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Assemblage de joint de rail,
On sait que l'assemblage de joint de rail vissé, d'adoption ancienne, n'est pas en mesure de remplir com- plètement le rôle qui lui est assigné et qui consiste à donner à la file des rails, à l'endroit d'interruption, la faculté portante et la constance du rail plein, parce qu'un
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resserrage efficace des éclisses devient impossible par suite de l'usure des surfaces d'appui de ces dernières. retire si les éclisses pouvaient être serrées de façon à s'appliquer sans ménager de vide et fermement, un semblable joint ne serait pas encore satisfaisant pour absorber sur les surfaces d'appui les forces de poussée horizontales se produisant dans les extrémités chargées des rails.
En outre, dans de semblables assemblages de joints de rails, la formation des coudes et dénivellations de joints si redoutée et la production de la déformation qui y est liée des ex- trémités des rails sont inévitables. nfin, la cause réelle de l'effet nuisible du jeu des forces et de leurs con- séquences préjudiciables lors du passage des véhicules sur cet assemblage de joint de rail est, au sens de la science moderne des supports, le fait que les extrémités des rails sont reliées chacune "à barre unique", par conséquent à coulissement articulé aux éclisses.
On a fait un grand nombre de propositions pour remédier à ces inconvénients. Dans les derniers temps, une solution a été recherchée en utilisant les plus divers modes de soudure des extrémités des rails. On distingue dans ce cas déjà entre le joint soudé à élément unique et le joint soudé à plusieurs éléments. Dans le joint soudé à élément unique, la soudure forme comme telle l'élément unique. Ces
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joints soudés sont par exemple établis par soudure alumino- thermique, soudure autogène au gaz, soudure à l'arc électrique, soudure bout à bout et procédé de fusion.
Suivant l'état actuel de la technique, une soudure peut bien être effectuée de manière qu'elle puisse satisfaire les'sollicitations statiques se produisant; mais, par contre, elle n'est pas appropriée à résister durablement aux sollicitations dynamiques telles que celles qui viennent principalement en question dans l'exploitation des mies ferrées.
La soudure simple, donc le joint soudé à élément unique, n'a pas pu s'implanter, à l'exception de son utilisation dans les voies de tramways où règnent des con- ditions particulières, parce que la rupture d'un joint à élément unique équivaut à la rupture du rail avec toutes ses conséquences, On est finalement parvenu à la con- statation qu'un joint soudé de rail devrait être constitué de façon que la soudure n'ait à assurer que le roulage sans a-coups des roues au-dessus du joint, mais que des éléments constructifs particuliers devraient être prévus pour recevoir les charges statiques et dynamiques, ces éléments déchargeant la soudure, en constituant donc le joint soudé à éléments multiples.
Par joint soudé à éléments multiples, on entend la combinaison d'un des procédés de soudure prémentionnés avec un ou plusieurs éléments con-
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structifs d'une nature étrangère en soi et pour soi à la soudure. Ces éléments constructifs sont en règle générale des éclisses de toutes formes possibles, qui sont le plus souvent utilisées soudées par joint avec les rails, afin de renforcer la soudure proprement dite des rails et, en parlant au point de vue statique, d'assembler les extrémités des t'ails à chaque fois "à trois barres", donc rigidment avec les éclisses.
Hais dans la pratique on a constaté que si cette solution est bien réalisable techniquement, elle ne l'est pas économiquement. Les chambras à éclisses ne sont jamais profilées d'une fagon tout à fait précise déjà dans les rails neufs aux extrémités par suite des inévitables défauts de laminage et des déformations des extrémités des rails provenant du transport, etc., même si ces @éformations sont minimes. ''Jans les.
rails montés dans la voie, on constate de plus grandes déformations, suivant la sollicitation et l'ancienneté de pose de ces rails, ces déformations différant considéraolement les unes des autres non seulement d'un joint de rail à l'autre, mais même entre les deux chambres à éclisses d'un seul etmême joint ae rail.
Il y a en outre lieu d'observer que les champignons des extrémités des rails qui sont aplatis ou abattus, souvent également courbés par le fonctionnement, nécessitent un reèVEMENTde ces EXTRéMITéS
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aussi près que possible du. plan de la surface de roulement de la roue de la file de rails, afin de réduire au minimum la soudure d'apport se montrant toujours nécessaire pour le nivellement du joint de rail. Diverses administrations de chemins de fer ont en effet déjà prescrit de prendre égale- ment cette nécessité en considération. Mais les chambres à éclisses subissent une coudure de bas en haut du fait de cette mesure inévitable.
Ces nombreuses déformations des chambres à éulisses exigent un façonnage individuel de chaque éclisse séparée, car ce n'est que lorsque l'éclisse peut être adaptée d'une façon tout à fait précise dans la chambre à éolisse que l'on peut obtenir un soulagement efficace de la soudure et oela seulement aussi lorsque toute possibilité d'un mouvement entre les extrémités des rails et les éléments de ce joint de rail est exclue par con- struction. :,lais un semblable traitement des éclisses se montre inexécutable dans la pratique sur la voie, surtout pour les chambres à éclisses coudées.
Une solution défendable techniquement et économiquement a été cherchée par des essais effectués systématiquement au laboratoire et sur la voie ; on est alors parti de la considération que les éclisses devaient être établies de façon qu'elles puissent être placés sans usinage et ajustage particuliers dans toute chambre à éclisse, même si elle est encore ainsi déformée, au joint de
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rail sur la voie et être fixées rigidement dans cette chambre. On a en conséquence proposé l'utilisation d'une éclisse qui s'applique étroitement sur l'âme des extrémités de rails à relier entre elles, mais qui laisse libres le champignon et le patin des rails.
On a toutefois constaté
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qu'à l'essai de ¯ati.:¯ue les éulisses rivetées aux er6illités des rails étaient trop faibles et se brisaient, ou bien que lorsque les éclisses étaient suffisamment fortes, l'âme du rail relativement faiole pour une tulle sollicitation ne résistait pas à la charge ,le fatigue prescrite, parce que la constitution classique du profil des rails, en particulier la perforation des extrémités des rails, a été étaolie pour un joint non rigide permettant la dilatation.
@n outre, comme on le sait, la résistance à la
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i.'li;i;Ll'v' causée par 13 Lrackion d'éléments :;0L1.lfJ est beaucoup ,:1115 petite que 1l;L.f' .t'é:;lt:;i7Ce 9. la fatigue causée par pression, de sorte que dans tout ,joint ,le rail soudé il fau'u ..;Onîpi,':ï que la coudure casse tôt ou x;'C.i. .ï la soudure @e joints de rails successifs, on parvient au long rail depuis longtemps recherché @ont la partie nédiane sans
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respiration est toujours soumise à la l;-3n;
ion maximum par juite des différences de bempérature, Les brusions produites par la charge en fonctionnement viennent se soustraire de cette tension ou s'ajouter à elle, de sorte que les tensions
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de traction maxima se produisent en hiver dans le long rail et par là dans les joints soudés. Cn est donc arrivé depuis longtemps à la conviction, dans les milieux techniques (on renvoie à ce sujet aux comptes-rendus des congres inter- nationaux au rail) que la solution du problème doit assurer le guidage sûr des extrémités des rails également lorsque la soudure est brisée. Les défauts décrits dans ce qui précède sont supprimés et il est tenu compte des constatation expliquées par la présente invention.
L'invention a pour objet un assemblage de joint de rail comportant des extrémités de rails soudées aux champignons ainsi que des éclisses reliées à ces extrémités de rails, dans lequel la soudure des champignons et de l'âme descend au moins approximativement à la hauteur de l'axe neutre de la section compound et dans lequel les éclisses, qui présentent des saillies sur leur dessus aux deux extrémités et au milieu, ainsi qu'à leur surface placée au- dessus du pwtin des rails aux deux extrémités, sont adaptées dans les chambres à éclisses des extrémités de rails à assempler, de faon qu'elles s'appliquent à plein contre les âmes des extrémités des rails, puis au moyen de leurs saillies, d'une part, sur le détalonnage du champignon des rails et, 1\ d'autre part,
sur le patin des rails en vue d'obtenir une
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liaison à transmission de force, les éclisses complétant la
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surface de section du. joint de rail dans l'intervalle Je Joint au iûoins en donnant; la surface da section d'un rail
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plein.
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La saillie médiane prévue sur la ,;11tf'o.()8 a1'-..,'1'Jli'lale supérieure des éclisses empêche par la liaison a transmission de L'orce avec le Cv:arTl?ui;110Y1 des extrémités des rails la formation des coudes de joint et des dénivellations éc;:..:e,I1'mt dans le cas d'une rupture de la soudure, ie plus, ::2â:,.;.fltn3 EiVV'C les saillies forcées sur la surface ,118.1'i¯,inale inférieure des éclisses, elle soulage les :.'1VE'.i..r.' 0t par 13 la faibie âtfie ds j'ails lorsqu'il se produit des mouients de fiction posicifs, tandis que les paires de saillies L'oi'fnées aux '3x:;1'émités des éclisses exercent le mé,n0 effet lorsqu'il se produit des illomonts de L'lexion négatifs.
Ij;s essais contrôle;.-, ont apporijé incontesbablet-nent la preuve qu'un jojnt soude j(3 :rail constitué de cette .aY1ire peut sa;>icflai:re à toutes les o0l111itions et JU9 les r;;ti"éioii=és des rails restent ful,leS SL7r::.Ot',27t même lors d'une rupture =e la soudure, je sorte que la 1énoination "joint de rail de sârelé" est tout a fait .Justifiée.
Loar des raisons statiques et i:;j;2a.r:i¯lues, la soudure lui. 0h3illi;non et ;1,a l'ille est descendue au mains aproxima- Li vement jusqu'à l'axe neutre de la section compound. !3n ce ' i ---¯u
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faisant, une plaquette d'acier recourbée est avantageusement insérée entre les deux extrémités de rails à relier entre elles approximativement à la hauteur du bord inférieur du trou de l'aine, de telle manière qu'elle forme pont sur l'intervalle du joint, puis la soudure est posée sur cette plaquette d'acier.
Lorsque la soudure est terminée, un -trou est avantageusement percé à travers cette soudure à la hauteur de l'axe neutre et le diamètre de ce trou est appro- ximativement égal à l'épaisseur de l'âme du rail, ce qui fait que la soudure reçoit vers le bas une extrémité voûtée et que des bords de déchirage ou d'arrachage sont évités.
Etant donné que les saillies des éclisses s'appliquent à plein seulement sur le champignon et sur le patin des rails à relier entre eux, les éclisses peuvent s'adapter facilement dans les chambres à éclisses. Seules ces saillies doivent le cas échéant être façonnées, ce qui peut être effectué facilement sur la voie.
Les éclisses cornières doubles usuelles sont utilisées pour le joint de rail dit volant et les éclisses cornières simples usuelles sont utilisées pour le joint de rail dit fixe. Cn peut aussi utiliser à cet effet des éclisses provenant des voies en exploitation. La production des saillies sur les éclisses se fait par fraisage ou par enlèvement au feu des bords des éclisses placés entre ces
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saillies, ou encore par rabotage ou fraisage desbords des éclisses sur toute leur longueur etpose des saillies par soudure d'apport. Les éclisses sont adaptées dans la chambre à éclisses en meulant le court dos des saillies, jusqu'à ce que ces éclisses s'appliquent à plein sur l'ùme des rails, .
sur le détalonnage du champignon, du rail et sur le patin au. rail. Ce travail peut être exécuté sur la voie.
Cornue on le sait, les trous pratiqués dans les âmes des rails reçoivent de plus grandes dimensions que ceux
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percés dans les écliss8s, afin de permettre une cii.l,itali.oi, des rails..jn outre, selon l'expérience, les trous des 9,;;OS des rails sonb le plus 80Llvdntlél'(H:ns par la sollicitation due au fono'uionnement 0t transformés dans une ;,L3sure différente en un trou oblong, puis par le c-iOnLov9:i1ent nécessaire des extrémités des rails, les axes des trous de l'aine sont repoussées hors de leur plan commun original.
-'.fin de pouvoir poser des rivets portant de tous cotés,
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3éuia18ent lors de la 6utilisaLion Je rails et d'éclisses .'J..i8r;és, il est nécessaire de percer 8ilflll.1li811é;Il'+nt au !J}t)yeD a'alésoirs ça travers les deux éclisses fixées provisoire.Ment au rail et 1; travers 1 rÛ,dÎ0 des rails un 1'OL7. a rivet lisse conuinu, .' on le ,1a:11.'.'tt'e '; 'JI' L'(3 dp on,1 au J. i 8,,;; t l'a maximum de chaque cas lU trou de l rÔille dj.';
i';::11s. n consiqérabion du fait qu'il faut soupter, nota.ul1t lors -je la rautilisation
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de rails qui ont été depuis longtemps en usage, avec des trous fortement usés de l'âme des rails, ce qui a pour con- séquence un décalage entre les trous des éclisses et ceux des âmes des rails, il faut apporter la plus grande attention au rivetage des éclisses avec les âmes des rails. Pour ob- tenir un rivetage parfait, il est recommandable d'utiliser une presse à riveter transportable à haute pression de fonctionnement.Four effectuer les travaux de brûlage, frai- sage, perçage et meulage sur les rails et les éclisses, on utilise avec avantage des machines à fraiser, percer et meuler montées fixement sur des châssis roulants à voie normale pour obtenir un guidage fixe dans toute opération de travail.
.lieux formes de réalisation de l'objet de l'invention sont représentées , à titre d'exemples, aux dessins annexés.
La fig. 1 est une vue en perspective d'un joint de rail volant.
La fig. 2 est une élévation latérale correspondante.
La fig. 3 est une coupe suivant la ligne III-III de la fig. 2.
La fig. 4 est une coupe suivant la ligne IV-IV de la fig. 2.
La fig. 5 est une élévation latérale de la soudure
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de champignons.
La fig. 6 est une élévation latérale d'un joint de rail fixe.
La fig. 7 est une vue en perspective correspondante.
Dans le joint de rail volant suivant les figs. 1 à 5, 1 et 1'désignent les champignons, 2 et 2' les âmes, puis 3 et 3' les patins des deux rails à assembler. Les extrémités de ces deux rails sont maintenues entre deux éclisses cornières doubles qui sont constituées par une aille 4, une aile couvre-patin 5 et une aile d'emboîtement Ces
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cciisses 3ornieres ouu138 t les deux :.<z..i.l,s relier ,, tre eux jont assemblés, ..'.ins 1s cas l',3PJ.é-.;YltÓ, par quatre Us 7 . , ¯ai s, le cas é '.:an t , il pourrai.! y avoir six rivets.
L'âme 4 l.teS r^..;!1.5.^US oornijres presonbe sur son dessus, à chacune des deux extrémités et au milieu,une
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saillie b uont les cords de coins sont arrondis. L'aile couvre-patin approximativement horizontale 15, 'ont les angles sont arrondis, et qui est prolongée extérieurement
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par l'aile d'emboîtement aptHoxi nati V,ti )1'1t verticale '3 en forme de ventre de poisson, possède également des saillies 9 à bords de coins arrondis sur sa surface placée au-dessus du patin du rail.
On choisit les dimensions etla conforma-
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tion des éclisses cornières doubles de façon que leur âme 4 s'applique étroitement dans la chambre à éclisse, puis
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que les.'saillies 8 s'appliquent à plein contre le détalonnage des champignons 1 et 1', et que les saillies 9 s'appliquent à plein sur les patins 3 et 3' des rails à relier entre eux...Pour obtenir ce résultat, les éclisses cornières doubles sont ajustées sur place avec précision dans les chambres à éclisses, en rectifiant leurs cames 8 et 9 à la meule de façon appropriée.
Ces éclisses cornières doubles, sur les- quelles des ungles vifs sont partout évités en vue d'em- pêcher l'incision, complètent la surface de section des rails au moins à la surface de section d'un rail plein, c'est-à-@ire d'un rail dont le champignon n'est pas détalonné et une allure harmonique de la caractéristique de flexion de la file de rails est obtenue par une adaptation poussée des moments d'inertie des sections.
Les surfaces de tranche des champignons 1 et l' des rails à relier entre eux sont biseautées, de façon qu'elles forment un intervalle de joint soudé allant en s'élargissant de bas en haut, qui est rempli par la soudure 10 qui relie les rails. La soudure'10 coopère à la transmission des forces et doit en outre assurer le roulage sans à-coups et sans chocs des roues au-dessus de l'intervalle du joint. L'ex- périence a montré que même des soudures bien exécutées se brisent en commentant à se déchirer à partir du point in-
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férieur en présence d'une grande sollicitation, ce qui diminue la résistance à la fatigue.
La .raison de ceci est à voir dans la constitution défavorable de la partie d'extrémité inférieure de la soudure, qui présente des angles vifs. Afin de s'opposer à une semblable déchirure amenant la rupture, une tôle d'acier 11 est recourbée dans l'inter- valle ménagé entre les deux extrémités des rails approxima- tivement à la hauteur du bord inférieur des trous pratiqués dans les âmes des rails et forme un pont voûté sur cet intervalle. La soudure 10 est placée sur cette tôle d'acier.
Apres que la soudure 10 a été complétaient appliquée, on perce un trou 12, de 12 à 14 mm. de diamètre, par lequel on enlevé la partie inférieure superflue de la soudure 10 qui présente souvent, comme l'expérience l'a montré, des in- étanchéités et qui se déchire par suite également plus facilement, puis on donne à la soudure 10 vers le bas, tout au moins approximativement à la hauteur de l'axe neutre de la section compound, une extrémité voûtée sans aucun bord de déchirage.
Pour renforcer l'assemblage de joint de rail dans des cas où la charge de fonctionnement est extraordi- nairement élevée, puis dans des voies comportant des rails légers et en particulier lorsque l'assemblage de joint de rail est constitué sous forme de joint de rail fixe, on peut aussi prévoir des éclisses de calage. Les figs. 6 et 7 re-
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présentent un joint de rail fixe. Dans ce joint de rail, on a disposé, à l'endroit du joint, une large traverse ou deux traverses 13 et 13' placées côte à côte, sur lesquelles sont supportées les extrémités des deux rails 14 et 14' à relier entre eux. Les deux rails 14 et 14' sont reliés par des éclisses cornières simples 15 sans aile d'emboîtement.
Une éclisse de calage 16 est encore insérée pour le renforce- ment des deux côtés entre les âmes des rails 14 et 14' et ces éclisses cornières 15. Dans le cas représenté, ces éclisses de calage 16 sont beaucoup plus longues que les éclisses cornières 15 et, en plus des quatre rivets 17, par lesquels les éclisses cornières 15 sont rivetées, les éclisses de calage sont encore rivetées sur les âmes des rails 14 et 14' avec deux rivets supplémentaires 18.
Mais les éclisses de calage 16 peuvent également n'être qu'aussi longues ou qu'un peu plus longues que les éclisses cornières 15 et, dans ce cas, des rivets supplémentaires ne sont pas néces- aaires. Les éclisses cornières 15 présentent sur leur dessus, aux deux extrémités et au milieu, dans la région du joint, des saillies 19 et sur leur dessous, aux deux extrémités, des saillies 20.
Les éclisses de calage 16 ne comportent pas de saillies et sont placées dans les chambres à éclisses simplement en s'appliquant étroitement contre l'âme des rails 14 et 14'. Les éclisses cornières sont adaptées avec
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précision dans les chambres à eclisses, cornue dans l'exemple
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de réalisation précédemfnent décrit, de telle .uaniere qu'elles s'appliquent étroite.nent à plein contre les éclisses due calage 16, puis, par leurs saillies 19, contre le détalonnage des champignons et par leurs saillies 20 sur les patins des
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rails 14 et 14'.
De même, la sounure des onampirnons des extrémités des rails est exécutée de la même manière que dans l 'ex;3,aple de réalisation précédemment .iéJ:1,t .
Un renforcement du joint .'..e rail peut t; fj t 1.'0 obtenu en utilisant une longue éclisse, 0 133t-à-iil(3 ure éclisse six rivets, les trous a rivets extrêmes places aux extrémités des rails étant lécalés vers le milieu :L8 oeux-oi, ce qui fait que les aines sont rendues plus 1.'8ji8l;{I()j aux ex- trémités des rails et peuvent supporter de plus fortes charges, Pour des voies existantes, dans lesquelles les
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trous percés dans les rails n3 peuvent pas être :;!u'v.n,:;
pour des raisons économiques, Jn peut procéder de la ;'8", 11 que l'on laisse libre le Lrou a rivet extrême ;J .T'¯;C. aux 0/.- t1'elllltC-;S des rails, c'est-à-dire les deux trous à rivets médians au joint de rail, et que l'on ne passe des rivets que jans les quatre autres trous à rivets.
L'assemblage ue Joint de rail conforme à l'invention peut être utilisé non seulement pour relier des rails usagé:
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montés dans la voie avec des éclisses usagées ou neuves, mais aussi pour relier des rails complètement neufs.
Cet assemblage de joint de rail peut aussi être utilisé pour des formes de rails différant du profil normal.
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.