Dispositif métallique de support et d'attache élastique des deux rails d'une voie ferrée. La présente invention est relative à la fixation des rails sur les traverses des voies ferrées.
Depuis de nombreuses années, on a cher ché à réaliser une fixation élastique des rails sur les traverses. Le but visé consiste à re médier à la trop grande rigidité de la super structure afin de lutter contre l'usure rapide du rail et de réduire l'entretien des voies. Un autre avantage de la voie élastique, c'est de donner un roulement beaucoup plus doux et < le ménager ainsi le matériel roulant tout en procurant une plus grande sensation de con fort aux voyageurs.
En France, en Afrique du Nord et en Norvège notamment, des voies à fixation élas tique sont exploitées depuis un certain temps et les résultats obtenus paraissent encoura geants.
Jusqu'à. ce jour, ces voies ont. été posées soit .sur traverses en béton, soit sur traverses en bois avec interposition d'une selle spéciale. Le rail est appliqué énergiquement dans le sens vertical sur la traverse par l'intermé diaire d'attaches élastiques et son déplace ment latéral est. rendu impossible par des bu tées latérales appliquées contre les patins du rail.
On a envisagé également d'utiliser la tra verse métallique en emboutissant dans chaque traverse les logements des attaches élastiques et des butées afférentes aux deux rails, mais comme l'opération d'emboutissage doit être effectuée à chaud, la précision obtenue est insuffisante à cause du retrait de la traverse au refroidissement. En effet, ce retrait est variable avec la température d'emboutissage et il est impossible de rendre cette tempéra ture suffisamment constante d'une traverse à l'autre, pour que l'écartement finalement obtenu entre ales attaches et les butées reste dans des limites compatibles avec l'écartement de la voie qui doit,
comme on le sait, être maintenu dans des tolérances très étroites pour éviter les mouvements de lacet des con vois, mouvements qui entrainent très rapide ment la :détérioration des dispositifs d'attache.
La traverse métallique n'a donc pu être utilisée jusqu'ici pour la fixation élastique des rails.
L'invention a pour but la réalisation par des moyens simples du support et de la fixa- tion élastique des rails d'une voie ferrée.
Elle a pour objet un dispositif métallique de support et d'attache élastique des deux rails d'une voie ferrée, remarquable en ce qu'il comprend un ensemble monobloc, formé d'une traverse métallique destinée à suppor ter les deux rails et dont la table est pourvue, pour chaque rail, d'au moins d'eux trous poinçonnés à froid, et de pièces rapportées par soudure dans ces trous, à raison d'une par trou, et adaptées pour servir chacune au moins de butée d'accrochage à une attache élastique amovible destinée à la.
fixation élas tique du rail correspondant. Comme on le comprend, les dimensions et positions relatives des logements découpés à froid dans une même traverse en une seule opération peuvent. être obtenues avec une assez grande précision sur des presses à em boutir et à poinçonner couramment utilisées dans les ateliers de parachèvement de traver ses avec des tolérances inférieures à 0,5 mm.
Le montage des rails sur la traverse peut ainsi être réalisé dans de bonnes conditions, compte tenu des tolérances admissibles sur l'écartement, qui ne doivent pas dépasser par exemple 1 mm sur les réseaux français.
Bien entendu, la traverse peut avoir un profil, une longueur et un poids quelconques, en fonction des exigences du trafic prévu sur la voie ferrée.
Avantageusement, la table de la traverse pourra comporter sur sa face inférieure des nervures longitudinales destinées à pallier un léger affaiblissement du profil en travers dû aux trous de fixation des pièces rapportées.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, quelques formes d'exécution de l'objet de l'invention.
Fig. 1 est une coupe verticale perpendicu laire à la. voie ferrée d'un ensemble suivant l'invention.
Fig. 2 en est une suie en plan.
Fig. 3 est une coupe verticale transver sale partielle suivant la ligne 3-3 de la fig. 4, représentée à une échelle plus grande que sur les fig. 1, 2.
Fig. 4 en est une coupe longitudinale par tielle suivant la ligne 4--4 de la fi-.<B>3,</B> la partie de droite de cette fig. 4 représentant une variante.
Fig. 5 est une vue en plan, partielle, mon trant, à gauche, la traverse seule avec le trou correspondant et, à, droite, cette même tra verse pourvoie de la pièce rapportée servant à la fois de butée latérale pour le rail et de support d'accrochage pour l'attache élastique correspondante.
Fig. 6 est une vue, en élévation, de cette pièce. Fig. 7 en est une vue en bout. Fig. 8 en est une vue en plan. Fig. 9 est une coupe verticale longitudi nale partielle d'un ensemble montrant l'ap plication de l'invention dans le cas d'un rail qui doit être isolé électriquement de la voie.
Fig. 10 est une coupe verticale transver sale, suivant la ligne 10-10 de la fig. 11, d'une forme d'exécution et d'une variante dans lesquelles les pièces, rapportées dans la traverse, ne servent plus de butée au rail, mais simplement de support d'accrochage aux attaches élastiques qui sont constituées par des crapauds élastiques assurant à. la fois le maintien en hauteur du rail en appuyant élastiquement sur celui-ci et son maintien la téral en formant des butées pour ledit rail.
Fig. 11 en est une coupe longitudinale suivant la ligne 11-11 de la fig. 10.
Fig. 12 est une zuie en plan correspon dante.
Fig. 13 est une vue en bout de l'une des pièces rapportées sur la. traverse.
Fig. 14 en est une vue de côté. Fig. 15 en est une vue en plan.
Fig. 16 est une coupe verticale transver sale, suivant la ligne 16-16 de la fig. 17, d'une autre forme .d'exécution, dans laquelle chaque attache élastique est combinée avec deux pièces rapportées sur le rail et servant, toutes deux, à l'accrochage de cette attache, l'une des deux pièces servant, en outre, -de bu tée latérale au rail.
Fig. 17 est une coupe longitudinale sui vant. la ligne 17-17 de la fi-. 16.
Fil-. 18 est. une vue en plan correspon dante, le rail étant. enlevé.
Fig. 19 est une coupe verticale longitudi nale partielle d'une variante de la forme d'exécution des fig. 16 à 18 dans le cas d'un rail isolé au point de vue électrique.
L'élément essentiel du support est. consti tué par une traverse métallique T, cette tra verse de section droite en forme de<B>U</B> desti née à être posée, en position renversée, sur le ballast de la voie, comporte une table dont la face supérieure 1 est plane et sert d'appui au patin 2 de chaque rail R, une cale 3 en caout chouc ou matériau similaire est interposée entre la table 1 et le patin 2. De part et d'autre du patin 2 de chaque rail, la. table 1 de la traverse T comporte deux trolls 4 en forme de T,<I>ab ...</I> gh (fig. 5), dont la partie (ahch) formant la branche symétri que ou tête est transversale à la traverse.
Les quatre trous 4 sont obtenus par un poineonnage à froid.
Sur la face inférieure et de part et d'au tre des trous 4, la table 1 de la traverse est renforcée par deux nervures longitudinales 5, venues de laminage avec ladite traverse.
Dans chaque trou 4 est engagée par un talon 5a une pièce P. Le talon 5a a en plan une forme rentangulaire cor respondant exactement à la partie transver sale abch du trou 4. Ce talon 5a Com- porte à sa base deux chanfreins pour la sou dure électrique à la table en 6 sur les bords du trou 4 (fig. 4).
La partie de la pièce P située au-dessus de la table 1 a la forme d'une fourche dont la tête 7 est constituée par le prolongement supérieur du talon, cependant que les deux branches parallèles 8 ménagent entre elles un passage libre 9 (fig. 5, 8) qui se trouve au droit de la partie<I>(de f g)</I> idu trou 4 corres pondant, lorsque le talon 5a est logé dans ce trou.
L'écartement entre les deux branches 8 est égal à la largeur<I>e f</I> du trou 4 et ces bran- ehes ont une longueur telle que les extrémités 10 en regard desdites branches des deux piè- ees P ménagent entre elles un espace juste égal à la largeur du patin 2 du rail R, de telle sorte que les pièces P servent de butées laté rales pour le rail.
La tête 7 de chaque pièce P comporte sur le dessus, sur toute sa longueur, c'est-à-dire dans le sens transversal de la traverse, une encoche ou rainure 11 qui se termine du côté opposé aux branches 8 par un redent abrupt 1.2. En outre, cette tête 7 déborde, du côté opposé aux branches 8, par rapport. au talon 5a, de manière à former une feuillure 13 d'ap pui sur la table 1 de la traverse.
Avec chaque pièce P est combinée une pièce élastique d'appui A sur le rail, pièce qui peut être de l'un des divers types connu, et qui est .communément désignée sous le nom d' attache élastique .
Aux fig. 1 et 2 ét sur la gauche de la fig. 4, on a représenté une attache 4 d'un type connu, constituée par une lame mince cintrée à l'une de ses extrémités pour épouser la forme du dessus du patin du rail. L'autre extrémité de la pièce 4 est coudée vers le bas en forme de crochet 14 (fig. 4) destiné à ve nir s'engager dans l'encoche 11 de la pièce P en butant contre le redent 12.
L'attache A est maintenue en place et ser rée élâstiquement sur le rail par la combi naison d'un boulon B, d'un écrou E et d'une rondelle d'appui T.
Le boulon B comporte une tête 15 en cha peau de gendarme, c'est-à-dire de forme mé plate limitée par deux plans parallèles pas sant par deux génératrices diamétralement opposées de la partie filetée dudit boulon et, au-dessus de cette tête, est prévu un collet de section carrée 16 destiné à être engagé avec un faible jeu transversal dans le trou 4 de clavetage dudit- boulon.
La tête 15 a une largeur égale au côté de la section droite du collet 16 de telle sorte que pour une position angulaire à 90 de celle représentée, ladite tête peut être engagée dans la. fourche cons tituée par la pièce P, puis à travers la par tie defg du trou 4 de la traverse.
Comme on le comprend, les quatre trous 4 de la traverse T étant poinçonnés à froid, les positions relatives des deux paires de trous, positions qui conditionnent l'écartement des deux rails, peuvent être obtenues avec la grande précision nécessitée par la très faible tolérance admissible pour cet écartement.
Le montage ne présente, naturellement, aucune espèce de difficulté et est évident an petit détail près des boulons qui sont enga gés à travers la pièce P et le trou 4 corres pondant dans une position. angulaire à 90 de la position représentée de serrage. Le mon tage terminé et les écrous E serrés, les rails R se trouvent maintenus latéralement sans jeu par butée contre les pièces P. Par ail leurs, en hauteur, ils se trouvent fixés d'une manière parfaitement élastique grâce aux actions conjuguées de la cale 3 et des atta ches A.
Comme déjà dit, sur la droite de la fig. 4, on a représenté une variante d'attache élasti que<B>Al,</B> comportant au contact du patin du rail, et d'une manière connue, une portion recourbée 17 qui en augmente l'élasticité.
La fig. 9 représente une disposition iden tique à celle qui vient d'être décrite à cela près qu'une fourrure 18 en un matériau iso lant de l'électricité est disposée entre le patin 2 du rail R et,- d'une part, la portion 17 de l'attache A1 et, d'autre part, les faces d'ex trémité des branches 8 de la pièce P, dans le but d'isoler électriquement le rail, en com binaison avec la fourrure 3, dans le cas de traction électrique avec rail isolé.
Aux fïg. 10 à 15, on a représenté une forme d'exécution et. une variante dans les quelles la traverse proprement. dite est iden tique à celle du premier exemple, avec ses deux paires de trous 4- en forme de T.
Par contre, les pièces d'accrochage P2 dif fèrent des précédentes en ce sens que: elles ne comportent pratiquement pas de branches formant fourches, une simple échan crure latérale 19 (fig. 11, 15) étant prévue pour ne pas' gêner le passage de la tête 15- du boulon B; l'encoche supérieure est remplacée par une rainure cylindrique 20 de profil en arc de cercle disposée transversalement par rap port à l'axe longitudinal de la traverse, et elle comporte deux feuillures 21 et 22 (fig. 13) d'appui sur la face supérieure plane. de la table 1 de la traverse T.
Quant à chaque attache A2, qui forme un crapaud élastique de serrage et de butée la térale, elle est, conformément à une forme également connue en soi, repliée sur elle même.
L'une de ses branches 21 (fig. 10) appuie sur le rail soit directement (côté droit de la fig.10),soit avec interposition d'une fourrure isolante 22 (côté gauche de ladite fig. 10). Son coude arrondi 23 tourillonne dans la por tée cylindrique formée par la. rainure 20 de la pièce P2 correspondante; enfin, la deuxième branche 24 forme butée contre la face latérale du patin 2 du rail R soit direc tement (côté droit de la fig. 10), soit avec interposition .d'une portion de la fourrure 22 (côté gauche de cette figure) dans le cas d'itn rail isolé pour traction électrique.
Aux fi-. 16 à 18, on a représenté une autre forme d'exécution, dans laquelle les attaches Q13, également d'un type connu en soi, ont la forme de la lettre grecque<B>ii.</B> La longue. branche \35 appuie directement. sur le patin 2 du rail R:
tandis que le coude 26 bute dans une encoche 27 d'une première pièce P3, rapportée dans un premier trou 28 de la tra verse T3. Enfin, l'attache A3 bute par l'extrémité recourbée 29 de sa deuxième branche contre une autre pièce P4, rapportée dans un trou auxiliaire 30 de la traverse T-1. Celle-ci comporte quatre trous rectangulaires pour chaque rail R.
Enfin, la fi-. 19 représente en coupe une variante de cette .dernière forme d'exécution dans le cas d'un rail isolé. Une fourrure non conductrice 31 est. interposée entre le rail, dune part, et l'attache _13 et la pièce P3, d'autre part.