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DISPOSITIF DE FIXATION DE RAILS A L'AIDE DE TIREFONDS.
La présente invention a pour objet un dispositif de fixation de rails à l'aide de tirefonds qui s'engagent dans des chevilles ou tampons qui sont noyés dans des traverses, par exempde dans des traverses en béton armé. Ces, chevilles sont constituées le PLUS souvent en bois dur, par exemple en hêtre, dont les fibres sont pratiquement parallèles à l'axe du tirefonds. Lorsqu'on utilise les tirefonds habituels normalisés qui présentent sur un noyau cylindrique des filets de vis espacés et à arêtes vives, ces filets mordent dans les parois cylindriques de l'avant trou des chevilles et détruisent, par un effet de coupe, les couches des fibres du bois voisines du noyau du tirefonds.
Ceci découpe le bois sur lequel s'appuient les filets du tirefonds, dans le sens de l'axe, en petits segments dont la longueur est celle du pas de vis et qui sont reliée au corps de la cheville par une base ayant à peu près les mêmes dimensions. Etant donné la faible résistance du bois au cisaillement dans le sens des fibres, il se produit lorsqu'on dépasse une certaine traction sur le tirefonds un éclatement des portions du bois qui se trouvent entre deux filets, et il en résulte que le tirefonds est arraché. Dans les exploitations des voles ferrées,, on évite qe cisaillement en soumettant constamment, dans la plupart des systèmes de fixation, les tirefonds à la traction d'un système élastique, par exemple à la traction résultant d'une double rondelle Grower, qui est montée avec une pression pouvant aller jusqu'à 4.000 Kg.
La présente invention a pour but d'augmenter la résistance à l'arrachement des tirefonds d'une façon considérable en leur donnant une forme nouvelle, sans renoncer à lesvisser dans des chevilles présentant un avant trou cylindrique lisse, les tirefonds pouvant ainsi être fabriqués par les procédés usuels. Conformément à la présente invention, on y parvient en donnant au filet du tirefonds une forme telle que l'angle que forme le flanc du filet qui est tourné vers la tête avec la normale à l' axe du tirefonds soit égal ou supérieur à l'angle que forme le flanc du
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filet tourné-vers la pointe avec la normale audit axe le diamètre du noyau, la hauteur des filets ainsi que le pas des filets peuvent être les marnes qu'avec les tirefonds normaux.
Dans les tirefonds connus jusqu'à présent, l'angle que fait le flanc du filet tourné vers la téte avec la normale à l'axe du tirefonds est constamment plus petit que l'angle que fait le filet tourné vers la pointe avec la normale audit axe. Ainsi, par exemple, dans un tirefonds normalisé, le flanc du filet qui est tourné vers la tête du tirefonds fait un angle de 20 avec la normale à l'axe, alors que l'autre flanc tourné vers la pointe fait un angle de 40 avec cet axe.
Dans les filets de forme connue, le flanc du filet qui agit dans le sens de l'arrachement exerce sur le bois unepression inclinée par rapport à l'axe du tirefonds dont la plus grande composante est dans le sens de l'arrachement et agit par conséquent dans le sens oû le bois se fend facilement L' éclatement du bois est considérablement favorisé par le fait que le flanc inférieur de s filets qui agit dans le sens opposé exerce sur le bois une forte pression qui détruit la structure de s fibres; ceci diminue la résistance du bois dont la réaction favorise l'éclatement.
Par contre, en donnant au t ire f on d s une forme selon la présente invention, c'est la plus petite composante de la pression qui agit dans le sens de l'arrachement, c'est-à-dire dans le sens oû le bois se refend-'facilement, tandis que la force principale ainsi que la pression du bois agissent dans le sens perpendiculaire à la tige du tirefonds et agissent ainsi sur le bois sans provoquer l'éclatement des parties qui se trouvent entre les filets.
Il en résulte , comme l' ont démontré des essais pratiques, une augmentation substantielle de la résistance à l'arrachement, qui peut atteindre jusqu'à environ 50% Avec une résistance à l'arrachement de cet ordre, les efforts exercés par le s organes élastiques de la fixation du rail lorsqu'un train passe et que le rail se déforme élastiquement ne peuvent exercer aucune influence nuisible sur le serrage du tirefonds dans sa cheville qui subsiste indéfiniment.
Le dessin annexé représente à titre d'exemple nullement limitatif plusieurs modes de réalisation de la présente invention,
Sur ce dessin : la fig. 1 est une coupe longitudinale verticale d'une cheville en bois-pour traverses avec tirefonds vissé dans cette cheville; la fig. 2 est une représentation analogue montrant un tirefonds ayant une forme de filet différence, en position dans une cheville; la fige 3 est une représentation schématique à une échelle plus grande des filets taillés dans la cheville par le tirefonds conforme à la fig. 2 et elle indique en outre les forces exercées par les filets du tirefonds sur le bois; la fig. 4 représente un troisième mode de réalisation du tirefonds dans une cheville en bois;
la fig. 5 est une représentation schématique, à une plus grande échelle des filets de vis taillés dans la cheville par un tirefonds conforme à la fig. 4 et elle indique les forces exercées par les filets du tirefonds sur le bois; la fig. 6 est une représentation schématique analogue à celle des figures 3 et 5; elle a pour but de permettre la comparaison des conditions de travail d'un tirefonds normalisé. la fig. 7, enfin, est une coupe transversale faite par VII-VII de la fig. 1.
La cheville 1 en bois dur qui est par exemple emprisonnée dans le béton d'une traverse en béton armé comporte une surface extérieure 2, de profil ondulé, et. elle présente un avant trou central dont le diamètre correspond à peu près au diamètre du noyau 3 du tirefonds. les fibres du
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bois de la cheville 1 sont parallèle s à l'axe de l'avant trou.
Le noyau 3 du tirefonds est muni de filets dont le pas et la hauteur correspondent à peu près à ceux des tirefonds normalisés habituels.
Ces tirefonds peuvent être à pas à gauche ou à pas à droite.
Dans les modes de réalisation, selon les figures 1 et 2, les filets ont des arêtes vive s. Sur la figo 1, le flanc 4, du filet qui est tourné vers la téte 6 du tirefonds fait un angle d'environ 45 avec la nor- male à l'axe du noyau du tirefonds, et le flanc 5 qui est tourné vers la pointe du tirefonds fait un angle d'environ 15 avec cette normale.
Dans le mode de réalisation de la figure 2, les angles corres- pondants desflancs des filets 7 et 8 sont d'environ 55 et 15 .
La figure 3 montre la forme des filets 9, taillés' dans le bois des chevilles 1, par le tirefonds de la figure 2o Lorsqu'on exerce une traction sur la téte du tirefonds, le flanc 4 du filet exerce une pression sur le bois de la cheville, pression dont la direction et la valeur sont représentées par le vecteur 10. Si l'on décompose cette pression en une composante longitudinale 11 et en une composante 12 transversale à l'axe du tirefonds, on voit que la force 11 qui agit selon l'axe du tirefonds, c'est-à-dire dans le sens dans lequel le bois se fend facilement, est plus petite. Un autre avantage réside dans le fait que le s force agissant dans le sens du vecteur 11, agissent sur un plan incliné faisant avec lui un petit angle, de sorte que le s risques d'éclatement des couche s du bois sont très faibles.
Sur la figure 4, on a représenté un mode de réalisation de l'invention dans lequel l'arête des filets est abattue ou arrondie par une surface 13. Les filets de vis 14, taillés par un tel tirefonds dans la cheville, sont représentés schématiquement sur la fig. 5. L'arrondi offre une sécurité supplémentaire contre l'arrachement des fibre s.
La figure 6 montre à titre de comparaison les pas de vis 15 taillés dans une cheville par un tirefonds normalisé du type courant.
Dans ce dernier cas, la traction exercée sur la tête du tirefonds produit une pression du flanc supérieur du tirefonds sur le bois de la cheville, pression qui est représentée par le vecteur 16. La plus grande composante de cette force agit selon le vecteur 17 dans le sens de la fissuration du bois. Un autre danger est constitué par le filet à angle vif, ainsi que par la pression exercée par le flanc du filet qui est tourné vers la pointe qui détruit les fibre s du bois. Avec le pas de 12 mm normalement utilisé dans les tirefonds, on ne dispose, selon le mode de réalisation de la figure 6, que d'une hauteur d'environ 6 mm dans laquelle le bois de la cheville située au-dessus du flanc du filet qui transmet la pression reste intact, tandis que dans les exemples représentés sur les fige 3 et 5, cette hauteur atteint environ 9 à 10 mm.
Une augmentation supplémentaire de la résistance à l'arrachement peut être obtenue conformément à la présente invention lorsqu'on utilise des chevilles dont l'avant trou 19 présente des rainures longitudinales, en disposant une ou deux rainures 18 diamétralement opposées transversalement à l'axe de la traverseo On connaît l'emploi de telles rainures dans lesquelleson verse du bitume. En disposant les rainures comme indiqué par la présente invention, les forces de tension exercées sur les chevilles, lorsqu'on visse le tirefonds, agiront dans le sens de la longueur de la traverse en béton, au lieu d'agir dans le sens transversal, comme c'est le cas avec les cheville s à rainures actue lleme nt utilisées.
Pour faciliter la mise en place des tirefonds, la hauteur des filets peut diminuer vers la pointe Grâce à cette disposition, on obtient un bon serrage pour tous les filets jusqu'au dernier filet près de la tête du tirefonds. Le noyau du tirefonds, qui est pratiquement cylindrique sur toute sa longueur, peut présenter à sa pointe une partie conique 20 de faible longueur pour faciliter son introduction dans l'avant trou de la cheville,