail under load, the previous lift wave of the rail is also received in a hinged fashion.
The constitution of the expansion rail joint according to the invention makes it possible to adjust any conceivable length practically of the expansion games. By jamming or otherwise anchoring the rails to the sleepers, the expansion of the rails which is not normally prevented can be stopped to a very large extent in certain cases and needs, according to the most recent findings in the construction of
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It tracks long rails.
Since the junction spacer 12 is arranged i,: 1: J.ob: Ll independent of the rails 3 and 3 ', it is possible to set up at any time , by comparing the expansion clearances d and d 'at the two ends of the junction spacer 12, if the planned expansion stop is maintained and the other forms of behavior of the rails can be controlled. This is especially important because, as
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as we know, the rails have run out, Jûrce moving PG pushing each other in groups, which must be avoided on long rail tracks.
It is now possible to establish perfectly and in good time in an expansion rail joint, according to the invention, which of two or more rails is moving and whether or not the stop is.
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expected expansion is maintained, so that at worst it is possible to remedy any defects which occur in good time.
Stopping the expansion is produced by the resistance of the ballast and, where appropriate also by precautions taken in addition to the joint itself; ribbed iron wedges have been used to advantage for this purpose instead of wooden wedges.
Worn junction spacers can be changed and refreshed without difficulty. All the edges that occur are rounded, so that the wear that occurs is very low. Worn parts of the rail ends can be repaired by filler welding.
In the embodiment of the expansion rail joint according to figs 4 to 6, 14 denotes the double-width cross member, 15 and 15 'the rail pads, then 16 and 16' the rails. These rails 16 and 16 'also have, at their ends, a solid profile. The rails 16 and 16 'are held in the bearings 15 and 15' on their outer side by a steel wedge 17, which is held stationary lengthwise of the rails by an appendage 18 engaging between the rails. 15 and 15 'bearings. A double wedge of wood is disposed on the inner side of the rails 16 and 16 'and its inner part 19 is prevented from moving in the longitudinal direction by an anchor 20 which engages between the support plates.
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15 and 15 'bearings.
On the other hand, the outer part 21 of the double wooden wedge is movable for clamping the wedge in the longitudinal direction. Until 1à, this constitution corresponds exactly to cell.e of the exemplary embodiment described above. The ends of the rails 16 and 16 'having the solid profile have in the middle grooves 22 and 22' extending in the direction of the length, which are also not continuous from top to bottom over their entire length, but form heels 23 and 23 '.
A junction crosspiece 24 is inserted into the grooves 22 and 22 '; this spacer is applied on the talors 23 and 23 'then has, on its underside, a spur 25 which goes down at least to the upper edge of the cross member and is held there between the support plates of the rail pads 15 and 13 '. The length of the grooves 22 and 22 ', on the one hand, and of the connecting spacer 24, on the other hand, is calculated so that an expansion clearance d1 and d1' remains open on either side of the 1 t junction spacer. The middle part 26 of the tri junction spacer 24 presents the profile of the head of the rails with cut and rounded edges on both sides.
Recesses 27 and 27 'are provided at the ends of the rails, next to the grooves 22 and 22', to receive this
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middle part 26, having the profile of the head of the rail, of the junction spacer 24. By this constitution of the junction spacer 24, the result is obtained that the lateral expansion games formed between the ends of the rails 16 and 16 ', which are equal, in the embodiment described above, to the sum of the expansion sets d and d', are subdivided into two expansion sets, the lengths of which correspond to those of the expansion sets d1 and d1 '.
The sum of the lengths of d1 and il 'corresponds to the distance D1, which separates the edges of the ends of the rails 16 and 16' from one another. This constitution of the expansion rail joint may appear desirable in general to reduce the length of the expansion clearances on the side surface of the track to the length of the expansion clearances d1 and d1 ', but this comes into particular question. in the event that an expansion rail joint would exceptionally be placed in a curve of the track, so that beating of the wheel beads is surely avoided in the presence of the maximum contraction of the rails, therefore of the maximum opening of the sets of dilation. not