WO2012107685A2 - Dispositif de fixation d'un rail de chemin de fer sur un support tel qu'une traverse - Google Patents

Dispositif de fixation d'un rail de chemin de fer sur un support tel qu'une traverse Download PDF

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WO2012107685A2
WO2012107685A2 PCT/FR2012/050266 FR2012050266W WO2012107685A2 WO 2012107685 A2 WO2012107685 A2 WO 2012107685A2 FR 2012050266 W FR2012050266 W FR 2012050266W WO 2012107685 A2 WO2012107685 A2 WO 2012107685A2
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rail
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metal plate
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Edmond Mahikian
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Vape Rail International en Abrege VRI SAS
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01B—PERMANENT WAY; PERMANENT-WAY TOOLS; MACHINES FOR MAKING RAILWAYS OF ALL KINDS
    • E01B9/00—Fastening rails on sleepers, or the like
    • E01B9/02—Fastening rails, tie-plates, or chairs directly on sleepers or foundations; Means therefor
    • E01B9/28—Fastening on wooden or concrete sleepers or on masonry with clamp members
    • E01B9/30—Fastening on wooden or concrete sleepers or on masonry with clamp members by resilient steel clips
    • E01B9/306—Fastening on wooden or concrete sleepers or on masonry with clamp members by resilient steel clips the clip being a shaped plate

Definitions

  • the present invention relates to a device for fixing a railway rail on a support for immobilizing this rail relative to the ground, such as a cross-member, the rail comprising a support pad on the immobilization support , and the immobilization support forming a receiving face of this pad and a shoulder.
  • rail rail shall be broadly understood as covering rails for the movement of trains or subway trains, tramways or other similar vehicles; in the same way, the term “immobilization support” must be understood as covering crosspieces of all materials, or other blocks forming bases for immobilizing a rail relative to the ground.
  • the terms “internal” and “external” must be considered in relation to the rail pad, “internal” meaning on the side of this pad, or intended to be on the side of this pad, and “external” meaning on the side of the shoulder of the immobilization support, or intended to be on the side of this shoulder.
  • the term “lower” refers to the side of the shim intended to be placed towards said receiving face and the term “upper” refers to the side of this shim opposite this lower side.
  • a railway rail must be slightly flexibly mounted on its immobilization supports relative to the ground, so that the vibrations generated by the passage of a train are damped as far as possible. and that they are not transmitted to said immobilization supports.
  • a plurality of fixing devices comprising slightly flexible metal plates, adapted to extend between said immobilization supports and the rail pad, these metal plates being, on the external side, fixed to the immobilization supports, and, on the internal side, bearing against the runner of the rail.
  • Each metal plate has a doubly curved shape, in a plane parallel to the longitudinal axis of the rail and in a plane perpendicular to this longitudinal axis, which gives it its desired capacity for deformation, and therefore damping.
  • each existing fastening device comprises:
  • transverse positioning wedge of the rail intended to be inserted in an adjusted manner between the patient of the rail and the shoulder formed by the immobilization support, and coming to rest against said reception face; a curved, slightly flexible metal plate adapted to extend between said immobilization support and the runner of the rail, and
  • a lag bolt or other similar fastener, adapted to be engaged through said metal plate and said positioning wedge, and to be screwed into an anchoring sheath fixed to the support.
  • WO 91/1 1556 illustrates a device of this kind.
  • An existing positioning wedge includes two substantially planar upper extensions located substantially in the same plane and projecting on two opposite sides of the wedge; one of these extensions forms an interface plate between the metal plate and the rail pad, which allows electrical insulation with this pad; the other extension forms a support plate against said support for immobilizing and positioning the metal plate.
  • the assembly is made of a single piece of synthetic material.
  • the positioning shims are inserted between the runner of the rail and said shoulder until it rests against said receiving face, then the metal plates are placed on the shims, and the lag bolts are put in place by means of screwing machines. .
  • the lag bolt which ensures the fixing of a metal plate is optimally clamped, that is to say by performing a certain deformation of the metal plate but leaving the double curvature that this plate.
  • it appears to exist in practice a number of factors that can lead to a non-optimal clamping of this plate, in particular to excessive tightening leading to a reduction, or even a deletion, of said curvatures, and thus resulting in a capacity of depreciation significantly reduced or eliminated. These factors are essentially as follows:
  • a shim of this type has the disadvantage of being relatively difficult to set up between the patient n of the rail and the shoulder formed by the immobilizing support, given the hardness of its constituent material. It implies in fact a very precise adjustment of the position of the rail pad relative to said shoulder that forms the cross, difficult to achieve in practice.
  • this wedge does not solve the aforementioned problem of the inaccuracy of the level of said contact zone.
  • the document FR 2,764,316 describes a shim devoid of such a chimney and an interface plate as mentioned above, not making it possible to solve the aforementioned problem of crushing said metal plate.
  • US 4,353,503 discloses a shim also free of a chimney as described by document WO 2010/004170, and comprising two upper extensions forming a body therewith, which together constitute an interface plate as aforesaid. This wedge does not solve the aforementioned problem of crushing said metal plate.
  • Another disadvantage of the existing devices is the risk of wear of the shim as a result of friction against said receiving face that forms the immobilizing support, under the effect of repeated vibrations generated by the passage of the trains. This wear leads to a loss of the nominal height of the shim and therefore affects the clamping, and therefore the curvature, of the metal plate.
  • the present invention aims to remedy the various aforementioned drawbacks. Its main purpose is therefore to provide a fixing device that makes it possible to ensure that the clamping of the metal plate is operated optimally, that is to say so as to maintain the curvatures of this plate after tightening.
  • Another object of the invention is to provide a positioning wedge which is relatively easy to implement and resistant to wear generated by the repeated passage of trains or other similar vehicles.
  • the device concerned comprises, in a manner known per se:
  • transverse positioning wedge of the rail intended to be inserted in an appropriate manner between the patient and the shoulder forming the immobilization support
  • a lag bolt or other similar fastener, adapted to be engaged through said metal plate and said positioning wedge, and to be fixed to said support.
  • Said support portion is constituted by a spacer formed by a separate part of the piece forming the positioning wedge, made of a rigid material, able to withstand a tightening torque of the lag bolt greater than 22.5 m. kg, said spacer comprising a portion forming a receiving gun of the lag bolt; and
  • the positioning wedge comprises a hole for receiving the spacer, arranged at the hole that includes this wedge through it for the passage of the lag bolt, and has a height less than that of the spacer.
  • the device comprises two separate parts to ensure the two following distinct functions:
  • each of these parts being made of an optimized material to fulfill the corresponding function.
  • the positioning wedge fulfills these two functions simultaneously; the material of constitution of this wedge is adapted to oppose an excessive tightening of the lag bolt but, by its rigidity, makes the wedge difficult to insert between the runner of the rail and said shoulder; if this material is less rigid, then the ability to withstand excessive tightening of the lag bolt will be reduced at the risk of not achieving optimal positioning of the metal plate.
  • the positioning wedge not having the function of receiving the metal plate against it and to withstand the clamping force of this plate, may therefore have a height less than that of the spacer, such that it does not come bearing against the face of the immobilization support intended to receive the runner of the rail; it follows that any imprecision in the manufacture of the immobilization support, a possible irregularity of this face of this support or a possible undetected presence of foreign bodies on the same face, does not affect this hold and is therefore without impact on the positioning of the metal plate after tightening the lag bolt; the spacer certainly rests against the immobilizing support but it has dimensions much smaller than the positioning wedge and is therefore much less sensitive, and generally not sensitive at all, to these possible inaccuracy, irregularity or presence of foreign bodies .
  • the metal plate retains an optimal curved shape, and an operator can be freed from the concern of having a screw machine possibly out of adjustment, likely to operate an excessive tightening of the lag bolt.
  • said spacer is made of a material that is more resistant to wear than that of the positioning wedge, and has a contact surface with said face of the immobilization support that is smaller than that of a positioning wedge.
  • the positioning wedge according to the invention is not in contact with this face of the immobilization support; it follows from these two provisions that the device according to the invention has a wear resistance significantly increased compared to the device according to the prior art.
  • Said rigid material constituting the wedge may in particular be a composite material comprising a resin filled with fibers, especially fiberglass. Such a material is able to withstand a tightening of the lag bolt greater than 40 m. kg, thus exceeding widely the recommended tightening torque, generally of the order of 22.5 m. kg.
  • the positioning wedge can, for its part, be made of polyamide.
  • Said spacer could not be fixed to said positioning wedge; preferably, however, this spacer and this wedge are provided with means of assembly from one to the other, allowing these two parts to form a unitary assembly.
  • said assembly means is snap-fastening, allowing easy mounting of the spacer on the shim.
  • said upper face of the spacer is formed by a curved and extended upper wall that comprises this spacer, whose curvature corresponds to the optimum curvature that must present, in line with this upper wall, the metal plate once tightening operated bolt.
  • extent is meant an area of at least 5 cm 2 and preferably of the order of 10 cm 2 or more.
  • Said upper wall may in particular be in the form of a flange, which also forms a positioning face of the spacer relative to the wedge.
  • the barrel that forms said receiving part of the lag bolt may be complete, that is to say be circular, when the width of the shim (that is to say the dimension thereof in the transverse direction of the rail) allows it; it can also be partial when this width is too small to accept a complete barrel.
  • the spacer comprises at least one thick lateral portion adjoining said portion forming the receiving gun of the lag bolt.
  • This thick lateral part forms a lower face intended to bear against said immobilization support.
  • the spacer comprises two thick side portions, located in two diametrically opposite locations of said barrel.
  • each thick lateral portion is in the form of a pillar, the radially outer face of which has a rib, and
  • the wedge comprises, at the level of the hole intended to receive this thick lateral part, a detent tooth intended to come into engagement with this rib.
  • This ridge and this ratchet tooth constitute said snap-fitting assembly means, allowing quick and easy mounting of the spacer on the shim.
  • Figure 1 is a perspective view of a positioning wedge and a spacer that comprises the device, in the unmounted position;
  • Figure 2 is a view at another angle of the positioning wedge and the spacer, in the mounted position
  • FIG. 3 is a view of a tramway rail, of a crossbar supporting this rail and of the device according to the invention in the form of a wedge in place, in section taken transversely to the rail and passing through the axis of FIG. a lag bolt that includes the device;
  • Figure 4 is a partial view, similar to Figure 3, of the same elements in the clamping position of the device;
  • FIG. 5 is a view similar to FIG. 4, in section passing through a lateral pillar that the spacer comprises, and
  • Figure 6 is a partial view of the same elements in the clamping position of the device, in section parallel to the rail and passing through the axis of a lag bolt that comprises the device.
  • FIGS. 1 and 2 show a positioning wedge 2 and a spacer 3 forming part of a device for fixing a tramway rail to a cross member, this device 1, this rail 100 and this cross member 101 being visible in FIG. 3 .
  • the rail 100 is attached to a plurality of sleepers 101 by means of a plurality of devices 1 installed step by step along the runner 102 of the rail 100.
  • FIG. 3 shows a device 1 on a single sides of this pad 102 but, of course, devices 1 are installed on the opposite side of this pad 102.
  • the device 1 comprises, in addition to the shim 2 and the spacer 3, a lag bolt 4, a sheath 5, and a metal plate 6.
  • the shim 2 is intended to be inserted in an adjusted manner between the pad 102 and a shoulder 1 03 that forms the cross 1 01, and that it comprises two extensions 1 5, 1 6, described later, respectively bearing against the cross 101 and bearing against the pad 102 of the rail.
  • the spacer 3 is intended to extend between the plate 6 and the surface formed by the cross member 101 to receive the rail 100, and is intended to receive the lag bolt 4 through it.
  • the lag bolt 4 is intended to pass through the plate 6, the wedge 2 via the spacer 3 and to be anchored in the crossmember 101 by means of the sheath 5, the latter being embedded in the crossmember 101 and comprising an internal thread. allowing screwing of the lag bolt 4.
  • the metal plate 6 has a doubly curved shape, in a plane parallel to the longitudinal axis of the rail 100 and in a plane perpendicular to this longitudinal axis, conferring on it a capacity for deformation, and thus damping of the vibrations generated by the passage trams or similar vehicles.
  • the spacer 3 comprises an upper flange 8, a central portion 9 forming a partial receiving barrel of the lag bolt 4 and two thick side portions 10 located in two diametrically opposite locations thereof. cannon 9.
  • the flange 8 defines an upper surface of at least 5 cm 2 and is curved, its curvature corresponding to the optimum curvature that must present, in line with this flange 8, the metal plate 6 once the tightening of the lag bolt 4 has been performed. .
  • the flange 8 also forms a lower face for positioning the spacer 3 with respect to the positioning wedge 2.
  • the receiving gun 9 has a circular section about three quarters of its circumference.
  • Each thick lateral portion 10 is in the form of a pillar 12, the radially outer face of which is hollow and has a transverse rib 13.
  • the spacer 3 is in particular made of a composite material consisting of a resin matrix and fillers in the form of glass fiber.
  • the positioning wedge 2 consists of a single piece made of polyamide. It comprises a base central portion 1 4, two upper extensions 15 and 16, and a hole 17 arranged in its central portion 14, for receiving the spacer 3.
  • the central base portion 14 is that intended to be inserted in an adjusted manner between the shoe 102 of the rail and the shoulder 103, and forms the shim itself.
  • This portion is defined below the extensi ons 1 5, 1 6, of longitudinal slice faces, located at a distance from each other slightly less than that separating the slice face of the slider 102 and the face of the shoulder facing this slice face.
  • this portion 14 is such that, when this portion 14 is inserted between the pad 1 02 and the shoulder 103 and said extensions 15 and 16 bear respectively against the cross member 101 and the pad 102, its lower wall not come into contact with the wall of the cross member 101 receiving the rail 100, as shown in Figure 3.
  • This lower wall is inclined so that the central portion 14 can take an extended support against the shoulder 103 and a sufficient support against the slice face of the pad 102, without exceeding below this face.
  • a possible exceeding of the layer of material January 04 supporting the rail 1 00 beyond the edge of the patient n 1 02 does not interfere with said central portion 14.
  • the extensions 15 and 16 are substantially flat, are located substantially in the same plane and project on two opposite sides of the central base portion 14.
  • the extension 15 forms a support plate of the wedge 2 against the cross member 101 and positioning the metal plate 6, comprising a rounded recess 18 which receives a corresponding rounded portion formed by the plate 6.
  • the extension 16 forms an interface plate between the metal plate 6 and the shoe 102 of the rail 100, and allows electrical insulation with the latter.
  • the hole 17 constitutes a passage for the lag bolt 4 through the shim 2. It comprises a central receiving portion adjusted to the barrel 9 and two diametrically opposite cavities, receiving adjusted the thick lateral portions 10. In these cavities, are arranged two ratchet teeth 20, adapted to snap on the ribs 13 when the spacer 3 is inserted into the hole 17, thereby forming an assembly of the spacer 3 and the shim 2, the assembly then forming a unitary set.
  • the spacer 3 has a height such that, when it rests against the crosspiece 101, the flange 8 that it comprises is situated at a level corresponding to the optimum height that must be the metal plate 6 to the right of this spacer 3, relative to the cross member 101, when the tightening of the lag bolt 4 is optimal.
  • the manufacture of composite material is adapted to withstand such excessive tightening.
  • the device 1 therefore ensures the optimal positioning of the metal plate 6 even in the event of excessive tightening of the lag bolt 4.
  • the hole 17 for receiving the spacer 3 does not open into the lateral faces of this shim 2, the spacer 3 is thus not in contact with the pad 102 or with the shoulder 103.
  • the invention provides a device 1 for fixing a rail 100 to a cross-member 101, or other similar immobilization support, making it possible to ensure transverse positioning of the rail 100 with respect to the shoulder 103 and determine the optimum position in height of the metal plate 6 relative to the cross member 101, thus overcoming the disadvantages of prior art homologous devices.

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Abstract

Ce dispositif comprend : - une cale de positionnement (2), destinée à être insérée entre le patin (102) du rail (100) et un épaulement (103) que forme le support d'immobilisation (101 ); - une plaque métallique courbe (6), et - un tire-fond (4). Selon l'invention, - ladite partie (3) de soutien est constituée par une entretoise (3) formée par une pièce distincte de la pièce formant la cale de positionnement (2), faite en un matériau rigide, apte à résister à un couple de serrage du tire-fond (4) supérieur à 22,5 m.kg, cette entretoise (3) comprenant une partie (9) formant un canon de réception du tire-fond (4); et - la cale de positionnement (2) comprend un trou pour la réception de l'entretoise (3), aménagé au niveau du trou que comprend cette cale au travers d'elle pour le passage du tire-fond (4), et a une hauteur inférieure à celle de l'entretoise (3). -un tire-fond (4). Selon l'invention, -ladite partie (3) de soutienest constituée par une entretoise (3) formée par une pièce distincte de la pièce formant la cale de positionnement (2), faite en un matériau rigide, apte à résister à un couple de serrage du tire-fond (4) supérieur à 22,5m.kg, cette entretoise (3) comprenant une partie (9) formant un canon de réception du tire-fond (4); et -la cale de positionnement (2) comprend un trou pour la réception de l'entretoise(3), aménagé au niveau du trou que comprend cette cale au travers d'elle pour le passage du tire-fond (4), et a une hauteur inférieure à celle de l'entretoise (3).

Description

DISPOSITIF DE FIXATION D'UN RAIL DE CHEMIN DE FER
SUR UN SUPPORT TEL QU'UNE TRAVERSE
La présente invention concerne un dispositif de fixation d'un rail de chemin de fer sur un support d'immobilisation de ce rail par rapport au sol, tel qu'une traverse, le rail comprenant un patin d'appui sur le support d'immobilisation, et le support d'immobilisation formant une face de réception de ce patin ainsi qu'un épaulement.
Les termes "rail de chemin de fer" doivent être compris de manière large, comme recouvrant des rails pour la circulation de trains ou de rames de métro, de tramway ou autres véhicules similaires ; de la même façon, le terme "support d'immobilisation", doit être compris comme recouvrant des traverses en tous matériaux, ou autres blocs formant des embases d'immobilisation d'un rail par rapport au sol.
Dans la description ci-après, les termes "interne" et "externe" doivent être considérés par rapport au patin du rail, "interne" signifiant du côté de ce patin, ou destiné à être du côté de ce patin, et "externe" signifiant du côté de l'épaulement du support d'immobilisation, ou destiné à être du côté de cet épaulement. De même, le terme "inférieur" désigne le côté de la cale destiné à être placé vers ladite face de réception et le terme "supérieur" désigne le côté de cette cale opposé à ce côté inférieur.
II est bien connu qu'un rail de chemin de fer doit être monté de manière légèrement souple sur ses supports d'immobilisation par rapport au sol, afin que les vibrations générées par le passage d'un train soient amorties dans toute la mesure du possible et qu'elles ne se transmettent pas auxdits supports d'immobilisation. Pour ce faire, il est connu d'utiliser une pluralité de dispositifs de fixation comprenant des plaques métalliques légèrement souples, adaptées à s'étendre entre lesdits supports d'immobilisation et le patin du rail, ces plaques métalliques étant, côté externe, fixées aux supports d'immobilisation, et, côté interne, prenant appui contre le patin du rail. Chaque plaque métallique présente une forme doublement courbe, dans un plan parallèle à l'axe longitudinal du rail et dans un plan perpendiculaire à cet axe longitudinal, ce qui lui confère sa capacité recherchée de déformation, et donc d'amortissement.
Plus précisément, chaque dispositif de fixation existant comprend :
- une cale de positionnement transversal du rail, destinée à être insérée de manière ajustée entre le pati n du rail et l'épaulement que forme le support d'immobilisation, et venant reposer contre ladite face de réception ; - une plaque métallique courbe, légèrement souple, adaptée à s'étendre entre ledit support d'immobilisation et le patin du rail, et
- un tire-fond, ou autre organe de fixation similaire, adapté à être engagé au travers de ladite plaque métallique et de ladite cale de positionnement, et à être vissé dans une gaine d'ancrage fixée au support.
Le document WO 91/1 1556 illustre un dispositif de ce genre.
Une cale de positionnement existante inclut deux extensions supérieures sensiblement planes, situées substantiellement dans un même plan et faisant saillie sur deux côtés opposés de la cale ; l'une de ces extensions forme une plaque d'interface entre la plaque métallique et le patin du rail, qui permet une isolation électrique avec ce patin ; l'autre extension forme une plaque d'appui contre ledit support d'immobilisation et de positionnement de la plaque métallique. L'ensemble est réalisé en une seule et même pièce de matière synthétique.
En pratique, les cales de positionnement sont insérées entre le patin du rail et ledit épaulement jusqu'à reposer contre ladite face de réception, puis les plaques métalliques sont placées sur les cales, et les tirefonds sont mis en place au moyen de machines de vissage.
Dans l'idéal, le tire-fond qui assure la fixation d'une plaque métallique est serré de manière optimale, c'est-à-dire en réalisant une certaine déformation de la plaque métallique mais en laissant subsister la double courbure que présente cette plaque. Cependant, il apparaît exister en pratique un certain nombre de facteurs pouvant amener à un serrage non optimal de cette plaque, en particulier à un serrage excessif conduisant à une réduction, voire à une suppression, desdites courbures, et aboutissant ainsi à une capacité d'amortissement fortement réduite, voire éliminée. Ces facteurs sont essentiellement les suivants :
- machine de vissage déréglée par rapport au couple de serrage optimal, conduisant à un serrage excessif qui provoque un écrasement de la plaque sur la cale ;
- imprécision dans le niveau de la face supérieure de la cale de positionnement, résultant (i) d'i mprécisions pouvant exister dans la fabrication du support d'immobilisation, (ii) de l'irrégularité de ladite face de ce support ou (iii) de la présence non détectée de corps étrangers sur cette face, tels qu'un ou plusieurs petits cailloux ;
- facteur humain. Pour solutionner le problème de l'écrasement de la plaque résultant de l'exe rci ce d ' u n co u p l e d e s e rra g e excess if , l a p u b l i cati o n d e b revet N° WO 2010/004170 divulgue une cale de rail destinée à reposer contre la traverse par l'ensemble de sa face inférieure, et qui comporte, à sa partie supérieure, une cheminée formant corps avec elle, dont l'extrémité supérieure forme une zone de contact pour la plaque métallique élastique de fixation du rail. Cette cale est en matériau synthétique très dur tel que du polyamide renforcé de fibre de verre.
Une cale de ce type présente pour inconvénient d'être relativement difficile à mettre en place entre le pati n du rail et l'épaulement formé par le support d'immobilisation, compte tenu de la dureté de son matériau constitutif. Elle implique en effet un ajustement très précis de la position du patin du rail par rapport audit épaulement que forme la traverse, difficile à réaliser en pratique.
De plus, cette cale ne solutionne pas le problème précité de l'imprécision du niveau de ladite zone de contact.
Le document FR 2 764 316 décrit une cale dépourvue d'une telle cheminée et une plaque d'interface telle que précitée, ne permettant pas de solutionner le problème précité de l'écrasement de ladite plaque métallique.
Le document US 4 353 503 décrit une cale également dépourvue d'une cheminée telle que décrite par le document N° WO 2010/004170, et comprenant deux extensions supérieures formant corps avec elle, qui constituent conjointement une plaque d'interface telle que précitée. Cette cale ne permet pas non plus de solutionner le problème précité de l'écrasement de ladite plaque métallique.
Un autre inconvénient des dispositifs existants est le risque d'usure de la cale par suite de frottements contre ladite face de réception que forme le support d'immobilisation, sous l'effet des vibrations répétées générées par le passage des trains. Cette usure conduit à une perte de la hauteur nominale de la cale et a par conséquent une incidence sur le serrage, et donc sur la courbure, de la plaque métallique.
La présente invention vise à remédier aux différents inconvénients précités. Son objectif principal est donc de fournir un dispositif de fixation qui permette de s'assurer que le serrage de la plaque métallique soit opéré de manière optimale, c'est-à-dire de manière à conserver les courbures de cette plaque après serrage.
Un autre objectif de l'invention est de fournir une cale de positionnement qui soit relativement facile à mettre en place et résistante à l'usure générée par le passage répété des trains ou autres véhicules similaires. Le dispositif concerné comprend, de manière connue en soi :
- une cale de positionnement transversal du rail, destinée à être insérée de manière aj ustée entre l e pati n d u rai l et l'épaulement q ue forme le support d'immobilisation ;
- une plaque métallique courbe, légèrement souple, adaptée à s'étendre entre ledit support d'immobilisation et le patin du rail ;
- une partie de soutien de la plaque métallique, formant une face supérieure de réception de cette plaque métallique, et
- un tire-fond, ou autre organe de fixation similaire, adapté à être engagé au travers de ladite plaque métallique et de ladite cale de positionnement, et à être fixé audit support.
Selon l'invention,
- ladite partie de soutien est constituée par une entretoise formée par une pièce distincte de la pièce formant la cale de positionnement, faite en un matériau rigide, apte à résister à un couple de serrage du tire-fond supérieur à 22,5 m. kg, cette entretoise comprenant une partie formant un canon de réception du tire-fond ; et
- la cale de positionnement comprend un trou pour la réception de l'entretoise, aménagé au niveau du trou que comprend cette cale au travers d'elle pour le passage du tire-fond, et a une hauteur inférieure à celle de l'entretoise.
Ainsi, le dispositif comprend deux pièces distinctes pour assurer les deux fonctions distinctes suivantes :
- positionner transversalement le rail par rapport à l'épaulement que forme le support d'immobilisation (fonction assurée par la cale de positionnement), et
- déterminer la position optimale en hauteur de la plaque métallique par rapport au support d'immobilisation (fonction assurée par l'entretoise) ; cette entretoise reçoit en effet la plaque métallique contre elle lorsque cette plaque métallique atteint sa position optimale et s'oppose ensuite à toute déformation supplémentaire de celle-ci même si un couple de serrage plus élevé que le couple serrage requis est exercé sur le tire-fond,
chacune de ces pièces étant réalisée dans un matériau optimisé pour remplir la fonction correspondante.
L'inventeur a en effet pu déterminer que, dans le dispositif à cheminée selon la technique antérieure, la cale de positionnement remplit ces deux fonctions simultanément ; le matériau de constitution de cette cale est adapté à s'opposer à un serrage excessif du tire-fond mais, de par sa rigidité, rend la cale difficile à insérer entre le patin du rail et ledit épaulement ; si ce matériau est prévu moins rigide, alors s capacité à résister à un serrage excessif du tirefond sera amoindrie au risque de ne pas réaliser le positionnement optimal de la plaque métallique.
Selon l'invention, au contraire, un serrage excessif du tire-fond est supporté non pas par la cale de positionnement mais par ladite entretoise, laquelle est en un matériau rigide adapté à résister à un tel serrage excessif. Le dispositif assure par conséquent le positionnement optimal de la plaque métallique même en cas d'un serrage excessif du tire-fond.
La cale de positionnement, n'ayant pas pour fonction de recevoir la plaque métallique contre elle et de supporter l'effort de serrage de cette plaque, peut donc avoir une hauteur inférieure à celle de l'entretoise, telle qu'elle ne vient pas en appui contre la face du support d'immobilisation destinée à recevoir le patin du rail ; il en résulte qu'une éventuelle imprécision dans la fabrication du support d'immobilisation, une éventuelle irrégularité de cette face de ce support ou une éventuelle présence non détectée de corps étrangers sur cette même face, n'affecte pas cette cale et est donc sans incidence sur le positionnement de la plaque métallique après serrage du tire-fond ; l'entretoise repose certes contre le support d'immobilisation mais elle a des dimensions nettement plus réduites que la cale de positionnement et est donc nettement moins sensible, et en général pas sensible du tout, à ces éventuelles imprécision, irrégularité ou présence de corps étrangers.
Par conséquent, grâce au dispositif selon l'invention, la plaque métallique conserve une forme courbe optimale, et un opérateur peut être affranchi du souci d'avoir une machine de vissage éventuellement déréglée, risquant d'opérer un serrage excessif du tire-fond.
En outre, ladite entretoise est en un matériau plus à même de résister à l'usure que celui de la cale de positionnement, et a une surface de contact avec ladite face du support d'immobilisation plus réduite que celle d'une cale de positionnement selon la technique antérieure ; la cale de positionnement selon l'invention n'est quant à elle pas en contact avec cette face du support d'immobilisation ; il résulte de ces deux dispositions que le dispositif selon l'invention a une résistance à l'usure nettement augmentée par rapport au dispositif selon la technique antérieure.
Ledit matériau rigide constituant la cale peut notamment être un matériau composite comprenant une résine chargée de fibres, notamment de la fibre de verre. Un tel matériau est apte à résister à un serrage du tire-fond supérieur à 40 m. kg, donc dépassant largement le couple de serrage préconisé, en général de l'ordre de 22,5 m. kg.
La cale de positionnement peut, quant à elle, être en polyamide.
Ladite entretoise pourrait ne pas être fixée à ladite cale de positionnement ; de préférence, toutefois, cette entretoise et cette cale sont munies de moyens d'assemblage de l'une à l'autre, permettant à ces deux pièces de former un ensemble unitaire.
Avantageusement, dans ce cas, lesdits moyens d'assemblage son t à encliquetage, permettant un montage facile de l'entretoise sur la cale.
De préférence, ladite face supérieure de l'entretoise est formée par une paroi supérieure courbe et étendue que comprend cette entretoise, dont la courbure correspond à la courbure optimale que doit présenter, au droit de cette paroi supérieure, la plaque métallique une fois le serrage du tire-fond opéré.
Une surface de contact élargie entre la plaque métallique et l'entretoise est ainsi définie, permettant un appui réparti de cette plaque sur cette entretoise. Cet appui réparti permet un bon contrôle de la courbure que doit présenter la plaque une fois le serrage opéré.
Par "étendue", il faut entendre une surface d'au moins 5 cm2 et de préférence de l'ordre de 10 cm2 ou plus.
Ladite paroi supérieure peut notamment être sous forme d'une collerette, laquelle forme également une face de positionnement de l'entretoise par rapport à la cale.
Le canon que forme ladite partie de réception du tire-fond peut être complet, c'est-à-dire être circulaire, lorsque la largeur de la cale (c'est-à-dire la dimension de celle-ci dans le sens transversal du rail) le permet ; il peut également être partiel lorsque cette largeur est trop réduite pour accepter un canon complet.
De préférence, l'entretoise comprend au moins une partie latérale épaisse attenante à ladite partie formant le canon de réception du tire-fond.
Cette partie latérale épaisse forme une face inférieure destinée à venir en appui contre ledit support d'immobilisation.
De préférence, dans ce cas, l'entretoise comprend deux parties latérales épaisses, situées en deux emplacements diamétralement opposés dudit canon.
Selon une forme de réalisation préférée de l'invention, dans ce cas : - chaque partie latérale épaisse se présente sous la forme d'un pilier, dont la face radialement extérieure présente une nervure, et
- la cale comprend, au niveau du trou destiné à recevoir cette partie latérale épaisse, une dent d'encliquetage destinée à venir en prise avec cette nervure.
Cette nervu re et cette dent d'encliquetage constituent lesdits moyens d'assemblage à encliquetage, permettant le montage simple et rapide de l'entretoise sur la cale.
L'invention sera bien comprise, et d'autres caractéristiques et avantages de celle-ci apparaîtront, en référence au dessin schématique annexé, représentant, à titre d'exemple non limitatif, une forme de réalisation préférée du dispositif qu'elle concerne.
La figure 1 est une vue en perspective d'une cale de positionnement et d'une entretoise que comprend le dispositif, en position non montée ;
la figure 2 est une vue sous un autre angle de la cale de positionnement et de l'entretoise, en position montée ;
la figure 3 est une vue d'un rail de tramway, d'une traverse supportant ce rail et du dispositif selon l'invention en cou rs de m ise en place, en coupe prise transversalement au rail et passant par l'axe d'un tire-fond que comprend le dispositif ;
la figure 4 est une vue partielle, similaire à la figure 3, des mêmes éléments, en position de serrage du dispositif ;
la figure 5 est une vue similaire à la figure 4, en coupe passant par un pilier latéral que comprend l'entretoise, et
la figure 6 est une vue partielle des mêmes éléments, en position de serrage du dispositif, en coupe parallèle au rail et passant par l'axe d'un tire-fond que comprend le dispositif.
Les figures 1 et 2 représentent une cale de positionnement 2 et une entretoise 3 faisant partie d'un dispositif de fixation d'un rail de tramway à une traverse, ce dispositif 1 , ce rail 100 et cette traverse 101 étant visibles sur la figure 3.
Dans le sens longitudinal, le rail 100 est fixé à une pluralité de traverses 101 au moyen d'une pluralité de dispositifs 1 installés de proche en proche le long du patin 102 du rail 100. La figure 3 montre un dispositif 1 sur un seul des côtés de ce patin 102 mais, bien entendu, des dispositifs 1 sont installés du côté opposé de ce patin 102. Le dispositif 1 comprend, outre la cale 2 et l'entretoise 3, un tire-fond 4, une gaine 5, et une plaque métallique 6.
En référence aux figures 3 à 6, il apparaît que la cale 2 est destinée à être insérée de manière ajustée entre le patin 102 et un épaulement 1 03 que forme la traverse 1 01 , et qu'elle com porte deux extensions 1 5 , 1 6, décrites plus loin, respectivement d'appui contre la traverse 101 et d'appui contre le patin 102 du rail.
L'entretoise 3 est destinée à s'étendre entre la plaque 6 et la surface que forme la traverse 101 pour recevoir le rail 100, et est destinée à recevoir le tire-fond 4 au travers d'elle.
Le tire-fond 4 est destiné à traverser la plaque 6, la cale 2 via l'entretoise 3 et à être ancré dans la traverse 101 au moyen de la gaine 5, celle-ci étant noyée dans la traverse 101 et comprenant un filetage interne permettant le vissage du tire-fond 4.
La plaque métallique 6 présente une forme doublement courbe, dans un plan parallèle à l'axe longitudinal du rail 100 et dans un plan perpendiculaire à cet axe longitudinal, lui conférant une capacité de déformation, et donc d'amortissement des vibrations générées par le passage des tramways ou véhicules similaires.
En référence aux figures 1 et 2, il apparaît que l'entretoise 3 comprend une collerette supérieure 8, une partie centrale 9 formant un canon partiel de réception du tire-fond 4 et deux parties latérales épaisses 10 situées en deux emplacements diamétralement opposés de ce canon 9.
La collerette 8 définit une surface supérieure d'au moins 5 cm2 et est courbe, sa courbure correspondant à la courbure optimale que doit présenter, au droit de cette collerette 8, la plaque métallique 6 une fois le serrage du tire-fond 4 opéré. La collerette 8 forme également une face inférieure de positionnement de l'entretoise 3 par rapport à la cale de positionnement 2.
Le canon de réception 9 présente une section circulaire sur environ les trois quarts de sa circonférence.
Chaque partie latérale épaisse 10 se présente sous la forme d'un pilier 12, dont la face radialement extérieure est creusée et présente une nervure transversale 13.
L'entretoise 3 est notamment réalisée en un matériau composite constitué d'une matrice en résine et de charges sous forme de fibre de verre.
La cale de positionnement 2 est constituée d'une seule et même pièce réalisée en polyamide. Elle comprend une partie centrale de base 1 4, deux extensions supérieures 15 et 16, et un trou 17 aménagé dans sa partie centrale 14, de réception de l'entretoise 3. La partie centrale de base 14 est celle destinée à être insérée de manière ajustée entre le patin 102 du rail et l'épaulement 103, et forme la cale proprement dite. Cette parti e 1 4 défi n it, en dessous des extensi ons 1 5 , 1 6 , des faces longitudinales de tranche , situées à une distance l'une de l'autre légèrement inférieure à celle séparant la face de tranche du patin 102 et la face de l'épaulement tournée vers cette face de tranche. La hauteur de cette partie 14 est telle que, lorsque cette partie 14 est insérée entre le patin 1 02 et l'épaulement 103 et que lesdites extensions 15 et 16 sont en appui respectivement contre la traverse 101 et le patin 102, sa paroi inférieure ne vienne pas au contact de la paroi de la traverse 101 recevant le rail 100, ainsi que le montre la figure 3. Cette paroi inférieure est inclinée de manière à ce que la partie centrale 14 puisse prendre un appui étendu contre l'épaulement 103 et un appui suffisant contre la face de tranche du patin 102, sans dépasser en dessous de cette face. Ainsi , un éventuel dépassement de la couche de matériau 1 04 supportant le rail 1 00 au-delà du bord du pati n 1 02 n'interfère pas avec ladite partie centrale 14.
Les e xtensions 15 et 16 sont sensiblement planes, sont situées substantiellement dans un même plan et font saillie sur deux côtés opposés de la partie centrale de base 14. L'extension 15 forme une plaque d'appui de la cale 2 contre la traverse 101 et de positionnement de la plaque métallique 6, comprenant un évidement arrondi 18 qui reçoit une partie arrondie correspondante que forme la plaque 6. L'extension 16 forme une plaque d'interface entre la plaque métallique 6 et le patin 102 du rail 100, et permet une isolation électrique avec ce dernier.
Le trou 17 constitue un passage pour le tire-fond 4 au travers de la cale 2. Il comprend une partie centrale de réception ajustée du canon 9 et deux cavités diamétralement opposées, de réception ajustée des parties latérales épaisses 10. Dans ces cavités , sont aménagées deux dents d'encliquetage 20, aptes à s'encliqueter sur les nervures 13 lorsque l'entretoise 3 est insérée dans le trou 17, réalisant ainsi un assemblage de l'entretoise 3 et de la cale 2, l'ensemble formant alors un ensemble unitaire.
En référence aux figures 4 à 6, il apparaît que l'entretoise 3 présente une hauteur telle que, lorsqu'elle repose contre la traverse 101 , la collerette 8 qu'elle comprend est située à un niveau correspondant à la hauteur optimale que doit avoir la plaque métallique 6 au droit de cette entretoise 3, par rapport à la traverse 101 , lorsque le serrage du tirefond 4 est optimal. Ainsi, un serrage excessif du tire-fond 4 est supporté non pas par la cale de positionnement 2 mais par l'entretoise 3, dont la fabrication en matériau composite est adaptée à résister à un tel serrage excessif.
Le dispositif 1 assure par conséquent le positionnement optimal de la plaque métallique 6 même en cas d'un serrage excessif du tire-fond 4.
Le trou 17 de réception de l'entretoise 3 ne débouchant pas dans les faces latérales de cette cale 2, l'entretoise 3 n'est ainsi en contact ni avec le patin 102 ni avec l'épaulement 103.
Comme cela apparaît de ce qui précède, l'invention fournit un dispositif 1 de fixation d'un rail 100 à une traverse 101 , ou autre support d'immobilisation similaire, permettant d'assurer un positionnement transversal du rail 100 par rapport à l'épaulement 103 et de déterminer la position optimale en hauteur de la plaque métallique 6 par rapport à la traverse 101 , remédiant ainsi aux inconvénients des dispositifs homologues de la technique antérieure.
L'invention a été décrite ci-dessus en référence à une forme de réalisation donnée à titre d'exemple. Il va de soi qu'elle n'est pas limitée à cette forme de réalisation et qu'elle s'étend à toutes les formes de réalisation couvertes par les revendications annexées.

Claims

REVENDICATIONS
1 - Dispositif (1 ) de fixation d'un rail de chemin de fer (100) sur un support d'immobilisation (101 ) de ce rail par rapport au sol, tel qu'une traverse, le rail (100) comprenant un patin (102) d'appui sur le support d'immobilisation (101 ), et le support d'immobilisation (101 ) formant une face de réception de ce patin (102) ainsi qu'un épaulement (103) ;
comprenant :
- une cale (2) de positionnement transversal du rail (100), destinée à être insérée de manière ajustée entre le patin (102) du rail et ledit épaulement (103) ;
- une plaque métallique (6) courbe, légèrement souple, adaptée à s'étendre entre ledit support d'immobilisation (101 ) et le patin (102) du rail ;
- une partie (3) de soutien de la plaque métallique (6), formant une face supérieure (8) de réception de cette plaque métallique (6), et
- un tire-fond (4), ou autre organe de fixation similaire, adapté à être engagé au travers de ladite plaque métallique (6) et de ladite cale de positionnement (2), et à être fixé audit support ;
caractérisé en ce que :
- ladite partie (3) de soutien est constituée par une entretoise (3) formée par une pièce distincte de la pièce formant la cale de positionnement (2), faite en un matériau rigide, apte à résister à un couple de serrage du tire-fond (4) supérieur à 22,5 m. kg, cette entretoise (3) comprenant une partie (9) formant un canon de réception du tire-fond (4) ; et
- la cale de positionnement (2) comprend un trou pour la réception de l'entretoise (3), aménagé au niveau du trou que comprend cette cale au travers d'elle pour le passage du tire-fond (4), et a une hauteur inférieure à celle de l'entretoise (3).
2 - Dispositif (1 ) selon la revendication 1 , caractérisé en ce que ledit matériau rigide constituant la cale est un matériau composite comprenant une résine chargée de fibres, notamment de la fibre de verre.
3 - Dispositif (1 ) selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce que la cale de positionnement est en polyamide.
4 - Dispositif (1 ) selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que ladite entretoise (3) et la cale de positionnement (2) sont munies de moyens d'assemblage (13, 20) de l'une à l'autre, permettant à ces deux pièces (2, 3) de former un ensemble unitaire. 5 - Dispositif (1 ) selon la revendication 4, caractérisé en ce que lesdits moyens d'assemblage (13, 20) sont à encliquetage.
6 - Dispositif (1 ) selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que ladite face supérieure de l'entretoise (3) est formée par une paroi supérieure courbe et étendue (8) que comprend cette entretoise (3).
7 - Dispositif (1 ) selon la revendication 6, caractérisé en ce que ladite paroi supérieure (8) est sous forme d'une collerette.
8 - Dispositif (1 ) selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que l'entretoise (3) comprend au moins une partie latérale épaisse (10) attenante à ladite partie (9) formant le canon de réception du tire-fond (4).
9 - Dispositif (1 ) selon la revendication 8, caractérisé en ce que l'entretoise (3) comprend deux parties latérales épaisses (10), situées en deux emplacements diamétralement opposés dudit canon.
10 - Dispositif (1 ) selon la revendication 9, caractérisé en ce que :
- chaque partie latérale épaisse (10) se présente sous la forme d'un pilier (12), dont la face radialement extérieure présente une nervure (13), et
- la cale (2) comprend, au niveau du trou (17) destiné à recevoir cette partie latérale épaisse (10), une dent d'encliquetage (20) destinée à venir en prise avec cette nervure (13).
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