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La présente invention se rapporte à un attache-rail, où le patin du rail est guidé dans des nervures d'une plaque d'assise métallique et re- tenu par des crapauds et des boulons qui sont avantageusement ancrés dans des encoches latérales des nervures de guidage du rail.
Dans les attaches de fixation de rails habituelles, les pieds des crapauds sont plats et, comme tous les dessins se rapportant à ces types d'attaches le montrent, on s'est généralement contenté de poser à plat les pieds des pattes des crapauds sur le patin du rail ou sur la plaque d'assise métallique. On a également proposé de donner une forme sphérique à la tête du boulon du crapaud et à la surface d'appui dans les nervures de guidage du rail et de donner au pied de la patte extérieur du crapaud une forme cour- be transversalement au sens du rail, tandis qu'on conservait volontairement un appui plat pour le pied de la patte intérieure du crapaud. La forme sphé- rique de la tête des boulons et la forme courbe du pied de la patte extérieu- re du crapaud étaient sensées supprimer l'effet des vibrations des rails sur la plaque d'assise.
Aucun des attache-rails du type précité ne tient compte de l'usure de plus en plus forte se produisant à l'usage, ni des tolérances par ex- cès ou par défaut des différents éléments de ces dispositifs.
Si le pied de la patte intérieure du crapaud est conforme, comme déjà dit, de manière à poser à plat le début de sa mise en service sur le patin du rail, ce pied penche de plus en plus vers le rail au fur et à mesure de l'usure du fait qu'il ne se produit pas d'usure notable de la patte extérieure, ainsi qu'on a pu le constater en pratique.
En admettant qu'au début de la mise en service, le dos du crapaud occupe une position parallèle à la plaque d'assise du rail, le boulon du crapaud se trouvera aussi dans une position perpendiculaire au dos. Plus le dos s'incline vers le rail, plus la position oblique du boulon s'accentue forcément, de sorte que si la tête du boulon prend appui à plat dans la nervure de guidage du rail il s'exerce des moments qui augmentent sans cesse et peuvent avoir pour conséquence une flexion des boulons.
Il faut également eonsidérer qu'au début de la mise en service, il n'y aura appui à plat de la patte intérieure du crapaud que si les tolérances sont toujours les mêmes pour les différents éléments des attache-rails.
Si on admet qu'un appui à plat est réalisé avec un équilibre des tolérances par excès et par défaut, on constate qu'en additionnant toutes les tolérances par défaut,le crapaud est déjà, dès le début, incliné vers le rail et qu'au fur et à mesure de l'usure de sa patte intérieure, cette inclinaison va en augmentanto En additionnant toutes les tolérances par défaut on constate donc qu'au lieu de prendre appui à plat, la patte intérieure du crapaud, prend appui en réalité par son extrémité tournée vers le rail. Cet appui rend moins bon le rapport des bras de levier des deux pattes du crapaud relativement à l'axe du boulon, au point de vue de la pression d'appui du rail.
Si les éléments des attache-rails présentent uniquement des tolérances par excès, on n'obtient pas non plus un appui à plat du pied de la patte intérieure du crapaud, mais bien un appui par son extrémité la plus écartée du rail, ce qui améliore en soi le rapport des bras de levier. Dans ce cas le dos du crapaud est incliné à partir du rail du début de la mise en service, et si la tête du boulon prend appui à plat, il s'exerce un moment correspondant à inclinaison du crapaud. Lorsque l'usure commence, le dos du crapaud prend progressivement une position parallèle à l'assise du rail et, de manière correspondante, le boulon se place perpendiculairement au dos du crapaud, de sorte qu'il ne s'exerce plus à ce stade de moments préjudiciables.
Lorsque l'usure augmente, le crapaud s'incline progressivement vers le rail, et le moment exercé sur le boulon s'inverse.
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On peut constater que dans tous les attache-rails connus, du type précité, où la patte intérieure du crapaud doit prendre appui à plat sur le patin du rail, il se produit des pressions d'appui différentes suivant les tolérances momentanées et des moments supplémentaires, augmentant progressivement, s'exerçant sur le boulon du crapaud, du fait des inévitables tolérances par défaut et par excès des éléments d'attache et de l'usure progressive de la patte intérieure du crapaud.
La présente invention concerne les attache-rails où le patin du rail est guidé entre des nervures d'une plaque d'assise métallique et maintenu par des crapauds et des boulons, et elle vise à supprimer au moins en grande partie les inconvénients précités qui se produisent à cause des tolérances inévitables par défaut et par excès et de l'usure de plus en plus forte à l'usage de la patte intérieure du crapaud.
A cet effet, suivant l'invention, on donne volontairement au pied de la patte intérieure du crapaud une forme telle que, au début de la mise en service et en présence de toutes les tolérances possibles, il ne prenne appui que par son extrémité la plus écartée du rail. Lorsque la patte intérieure du crapaud est ainsi conformée, on obtient pour toutes les tolérances par excès ou par défaut sensiblement la même pression d'appui de la patte du crapaud sur le patin du rail, et ce du fait qu'on crée ainsi un rapport particulièrement avantageux des bras de levier des deux pattes du crapaud relativement à l'axe du boulon de ce dernier.
De préférence, on conforme la patte extérieure du crapaud également de façon que, elle aussi, ne prenne appui que par son extrémité écartée du rail, et ce quelles que soient les tolérances des éléments d'attache; car ainsi le rapport des bras de levier est encore amélioré en vue de l'augmentation de la pression d'appui sur le patin du rail.
La nouvelle conformation des pattes du crapaud décrite plus haut,grâce à laquelle ces pattes prennent appui uniquement par leur extrémité écartée du rail, ne permet pas encore d'éviter qu'il s'exerce sur les pattes un moment progressif lié à une usure de la patte intérieure, si la tête du boulon du crapaud prend appui à plat dans l'encoche des nervures de guidage du rail, sauf si au début de la mise en service la somme de toutes les tolérances en excès a pour effet que le dos du crapaud prenne une position inclinée à partir du rail.
Une amélioration dans ce sens s'obtient, suivant l'invention en conformant la surface de la tête du boulon du crapaud de façon qu'elle soit bombée transversalement à la direction du rail. Le boulon peut alors s'adapter aux inclinaisons du crapaud de façon que même lorsque ce dernier est fort incliné, il ne peut s'exercer aucun moment notable.
Il est avantageux aussi de bomber transversalement à la direction du rail les deux pieds du crapaud et de cintrer au moins la patte intérieure du crapaud. Des pieds de crapaud bombés assurent des conditions d'usure encore meilleures.
Suivant l'invention, on donne en outre aux pattes du crapaud des longueurs telles que le dos du crapaud occupe au début de la mise en service et pour toutes les tolérances existantes, une position inclinée vers le bas à partir du rail. On obtient ainsi qu'au début de la mise en service tant pour un appui à plat que pour un appui courbe de la tête du boulon du crapaud dans l'encoche des nervures de guidage du rail, le boulon soit incliné dans le sens de l'écartement de son extrémité supérieure par rapport au rail, et qu'en s'usant, le boulon reprenne sa position perpendiculaire à la plaque d'assise tandis que si cette usure s'accentue, il s'incline progressivement vers le rail.
On peut aussi, en choisissant de manière appropriée la longueur des pattes du crapaud, obtenir que dans la position d'usure moyenne les boulons des crapauds prennent une position perpendiculaire à leur appui et qu'ils n'occupent leurs positions extrêmes que dans des con-
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ditions ne permettant pas l'apparition de moments supérieurs aux tensions de flexion qu'ils peuvent supporter.
Dans ce cas également, les pieds du crapaud peuvent aussi être bombés transversalement à la direction du rail, en plus de la courbure de la surface de la tête du boulon du crapaud.
Dans les attache-rails du type précité on peut encore améliorer le rapport des bras de levier des deux pattes du crapaud relativement à l'axe du boulon,en cintrant vers l'extérieur la plus extérieure des pattes du cra- paud guidées dans les nervures de guidage du rail.
Pour améliorer encore davantage le rapport des bras de levier des pattes du crapaud relativement à l'axe du boulon, il est indiqué de pla- cer le boulon le plus près possible du patin du rail.
Les dessins annexés montrent à titre d'exemple des formes de réalisation de l'attache-rail, suivant l'invention.
La fig. 1 est vue d'une forme d'exécution de l'attache-tout dont une moitié est une coupe transversale suivant la ligne I-I de la fig. 2.
La fige 2 montre le même dispositif en coupe longitudinale pas- sant par une nervure de guidage du rail et suivant la ligne II-II de la fig.l.
La fig. 3 est une coupe transversale du même dispositif correspondant à li fig. 1, mais dont la patte intérieure du crapaud présente une usure moyenneo
La fig. 4 montre encore le même dispositif que la fig. 1 mais dont la patte intérieure du crapaud est usée au maximum.
La fig 5 est une variante du dispositif suivant la fig. 1.
Les figs. 6 à 8 montrent encore une autre variante du disposi- tif suivant les figs. 1, 3 et 4.
Dans la forme d'exécution de l'attache-rail montrée sur les figs.
1 à 4, le chiffre de référence 1 désigne l'assise métallique, par exemple une plaque d'assise en fer, et 2 est la nervure latérale servant à guider le patin 3 du rail. Dans sa partie médiane, cette nervure présente une encoche transversale 4 dans laquelle on peut introduire par le côté la tête 5 du boulon 6, bombée dans le sens du rail. Sur la tige du boulon 6 est enfilé un crapaud dont la patte intérieure 7 repose sur le patin 3 du rail et la patte extérieure 8 sur la plaque 1. Le serrage du crapaud se fait en vissant l'écrou 9 sur le boulon 6 et en intercalant entre les deux une rondelle élastique 10.
Comme on peut le voir sur la fig. 1, le pied de la patte intérieure 7 du crapaud est conformé de façon à ne prendre appui sur le patin 3 du rail que par son extrémité 11, la plus éloignée du rail. Cet appui est assuré quelles que soient les tolérances existantes des différents éléments du dispositif. Le pied de la patte extérieure 8 du crapaud est également conformé de manière à ne prendre appui sur la plaque 1, que par son extrémité 12, la plus éloignée du rail.
Il est clair que les surfaces d'appui des pieds des crapauds sont calculées de façon que la pression de surface spécifique admise ne soit pas dépassée.
Dans la forme de réalisation suivant les figs. 1 à 4, la surface de la tête 5 du boulon du crapaud est plane transversalement au rail, tout comme d'ailleurs sa surface d'appui dans la nervure de guidage 2 du rail.
Pour améliorer le rapport des bras de levier des deux pattes du crapaud relativement à l'axe du boulon, la plus extérieure 8 des deux pattes du crapaud guidées par la nervure de guidage 2, est coudée vers l'ex-
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térieur à sa partie inférieure 8a. Dans le même but, le dos 13 du crapaud est percé non pas au milieu mais immédiatement contre la patte intérieure 7 afin que le boulon puisse être placé le plus près possible du patin 3 du railo
Les figs. 1, 3 et 4 montrent l'attache-rail dans différentes positions de service.
La fig. 1 montre l'attache-dans sa position au début de sa mise en serviceo Comme on le voit sur cette figure, la longueur de la patte intérieur 7 du crapaud est calculée par rapport à celle de la patte extérieure 8 de façon que le dos du crapaud soit incliné vers le bas depuis le rail, et ce indépendamment des tolérances des différents éléments du dispositif.
On voit aussi sur la fige 1 que la double rondelle élastique 10 est, dans cette position, plus comprimée du côté du rail que du côté opposé, ce qui augmente la pression sur la patte intérieure du crapaud. Enfin, la fig. 1 montre encore que le boulon du crapaud est légèrement incliné vers l'extérieurce qui engendre un moment de foce indésirable en soi sur le boulon, et que dans cette position du boulon, la tête 5 prend appui dans l'évidement 4 de la nervure 2, par son extrémité la plus rapprochée du rail.
Après usure moyenne de la patte intérieure 7 du crapaud, l'attache-rail prend la position montrée sur la fig. 3, dans laquelle le boulon est perpendiculaire à la surface d'appui de sa tête, et la double rondelle élastique @ se place parallèlement à la plaque d'assise du rail. Dans cette position d'usure moyenne aucun moment préjudiciable ne s'exerce sur le boulon.
La fig. 4 montre l'attache-rail dans la position qu'il occupe lorsque l'usure de la patte intérieure du crapaud est maximum. Le crapaud prend alors une position légèrement inclinée vers le rail. La rondelle élastique 10 est comprimée plus fortement du côté éloigné que du côté approché du rail et le boulon occupe une position légèrement inclinée vers le rail tandis que sa tête 5 prend appui dans l'encoche 4 de la nervure 3 par son extrémité éloigné du rail.
D'après les trois fonctions montrées sur les figso 1, 3 et 4, on peut constater que les conditions de travail les plus avantageuses sont prévues volontairement lorsque la patte intérieure du crapaud est usée moyennement, et que c'est donc en toute connaissance de cause que pour la mise en service on choisit pour l'attache-rail une position qui par suite de l'inclinaison du crapaud vers le bas depuis le rail, permet encore d'obtenir une position du boulon inclinée vers l'extérieur.
Dans cette forme de réalisation de l'attache-rails, on obtient que le pied de la patte intérieure du crapaud prenne appui par son extrémité éloignée du rail, non seulement au début de sa mise en service et indépendamment de toutes les tolérances des différents éléments du dispositif mais encore lorsque cette patte intérieure est usée au maximum,et on évite aussi une inclinaison trop forte du boulon et, de ce fait, un moment trop important sur le boulon.
La forme de réalisation montrée sur la fig. 5 correspond à celle des figs. 1 à 4 en ce qui concerne la conformation du pied des pattes du crapaud et celle de la tête du boulon et de son appui.
La différence vis-à-vis de la forme de réalisation des figs. 1 à 4, réside en ce que la longueur des pattes du crapaud est telle que lorsque les tolérances par excès et par défaut des éléments d'attache s'équilibrent le dos du crapaud occupe une position parallèle à la surface d'appui de la tête du boulon. Cela signifie qu'en cas de tolérances par excès au début de la mise en service, le dos du crapaud est incliné vers le bas à partir du rail et qu'en cas de tolérances par défaut et d'une usure, il est incliné vers le bas en direction du rail.
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Bien que la forme de réalisation suivant la fig. 5 ne permet- te pas d'obtenir tous les avantages de la forme d'exécution montrée sur les figs. 1 à 4, elle constitue également un progrès technique comparativement aux dispositifs de fixation connus, du fait que grâce au mode d'appui par- ticulier des pieds des pattes du crapaud par leur extrémité éloignée du rail et ce indépendamment des tolérances existantes, on obtient toujours une pression d'appui uniforme sur le patin du rail, et particulièrement forte par suite du rapport avantageux des bras de levier.
Dans la forme de réalisation montrée sur les figs. 6 à 8 et qui correspond essentiellement à celle des figs. 1, 3 et 4, la surface de la tête 5 du boulon du crapaud est bombée transversalement au rail, tout comme le sont les pieds des pattes intérieure et extérieure du crapaud.
Toutefois, la courbure des pieds est telle que les deux pipds ne prennent appui sur leur assise que par leur extrémité éloignée du rail.
La courbure de la tête du boulon du crapaud offre par rapport à la forme de réalisation des figs. 1 à 4, l'avantage que, tant dans la position de mise en service que dans celles où l'usure de la patte intérieu- re du crapaud est moyenne et maximum, la rondelle élastique est sollicitée presqu'uniformément et le boulon peut aisément occuper une position en rap- port avec la position inclinée du crapaud, de sorte que même lorsque le bou- lon de l'étrier est incliné il ne s'y exerce que des moments relativement faibleso
Avec les formes de réalisation des figs.
1 à 4 et 6 à 8 où le crapaud et son boulon n'occupent pas une position inclinée pour l'usure moyenne admise, on a encore l'avantage que l'écartement entre la nervure de guidage 2 et le dos 13 du crapaud peut être réduit'sans avoir à craindre que le crapaud vienne à poser sur la nervure même lorsque l'usure est ma- ximum. Ceci permet encore de réaliser une économie par l'allègement du crapaud et de son boulon.
Comme on évite des moments élevés sur le boulon du crapaud, on peut en utilisant l'attache-rail représenté sur les figs. 6 à 8, dans lequel la tête du boulon est bombée transversalement à la direction du rail, travailler avec des boulons plus faibles que ceux utilisés jusqu'ici dans la pratiquée Ceci également rend l'attache-rail plus économique.
Il ressort de ce qui précède qu'il n'est pas nécessaire de munir, comme Jusqu'ici, la patte intérieure du crapaud d'un pied élargi. Au contraire, on peut supprimer sans plus cet élargissement du pied et amincir la patte du crapaud dans le sens s'écartant du rail.
REVENDICATIONS.
1.- Attache-rail avec patin du rail guidé entre des nervures d'une plaque d'assise métallique et maintenu par des crapauds et des bou- lons de crapaud, caractérisé en ce qu'au moins le pied de la patte intérieure du crapaud est conformé de façon à ne prendre appui que par son extrémité écartée du rail.