Procédé de frettage des traverses de chemins de fer, installation pour sa mise en #uvre et traverse obtenue par ce procédé. La présente invention se rapporte au frettage des traverses de chemins de fer en vue de les consolider lorsque, du fait des intempéries, le bois a joué et présente des fentes qui risquent d'en compromettre la résistance, la durée et l'aptitude au bon main tien des tire-fond.
Jusqu'ici, ce frettage était réalisé en général au moyen de fer feuillard ou de bandes métalliques analogues dont le prix de revient est relativement élevé et dont l'approvisionnement est difficile en période de raréfaction des matières premières. On s'est efforcé ces derniers temps de remplacer ces bandes métalliques plates par du fil de fer de section circulaire qui présente en outre les avantages de comporter une meil leure répartition des efforts dans la section transversale, d'offrir, à section égale,, une moindre surface d'attaque à l'oxydation et de moins retenir l'humidité, mais on s'est heurté à de graves difficultés dues précisé ment à cette section circulaire, peu favora ble au cintrage.
Si l'on utilisait du fil de diamètre rela tivement faible, on était obligé, pour obtenir la résistance de frettage nécessaire, d'en appliquer deux tours sur la traverse, ce qui empêchait pratiquement de donner à la frette une tension aussi forte qu'il eût été désirable.
Si, au contraire, on donnait au fil une section suffisante pour permettre son emploi sur un seul tour, le cintrage du fil était pénible et il était difficile de l'adapter étroitement au profil de la traverse ; en outre, ce manque de souplesse du fil et son écrouissage sous l'effet de la traction pro voquaient presque toujours sa rupture au moment du torsadage des extrémités de la frette pour autant qu'il ne s'était pas déjà rompu au cours de la traction exercée sur l'une de ses extrémités., l'autre étant main tenue fixe.
Ce mode de mise en tension nécessitait en effet un effort considérable sur l'extrémité soumise à la traction, sans qu'on pût d'ailleurs parvenir à appliquer suffisamment le fil contre la traverse au voisinage de l'extrémité fixe de la frette, car aussi important qu'il fût, l'effort de trac tion exercé sur l'autre extrémité n'était pour ainsi dire plus transmis au delà du troisième coude ou angle du fil.
Les inventeurs ont étudié d'une manière approfondie les causes de cet insuccès dans l'emploi d'un fil rond de gros diamètre et ils sont parvenus à les éliminer par le procédé de frettage que comprend l'invention. Ce procédé est caractérisé par le fait qu'on sou met la frette, avant sa pose sur la traverse, à une préconformatio,n suivant une partie du profil de la traverse, de préférence la moitié.
Dans une mise -en oeuvre préférée du pro cédé selon l'invention, on prévoit les opéra tions suivantes: 1. La frette étant en place sur la tra verse et ses deux extrémités ayant été ame nées en regard l'une de l'autre après cein turage de la traverse, on exerce un effort de traction progressif alternativement sur l'une et sur l'autre desdites extrémités, puis, lors que la résistance opposée par l'une d'elles devient nettement plus grande que celle de l'autre, on achève la mise en tension de la frette en n'agissant plus que sur cette der nière extrémité.
2. Pour nouer, torsader ou agrafer les deux extrémités de la frette, on maintient celle-ci à une certaine distance de ces extré mités, de manière à soulager complètement ces dernières de la tension de la frette.
3. Pour éviter les risques de rupture du fil par torsadage ou par épissure réalisée avec réaction mutuelle des extrémités du fil, on constitue d'avance l'une de ces extrémités sous forme d'un crochet ou d'une boucle, ou bien on la munit d'une chape ou d'un organe d'accrochage quelconque et on y attache l'au tre extrémité, par exemple par recourbage ou par enroulement de celle-ci en spirale, ou encore par simple engagement, en n'agissant que sur cette extrémité ou tout au moins en s'abstenant de toute déformation simultanée des deux extrémités du fil l'une contre l'autre.
L'invention comprend également une installation de frettage pour la mise en #uvre du procédé que comprend l'invention, ainsi qu'une traverse frettée obtenue par ce pro cédé.
L'installation faisant partie de l'inven tion comprend un appareil portatif présen tant un dispositif de compression de la tra verse et un dispositif de mise en tension de la frette, ces dispositifs comportant un arbre fileté commun et permettant d'effectuer successivement ces deux opérations sans déplacer le bâti de l'appareil.
Cet appareil peut comporter en outre un dispositif de compensation des efforts de torsion de la vis développés lors de la compression de la traverse par les mâchoires, ainsi qu'un dis positif de man#uvre alternative de chiens dans lesquels la frette est maintenue à une certaine distance de ses deux extrémités.
Le dessin annexé illustre, à titre d'exem ples, plusieurs mises en #uvre du procédé que comprend l'invention, ainsi qu'une forme d'exécution de l'installation que comprend aussi l'invention.
Les fig. 1 et 2 sont des schémas illus trant les avantages de la traction alternée sur les deux extrémités de la frette et de la pré- conformation partielle de la frette.
La fig. 3 représente une frette avant conformation et pose.
La fig. 4 montre à plus grande échelle l'extrémité de la frette représentée en fig. 3. Les fig. 5 et 6 représentent en perspec tive deux variantes du nouage ou accrochage des deux extrémités de la frette.
La fig. 7 montre l'opération de ferme ture du crochet de la fig. 4.
La fig. 8 montre l'opération de coudage de l'extrémité opposée après mise en tension sur la traverse.
Les fig. 9 et 10 représentent, de face et de profil, une pince à couper l'excès de lon gueur de la frette sur la traverse, pince que comprend ladite .forme d'exécution de l'ins tallation.
Les, fig. 11 et l'21 montrent, de la même manière, à plus grande échelle, cette opéra tion de sectionnement.
Les fig. 13 et 14 sont des vues en plan correspondant à la fig. 12, avant et après le sectionnement.
La fig. 15 montre une variante du cro chet terminal de la frette.
Les fig. 16 à 18 représentent en perspec tive différents modes de ligature de la frette. Les fig. 19 à '21 représentent les diffé rentes phases de pose d'une agrafe.
La fig. 22 montre une bouterolle com binée, faisant partie de ladite forme d'exécution de l'installation.
Les fig. 23 à. 25 montrent en perspective trois variantes d'accrochage des extrémités de la frette. La fig. 26 est une coupe longitudinale de l'assemblage représenté en fig. 25, en posi tion d'accrochage.
Les fig. 27 et 28 représentent un appa reil de frettage en élévation et en plan, fai sant partie de ladite forme d'exécution de l'installation.
Les fig. 29 et 30 sont des coupes par XXIX-XXIX et XXX-XXX de la fig. 27. La fig. 31 est une coupe partielle par XXXI-XXXI de la fig. 29.
La fig. 32 montre, en coupe verticale, un dispositif de préconformation de la frette que comprend ladite installation. La fig. 33 représente en perspective le dispositif de préconformation.
La fig. 34 montre, en perspective, un mécanisme de mise en tension de la frette représentée en fig. 24.
La fig. 35 représente en élévation la pre mière opération de préconformation de la frette.
La fig. 36 montre en plan la seconde opé ration.
La fig. 37 représente la frette après le premier coudage.
La fig. 38 montre en élévation l'opéra tion préparatoire au second coudage.
La fig. 39 représente la frette après le second coudage.
La fig. 40 montre en élévation la fin de la préconformation.
Les fig. 41 et 42 représentent en plan les deux phases suivantes de la pose de la frette (ligature).
La fig. 1 montre en coupe transversale une traverse de chemin de fer 2 autour de laquelle on a passé une frette 1 en fer rond. Si, comme on le faisait jusqu'ici, on soumet simultanément les deux extrémités de la frette à des efforts progressifs de traction dans le sens des flèches, en vue d'adapter la frette aussi étroitement que possible au pro fil de la traverse, il y a risque de rupture pour la raison suivante: le profil de la tra verse, généralement assez irrégulier, est rare ment symétrique;
or, la résistance du fer rond à l'adaptation dépend dans une large mesure des angles successifs que présente le pro fil. Si la partie de droite du profil est par exemple plus arrondie que la partie de gau che supposée à angles vifs, la partie de droite de la frette est tendue au maximum avant la partie de gauche (cas de la fig. 1) ; pour achever la mise en tension de cette der nière, on est amené à tirer davantage encore sur les deux extrémités de la frette, mais la partie de droite de celle-ci, tendue au maxi mum, ne peut plus absorber cet effort et se rompt. Il y a donc intérêt à agir alternna- vement et séparément sur chaque extrémité de la frette.
La fig. 2 montre en coupe transversale une traverse 2 autour de laquelle on a passé une frette 1 dont la partie de gauche a été préconformée au profil approximatif de la traverse, déterminé à l'aide du conformateur qui sera décrit plus loin, la partie de droite étant simplement courbée à la main sur la traverse. Cette préconformation partielle présente plusieurs avantages: elle facilite la mise en place de la frette et elle abrège la mise en tension de celle-ci.
La fig. 3 représente une frette 1 consti- tuée par un simple tronçon rectiligne de fer rond, coudé en crochet 10 à l'une de ses extrémités et muni, à une distance de celle-ci rigoureusement prédéterminée, d'un trait de repère 22 dont le rôle sera exposé plus loin.
Pour éviter que les agents de la voie ne risquent de buter contre le crochet 10, il y a intérêt à en biseauter l'extrémité 11 (fig. 4). Quand l'autre extrémité 12 de la frette a été passée, sur la traverse, dans le crochet 10, on rabat l'extrémité 11 de ce dernier pour fer mer le crodhet au moyen d'une bouterolle 113 comportant un évidement dont le fond 14 est oblique (fig. 7).
Le rabattement du brin 12 est effectué à l'aide d'un levier tubulaire 15 qu'on engage sur ledit brin le plus près possible du crochet 10 (fig. 8). On coupe ensuite l'excédent de longueur du brin 12 en même temps qu'on ferme le crochet formé par ce brin, en utilisant une pince coupante spéciale à mâchoires très courtes représen tée fig. 9 et 10. Cette pince comprend deux leviers 16, 17 articulés en 18 et comportant chacun un bord coupant 19, 20, ce dernier à angle droit (fig. 13 et 14).
La mâchoire du levier 17 présente en outre une encoche 21 (fig. 11) dans laquelle on engage la partie courante 1 de la frette. Lorsqu'on rapproche les leviers 16, 17, la partie 1 de la frette est ainsi main tenue, de sorte que l'effort de coupe du brin 12 produit en même temps la fermeture du crochet formé par ce brin et, par réaction, sa conformation dans l'axe de la frette (fig. 14).
Au lieu de présenter un crochet ouvert 10 et un trait de repère 22, la frette 1 peut se terminer par un crochet fermé en anneau 23 (fig. 15), l'ouverture de ce crochet sous l'effet de la traction étant empêchée par un point de soudure 24. Le bord biseauté 25 est orienté perpendiculairement à la frette 1 et sert de butée pour le taquet de maintien 60 de l'appareil de frettage qui sera décrit plus loin (fig. 34).
Au lieu de couper le brin libre 12 de la frette 1, on peut le rabattre le long du corps de la frette et le maintenir au moyen d'une ou deux agrafes 26 (fig. 16). Ces agrafes sont découpées dans un profilé spécial en U dont la cavité est telle que l'agrafe 26, posée sur les brins 1 et 12 de la frette, s'y main tienne déjà un peu par elle-même (fig. 19 et 20); on rapproche les branches de l'agrafe, de manière à la fixer solidement, au moyen d'une bouterolle spéciale 27 présentant un évidement 28 dont les parois latérales, légè rement obliques, pressent les branches de l'agrafe (fig. 21). Comme le montre la fig. 22, on peut combiner en une seule les bouterolles 27 de la fig. 21 et 13 de la fig. 7.
On peut aussi, après pose de l'agrafe 26, couper l'excédent de longueur du brin 12 avec la pince décrite plus haut (fig. 5). Enfin, au lieu d'utiliser une frette à crochet préalablement préparée, on peut faire usage de fer rond courant et en nouer simplement les extrémités qu'on fixe ensuite avec des agrafes 26 (fig. 17); l'une de ces extrémités (fig. 6) ou les deux (fig. 18) peuvent aussi être coupées à la pince. Le crochet terminal 10 de la frette 1 peut être remplacé par un anneau allongé soudé dans lequel on fait passer le brin 12 pour le recourber ensuite en crochet. Pour faciliter l'introduction du brin 12, on peut prévoir un anneau ouvert latérale ment 31 (fig. 23) ou un crochet soudé 32 en fer plat (fig. 24).
Dans les trois cas, l'épau lement formé au droit du point de soudure sert de repère et permet le maintien dans le taquet 60 de l'appareil de frettage. Les anneaux et crochet soudés des fig. 23 et 24 peuvent également être établis en fer rond de -plus forte section que celui de la frette pour constituer un épaulement et renforcer en même temps l'assemblage. Pour éviter l'oxydation, la frette ou le fer rond utilisés peuvent être galvanisés, cadmiés, ou proté gés de toute autre manière.
Selon les fig. 25 et 26, l'une des extrémi tés de la frette 1 est soudée à une palette 57, de préférence légèrement cintrée, présentant une série de trous obliques 58; l'autre extré mité 59 est simplement recourbée suivant un angle un peu inférieur à 90 . Après mise en tension, il suffit d'amener le @croehet 5,9 en dessous de la palette 57 et de l'engager dans l'un des trous 58.
L'appareil portatif représenté en. fig. <B>'27</B> à 3-4 permet 1o de comprimer la traverse; 20 de préconformer partiellement la verse; <B>30</B> de tendre celle-ci autour de la tra verse ;
40 d'assembler les extrémités de la frette. Il comprend un longeron 3 constitué par une poutrelle métallique creuse et portant à l'une de ses extrémités une mâchoire fixe 4.
Une mâchoire mobile 5 peut coulisser le long d'un arbre fileté 6 monté fixe parallèlement au longeron 3 et supporté par la mâchoire fixe 4 -et par un flasque 7 solidaire du lon- g o eron.
Le coulissement de la mâchoire 5 est commandé par un écrou rotatif @6!8 d'ont la surface extérieure présente des -dents de rochet en prise avec un cliquet 29; ce der nier est porté par un levier â0, qui pivote librement autour de l'arbre 6 par une chape 61, entre les deux branches de laquelle est engagé l'écrou 68. L'ensemble constitue un mécanisme à cliquet du type usuel dans les cries connus. La man#uvre alternative du levier 50 produit le serraage progressif de la traverse 2 entre la mâchoire fixe 4 et la mâchoire mobile 5.
Pour compenser l'effet de flexion exercé sur l'arbre fileté 6 par la mâchoire 5 dont l'extrémité inférieure presse la traverse 2, la mâchoire 5 porte, à son extrémité supé rieure, un bras 62 parallèle au longeron 3 contre lequel il s'appuie par son e-xtrémité libre munie d'un galet 33 qui roule sur le longeron (fig. 27, 28 et 30). La rigidité de l'équerre 5-6'2 est renforcée soit par un gousset 34, soit par une contrefiche.
Il y a intérêt à renforcer davantage encore ce montage par un second bras 62a solidaire de la mâchoire 5 et s'appuyant par un galet 33a contre la face inférieure du longeron du côté opposé au bras 62; on décharge ainsi dans une certaine mesure le galet 33.
Le filetage de l'arbre 6 qui coopère avec l'écrou 68 se prolonge jusqu'au milieu envi ron de l'intervalle moyen entre les deux mâchoires 4, 5 et il porte dans cet inter valle un écrou 36 dont la face verticale tour née vers la mâchoire 4 est crénelée. Le reste de l'arbre 6 est fileté au même pas, mais en sens inverse, et porte de même un écrou 37 dont la face qui fait vis-à-vis à l'écrou 36 est également crénelée. Entre les deux écrous 36, 37 est placé un mauchon 46 crénelé sur fies deux faces verticales et pouvant libre ment coulisser et tourner sur l'arbre 6; ce manchon constitue la roue dentée d'un cli- quet de faible encombrement.
Au moyen du levier 4'1, 42 de ce cliquet, on peut amener le manchon 46 en prise soit avec l'écrou 36, soit avec l'écrou 37, à la manière d'un embrayage à clabot et déplacer alternative ment l'un ou l'autre de ces écrous le 'long de l'arbre fileté 6.
Sur chacun des écrous H, 37 est monté fou en rotation, mais immobilisé en transla- tion par rapport à l'écrou (fig. 28), un chien 51, 52 comportant une mâchoire fixe 53 (fig. 29 et 31) et une mâchoire mobile 54 arti culée par un axe vertical 55, guidée par une languette 56 dans une rainure du chien et munie d'une poignée de man#uvre 57.
Pour tendre la frette 1, on l'engage à proximité de ses deux extrémités entre les mâchoires 53 et 54 des deux chiens 51, 52, les surfaces de serrage de ces deux mâchoi res étant orientées de façon à se bloquer d'elles-mêmes de plus en plus énergiquement sur la frette à mesure que la tension de la frette augmente.
L'appareil de frettage étant en place sur la traverse 2 et la, compression de celle-ci à l'aide des mâchoires 4 et 5 étant terminée, on place le n#ud 35 d'une ficelle 66 contre le chien 52,à l'emplacement qu'occupera le repère de la frette, et on suit avec la ficelle le contour de la traverse jusqu'à L'angle infé rieur 39 de celle-ci (fig. 35); on marque ce point sur la ficelle et on reporte la longueur ainsi mesurée sur la frette 1, à partir du repère 22 (fig. 36) et on coude la frette à a a ngle droit au point obtenu, de la manière suivante:
A son extrémité supérieure (voir en par ticulier fig. 32 et 33), la mâchoire 4 se ter mine par une face plane horizontale 43 qui affleure<B>l</B>a face supérieure du longeron 3 et qui porte en saillie une butée plane verticale 44 et un ergot 45; ce dernier est placé à une distance de la butée légèrement supérieure au diamètre du fil dont est constituée la frette 1.
Pour couder cette frette, on la pose sur le plateau 43 entre la butée 44 et l'ergot 45, le crochet 110 étant à plat, et on procède au coudaige auteur de l'ergot 4,5.
On mesure ensuite sur la langue- branche de la frette la largeur de la face inférieure de 1a traverse 2 (fig. 3,8) et on coude la frette de la fig. a7 pour former un second angle droit correspondant à l'angle, 40 (le la traverse;
la frette a alors la forme .d'un<B>U</B> (fig. 39), puis on met en place la frette sur la traverse et on achève la conformation sur celle-ci (fi:g. 40'). Cette façon -de procéder .a pour avantage que la frette est étroitement appli quée par un tronçon parfaitement rectiligne centre la face inférieure plane de la traverse 2 et que l'effort de tension, n'ayant pas à déformer ce tronçon, est intégralement uti lisé à l'application étroite de la frette sur les autres faces de la traverse.
L'extrémité de la frette 1 qui porte le crochet 10 est placée dans le chien 52 de telle façon que son repère 22 soit ensuite dans le plan vertical qui contient la face interne dudit chien; l'autre extrémité est passée obliquement daus le crochet 10, comme le montre la fig. 28.
A l'aide du manchon 46, man#uvré par le levier de cliquet 41, on rapproche l'un de l'autre les chiens 51 et 52 en agissant alter nativement sur les écrous 36 et 37, puis uni quement sur l'un d'eux quand la tension de l'une des parties de la frette est suffisante, ce qui se manifeste par une résistance con sidérable à la traction.
Si, au lieu d'utiliser la frette de la fig. 3, on adopte par exemple celle de la fig. 24, en donnant au talon M l'emplacement du trait de repère 22, on peut supprimer le chien cor respondant 52 et le remplacer par un simple collier 59 muni d'un bec 60 (fig. 34); on engage la frette dans une encoche de ce bec dbnt la face verticale sert de butée d'appui au talon 30.
Quand la mise en tension de la frette est terminée, on laisse celle-ci en prise dans les chiens (ou dans le chien et le collier) et on procède au nouage ou à l'assemblage des deux bouts de la frette. Cette opération peut être effectuée à la main ou, de préfé rence, à l'aide du tube 15 qui peut être fixé à l'extrémité du levier amovible 41.
On peut éviter l'utilisation de la ficelle en mesurant directement la, longueur de la ligne brisée 35-39 avec la frette recti ligne 1 qu'on fait basculer sur le profil de la traverse.
On pourra aussi utiliser l'appareil pour un mode d'assemblage quelconque, par exem ple en torsadant simplement entre elles les extrémités de la frette, malgxé les inconvé- nients signalés plus haut de ce mode d'atta che. On pourra également utiliser la sou dure électrique, ou autre, comme mode d'as semblage, en combinaison ou non avec l'un des moyens mentionnés plus haut; il est à remarquer à ce sujet que l'assemblage par soudure seule était impossible avec les pro cédés de mise en tension de la frette connus jusqu'ici.