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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