WO2012107686A2 - 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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WO2012107686A2
WO2012107686A2 PCT/FR2012/050267 FR2012050267W WO2012107686A2 WO 2012107686 A2 WO2012107686 A2 WO 2012107686A2 FR 2012050267 W FR2012050267 W FR 2012050267W WO 2012107686 A2 WO2012107686 A2 WO 2012107686A2
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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 to a support for immobilizing the rail relative to the ground, such as a cross-member, the rail comprising a support pad on the support of immobilization, 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” is to be understood as covering crosspieces of all materials, or other blocks forming bases for immobilizing a rail relative to the ground.
  • a railway rail must be slightly flexibly mounted on its ground supports 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 adjacent manner between the patient of the channel and the shoulder forming the immobilization support, and coming to rest against said reception face;
  • a lag bolt adapted to be engaged through said metal plate and said positioning wedge, and to be screwed into an anchoring sleeve fixed to the support.
  • 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:
  • Patent Publication No. WO 2010/004170 discloses a rail wedge intended to rest against the crossbar, and which comprises, at its upper part, a chimney forming a body with it, whose upper end forms a contact zone for the elastic metal plate for fixing the rail.
  • This wedge is very hard synthetic material such as fiberglass reinforced polyamide.
  • a wedge of this type has the disadvantage of being relatively difficult to set up between the runner 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.
  • Patent Publication No. WO 91/11556 discloses a shim also including a boss for receiving the metal plate, forming a body therewith. This wedge does not remedy either the aforementioned problem of the difficulty of implementation between the runner of the rail and the shoulder formed by the immobilization support.
  • Another disadvantage of the existing devices is the risk of wear of the shim as a result of friction against said face of the immobilization support and said shoulder under the effect of repeated vibrations generated by the passage of the trains. This wear leads to a loss of the nominal dimensions of this shim in thickness and width, and therefore affects the clamping, and therefore the curvature, of the metal plate, as well as the transverse retention of the rail.
  • the present invention aims to remedy the aforementioned problems and disadvantages.
  • Its main purpose is therefore to provide a fixing device which makes it possible to ensure that the clamping of the metal plate is optimally operated, that is to say so as to maintain the curvatures of this plate after tightening, while being relatively easy to put in place and being wear-resistant 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 a manner between the patient of the spoke 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 part is a support piece distinct from the positioning wedge, made of a rigid material, able to withstand a tightening of the lag bolt exceeding a tightening torque of about 22.5 m. kg, this support piece having at least one outer lateral surface of support against said shoulder; said upper face of this support piece is formed by an extended and curved upper wall, whose curvature corresponds to that of the metal plate after clamping, so that this metal plate comes after clamping in contact with this upper face by a surface extended.
  • the device comprises two separate parts to ensure the two following distinct functions:
  • this support piece indeed receives the metal plate against it, by an extended surface, when the metal plate is tightened, and opposes any further deformation thereof even if a tightening torque higher than the tightening torque required is exercised on the lag bolt,
  • each of these parts being made of an optimized material to fulfill the corresponding function.
  • the positioning wedge simultaneously fulfills these two functions;
  • the material constituting such an existing wedge if it is adapted to withstand the exercise of an excessive tightening torque, on the other hand induces the disadvantage of imparting a great hardness to the wedge, therefore of generating the aforementioned problem of difficulties of implementation of the wedge between the rail pad and said shoulder.
  • the wedge does not support the force resulting from the exercise of excessive tightening torque and can therefore be made of a material of significantly lower hardness than the support piece, for example polyamide.
  • a material of significantly lower hardness than the support piece for example polyamide.
  • Such a material allows a much easier insertion of the shim between the rail pad and the shoulder, even in case of relatively inaccurate positioning of this pad relative to this shoulder, solving the problem mentioned in most cases;
  • the excessive tightening of the lag bolt is supported in turn essentially by said support piece, which is a material adapted to withstand such excessive tightening, in particular a polyamide loaded with glass fibers.
  • the extended and curved upper wall that comprises this support part allows an extended support of the metal plate against it, favorable to a good distribution of the force exerted and a transmission of this force essentially on the shoulder that includes the support of use, by said outer side face that includes the support piece.
  • the positioning wedge has an internal face having a height no greater than the thickness of the edge of the runner of the rail, and said outer lateral face of the support piece has a height substantially corresponding to the height of the shoulder.
  • the positioning wedge when inserted between the rail pad and said shoulder, thus does not rest against said receiving face. Any inaccuracy in the manufacture of the immobilization support, a possible irregularity of the face of this support receiving the rail pad or a possible undetected presence of foreign bodies on the same face, therefore does not affect this wedge or the position of the metal plate. In addition, the wear that this shim undergoes is reduced, the latter not being in contact with said receiving face.
  • Said rigid material constituting the support piece 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.
  • the support piece comprises at least one internal lateral face bearing against the shim having a height less than the height of said external lateral face
  • the support part comprises a lower face connecting the inner side face and the outer side face, forming, with said outer side face, a lower outer edge.
  • This lower outer edge constitutes an additional bearing area of the support piece against said receiving face in case of excessive tightening of the lag bolt.
  • This bearing area comes to provide additional distribution of excessive clamping force of the lag bolt and thus constitutes a safety.
  • said lower face of the support piece is at a distance from said receiving face, so that the device according to the invention is not very sensitive to surface irregularities that may exist at the of this face, or the presence of foreign bodies on this face.
  • the positioning wedge and the support piece are interlocked with each other, the support piece being shaped in inverted U and coming to overlap an external part of the positioning wedge.
  • the support piece comprising two lateral support portions, which each form the aforementioned inner and outer lateral faces, and which delimit between them a receiving central accommodation adjusted to said outer portion that comprises the positioning wedge.
  • the two bearing faces thus formed, located at a distance from one another, allow a perfect support of the support piece against the shoulder.
  • the support piece may not be attached to the positioning wedge; preferably, however, this support piece and this wedge are provided with means of assembly from one to the other, allowing these two pieces to form a unitary assembly once assembled.
  • These assembly means may be of any suitable type, for example latching, fitting, gluing, molecular bonding resulting from a two-material molding.
  • Said upper wall also forms a positioning face of the support piece relative to the wedge.
  • said positioning wedge comprises a first upper extension projecting on its side intended to be turned towards the runner of the rail after placement, this first upper extension forming an interface plate between said metal plate and the runner of the rail, which allows electrical insulation between this metal plate and this pad.
  • This first upper extension preferably forms a body with the positioning wedge, being made of the same material as the latter.
  • said support piece comprises a second upper extension projecting on its side intended to be turned on the opposite side to the runner of the rail after placement, this second upper extension forming a bearing plate against said immobilization support.
  • This second upper extension preferably forms a body with the support piece, being made of the same material as the latter.
  • FIG. 1 is a perspective view, from above, of a positioning wedge and a support piece that comprises the device, unassembled state;
  • Figure 2 is a view is a perspective view, from below, of the positioning wedge and the support part, in this same state unassembled;
  • Figure 3 is a view of the positioning wedge and the support piece similar to Figure 1, in the assembled state;
  • Figure 4 is a view of the positioning wedge and the support piece similar to Figure 2, in the assembled state;
  • FIG. 5 is a view of a tramway rail, of a cross-beam supporting this rail and of the positio- nal position of the rail, in cross-sectional cut along the rail and passing through the rail; the axis of a lag bolt that includes the device;
  • Figure 6 is a partial view, similar to Figure 5, of the same elements in section taken transversely to the rail and passing outside the lag bolt;
  • Figure 7 is a partial view, similar to Figure 5, the same elements in the clamping position of the device.
  • FIGS. 1 to 4 show a positioning wedge 2 and a support piece 3 forming part of a device for fixing a tram rail to a cross-piece, this device 1, this rail 100 and this cross-member 101 being visible on the figure 5.
  • the rail 100 is attached to a plurality of cross members 101 by means of a plurality of devices 1 installed step by step along the runner 102 of the rail 100.
  • FIG. 5 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 support piece 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 1 02 and a shoulder 103 formed by the cross member 101, and that it comprises an extension 8, described below, support against the skate 102.
  • the support piece 3 is intended to bear against the shoulder 103 and to receive the plate 6, and has an extension 9, also described below, bearing against the cross member 101.
  • the lag bolt 4 is intended to pass through the plate 6 and the assembly formed by the wedge 2 and the support piece 3, and to be anchored in the cross member 101 by means of the sheath 5, the latter being embedded in the cross-member and comprising an internal thread enabling screwing of this lag bolt 4.
  • the metal plate 6 has a doubly curved shape, in a plane parallel to the longitudinal axis of the rail 1 00 and in a plane perpendicular to this longitudinal axis, conferring on it a capacity of deformation, and therefore damping of the vibrations generated by the passage of trams or similar vehicles.
  • the positioning wedge 2 comprises a central portion 10 and two upper extensions 8 and 11.
  • the assembly is made of a single piece of polyamide.
  • the central portion 1 0 is intended to be inserted between the pad 1 02 of the rail 1 00 and the shoulder 103 so as to ensure the transverse retention of the rail 1 00 with respect to this shoulder 103, and therefore to the cross 101. It therefore forms two longitudinal faces 12, 13 intended to respectively come against this pad 102 and against this shoulder 103.
  • the height of the face 12 corresponds substantially to the thickness of the pad 102 and that of the face 13 is slightly less than the height of the shoulder 103; it follows that after setting up the shim 2, the face 12 does not exceed below the thickness of the pad 102, and therefore that a possible exceeding of the layer of material 104 supporting the rail 100 beyond the edge of the pad 102 does not interfere with said central portion 10; it also results that the lower face 14 of the central portion 1 0 does not come into contact with the face of the cross member 101 receiving the rail 100 and that the face 14 is inclined.
  • the central base portion 10 furthermore comprises a hole 15 for the passage of the lag bolt 4 and has a central recess 16 for receiving fitted with a corresponding extension 21 which comprises the support piece 3.
  • the extension 8 forms, as already indicated, a bearing plate of the shim 2 against the pad 102. It has an upper face 17 which, after assembly to the support piece 3, substantially in the extension of upper faces formed by a central portion 20 and an extension 21 that includes this piece 3.
  • the extension 1 1 is dimensioned such that it is adapted to be fitly engaged in a central housing 32 delimited by two protuberances 22 that also comprises the support part 3. It comprises a boss 18 for fit snugly into a corresponding central recess 27 which also includes the support piece 3.
  • This support piece 3 comprises a central portion 20, two upper transverse extensions 9 and 21 and two lower protuberances 22.
  • the assembly is made of a composite material comprising a resin filled with fibers, especially fiberglass, able to withstand at a tightening of the lag bolt 4 greater than 40 m. kg, thus exceeding greatly the recommended tightening torque for the lag bolt 4, generally of the order of 22.5 m. kg.
  • the central portion 20 forms an upper face 25 for receiving the plate 6, a lower face 26 bearing against the cross member 101, and a central recess 27 for assembly with the wedge 2.
  • the extension 9 forms, as mentioned above, a support plate of the part 3 against the cross member January 01, beyond the shoulder 103. On its upper face, it has a rounded recess 30 which receives a portion 6. It also forms a lower face coming in the extension of the lower face 26 of the central portion 20.
  • the extension 21 protrudes on the side of the central portion 20 opposite the extension 9. Its upper face extends in the extension of the upper face 25 of the central portion 20, and all of these two faces has a curvature corresponding to the optimum curvature that must present the metal plate 6 after tightening the lag bolt 4, to the right of the support piece 3.
  • the extension 21 also defines a hole 31 for the passage of the lag bolt 4.
  • the protuberances 22 are arranged at the longitudinal ends of the central portion 20 and project from it downwards. Each of them has an external lateral face 22a intended to bear against the shoulder 103 of the crossmember 101, an internal lateral face 22b intended to bear against a corresponding face of the positioning wedge 2, and a lower face. end.
  • the support part 3 is arranged in such a way that, when the protuberances 22 rest against the cross-member 101, the upper surface 25 that it forms is situated at a level corresponding to the optimum height that the metal plate 6 must have at right of this support part 3, relative to the cross 101, when the tightening of the lag bolt 4 is optimal.
  • the height of the protuberances 22 at the outer lateral faces 22a is such that the lower end faces of these protuberances 22 come close to the face of the face. crossbar 101 receiving the pad 102. These lower end faces are slightly inclined and are in the extension of the lower face 14 of the central portion 10 of the shim 2.
  • the two protuberances 22 delimit between them a central housing 32 intended to fitly receive the corresponding extension 1 1 that forms the positioning wedge 2, with fitted engagement of the boss 18 that includes this extension 1 1 in the central recess 27.
  • the support piece 3 and the positioning wedge 2 once assembled to each other, form a unitary assembly.
  • the assembly of these two parts 2, 3 can be maintained by an interengagement adjusted and slightly forced from one with the other, generating friction between these parts, or by any other means, for example gluing, welding, crimping.
  • the wedge 2 thanks to its central part 10, has the function of positioning the rail 100 transversely relative to the shoulder 103, while the support part 3 has the function of to determine the optimum position in height of the plate 6 relative to the cross member 101, opposing any additional deformation thereof even if a tightening torque higher than the required tightening torque is exerted on the puller background 4.
  • the invention therefore provides a device 1 overcoming the disadvantages of prior art counterparts. It has been described above with reference to an exemplary embodiment; it goes without saying that it is not limited to this embodiment and that it extends to all the embodiments covered by the appended claims.

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Abstract

Ce dispositif comprend une cale de positionnement (2), insérée entre le patin du rail et un épaulement que forme le support du rail, une plaque métallique courbe, légèrement souple, une partie (3) de soutien de la plaque métallique, formant une face supérieure de réception de cette plaque métallique et un tire- fond. Selon l'invention, ladite partie de soutien est une pièce de soutien (3) distincte de la cale de positionnement (2), faite en un matériau rigide, apte à résister à un serrage du tire-fond dépassant un couple de serrage de l'ordre de 22,5 m. kg, cette pièce de soutien présentant au moins une face latérale externe (22a) d'appui contre ledit épaulement; ladite face supérieure (25) de cette pièce de soutien (3) est formée par une paroi supérieure étendue et courbe, dont la courbure correspond à celle de la plaque métallique après serrage, de telle sorte que cette plaque métallique vienne après serrage au contact de cette face supérieure par une surface étendue.

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 à un support d'immobilisation de ce rail par rapport au sol, tel qu'une traverse, le rail comprenant un patin d'appu i 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.
Il 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 aj ustée entre le pati n du rai l et l'épaulement q ue forme le support d'immobilisation, et venant reposer contre ladite face de réception ;
- une plaque métallique telle que précitée, et
- un tire-fond 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. 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 m précisions 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'exercice d'un couple de serrage excessif, la publication de brevet N° WO 2010/004170 divulgue une cale de rail destinée à reposer contre la traverse, 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 patin 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. La publication de brevet N° WO 91/1 1556 divulgue une cale incluant également un bossage de réception de la plaque métallique, formant corps avec elle. Cette cale ne remédie pas non plus au problème précité de la difficulté de mise en place entre le patin du rail et l'épaulement formé par le support d'immobilisation.
Un autre inconvénient des dispositifs existants est le risque d'usure de la cale par suite de frottements contre ladite face du support d'immobilisation et ledit épaulement sous l'effet des vibrations répétées générées par le passage des trains. Cette usure conduit à une perte des dimensions nominale de cette cale en épaisseur et en largeur, et a par conséquent une incidence sur le serrage, et donc sur la courbure, de la plaque métallique, ainsi que sur le maintien transversal du rail.
La présente invention vise à remédier aux problèmes et 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, tout en étant relativement facile à mettre en place et en étant résistant 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 le pati n du 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 une pièce de soutien distincte de la cale de positionnement, faite en un matériau rigide, apte à résister à un serrage du tire-fond dépassant un couple de serrage de l'ordre de 22,5 m. kg, cette pièce de soutien présentant au moins une face latérale externe d'appui contre ledit épaulement ; ladite face supérieure de cette pièce de soutien est formée par une paroi supérieure étendue et courbe, dont la courbure correspond à celle de la plaque métallique après serrage, de telle sorte que cette plaque métallique vienne après serrage au contact de cette face supérieure par une surface étendue. 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 ladite pièce de soutien) ; cette pièce de soutien reçoit en effet la plaque métallique contre elle, par une surface étendue, lorsque la plaque métallique est serrée, et s'oppose à toute déformation supplémentaire de celle-ci même si un couple de serrage plus élevé que le couple de 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 les dispositifs selon la technique antérieure, la cale de positionnement remplit simultanément ces deux fonctions ; or, le matériau de constitution d'une telle cale existante, s'il est adapté à résister à l'exercice d'un couple de serrage excessif, induit en revanche l'inconvénient de conférer une grande dureté à la cale, donc de générer le problème précité de difficultés de mise en place de la cale entre le patin du rail et ledit épaulement.
Avec le dispositif selon l'invention, au contraire, la cale ne supporte pas l'effort résultant de l'exercice d'un couple de serrage excessif et peut donc être réalisée en un matériau de dureté nettement plus faible que la pièce de soutien, par exemple en polyamide. Un tel matériau permet une insertion bien plus facile de la cale entre le patin du rail et l'épaulement, même en cas de positionnement relativement imprécis de ce patin par rapport à cet épaulement, solutionnant le problème précité dans la plupart des cas ; le serrage excessif du tire-fond est supporté quant à lui essentiellement par ladite pièce de soutien, laquelle est en un matériau adapté à résister à un tel serrage excessif, notamment un polyamide chargé de fibres de verre. La paroi supérieure étendue et courbe que comprend cette pièce de soutien permet un appui étendu de la plaque métallique contre elle, favorable à une bonne répartition de l'effort exercé et à une transmission de cet effort essentiellement sur l'épaulement que comprend le support d'une utilisation, par ladite face latérale externe que comprend la pièce de soutien.
Par "étendue", il faut comprendre que ladite face supérieure a une surface correspondant à au moins 70% de la surface de la plaque qui s'étend après montage entre ledit épaulement est l'axe du tire-fond. Par "courbe", il faut comprendre que ladite face supérieure a une courbure correspondant à celle qu'a la face inférieure de la plaque après serrage du tire-fond.
De préférence, la cale de positionnement présente une face interne ayant une hauteur non supérieure à l'épaisseur du bord du patin du rail, et ladite face latérale externe de la pièce de soutien a une hauteur correspondant sensiblement à la hauteur de l'épaulement.
La cale de positionnement, lorsqu'elle est insérée entre le patin du rail et ledit épaulement, ne repose ainsi pas contre ladite face de réception. Une éventuelle imprécision dans la fabrication du support d'immobilisation, une éventuelle irrégularité de la face de ce support recevant le patin du rail ou une éventuelle présence non détectée de corps étrangers sur cette même face, n'affecte donc pas cette cale ni la position de la plaque métallique. En outre, l'usure que subit cette cale est réduite, cette dernière n'étant pas au contact de ladite face de réception.
Ledit matériau rigide constituant la pièce de soutien 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.
De préférence,
- la pièce de soutien comprend au moins une face latérale interne d'appui contre la cale ayant une hauteur inférieure à la hauteur de ladite face latérale externe, et
- la pièce de soutien comprend une face inférieure reliant cette face latérale interne et cette face latérale externe, formant, avec ladite face latérale externe, une arête externe inférieure.
Cette arête externe inférieure constitue une zone de prise d'appui supplémentaire de la pièce de soutien contre ladite face de réception en cas de serrage très excessif du tire-fond. Cette zone de prise d'appui vient assurer un complément de répartition de l'effort de serrage excessif du tire-fond et constitue ainsi une sécurité.
En dehors de cette arête externe inférieure, ladite face inférieure de la pièce de soutien se trouve à distance de ladite face de réception, de sorte que le dispositif selon l'invention n'est pas très sensible à des irrégularités de surface pouvant exister au niveau de cette face, ou à la présence de corps étrangers sur cette face. Selon une forme de réalisation préférée de l'invention, la cale de positionnement et la pièce de soutien sont imbriquées l'une avec l'autre, la pièce de soutien étant conformée en U inversé et venant chevaucher une partie externe de la cale de positionnement, la pièce de soutien comprenant deux parties latérales d'appui, qui forment chacune les faces latérales interne et externe précitées, et qui délimitent entre elles un logement central de réception ajustée de ladite portion externe que comprend la cale de positionnement.
Les deux faces d'appui ainsi formées, situées à distance l'une de l'autre, permettent une parfaite prise d'appui de la pièce de soutien contre l'épaulement.
La pièce de soutien pourrait ne pas être fixée à la cale de positionnement ; de préférence, toutefois, cette pièce de soutien 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 une fois assemblées.
Ces moyens d'assemblage peuvent être de tout type approprié, par exemple encliquetage, emmanchement, collage, liaison moléculaire résultant d'un moulage bi-matière.
Ladite paroi supérieure forme également une face de positionnement de la pièce de soutien par rapport à la cale.
Avantageusement, ladite cale de positionnement comprend une première extension supérieure faisant saillie sur son côté destiné à être tourné vers le patin du rail après mise en place, cette première extension supérieure formant une plaque d'interface entre ladite plaque métallique et le patin du rail, qui permet une isolation électrique entre cette plaque métallique et ce patin.
Cette première extension supérieure forme de préférence corps avec la cale de positionnement, étant réalisée dans le même matériau que cette dernière.
Avantageusement, ladite pièce de soutien comprend une deuxième extension supérieure faisant saillie sur son côté destiné à être tourné du côté opposé au patin du rail après mise en place, cette deuxième extension supérieure formant une plaque d'appui contre ledit support d'immobilisation.
Cette deuxième extension supérieure forme de préférence corps avec la pièce de soutien, étant réalisée dans le même matériau que cette dernière.
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. L a fi g u re 1 e n est u n e v u e en perspective, de dessus, d'une cale de positionnement et d'une pièce de soutien que comprend le dispositif, à état non assemblées ;
la figure 2 est une vue est une vue en perspective, par-dessous, de la cale de positionnement et de la pièce de soutien, dans ce même état non assemblées ;
la figure 3 est une vue de la cale de positionnement et de la pièce de soutien similaire à la figure 1 , à l'état assemblées ;
la figure 4 est une vue de la cale de positionnement et de la pièce de soutien similaire à la figure 2, à l'état assemblées ;
la figure 5 est une vue d'un rail de tramway, d'une traverse supportant ce rail et d u d is pos itif sel on l ' i nventi on 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 6 est une vue partielle, similaire à la figure 5, des mêmes éléments, en coupe prise transversalement au rail et passant en dehors du tire-fond ;
la figure 7 est une vue partielle, similaire à la figure 5, des mêmes éléments, en position de serrage du dispositif ; et
la figure 8 est une vue similaire à la figure 6, en position de serrage du dispositif. Les figures 1 à 4 représentent une cale de positionnement 2 et une pièce de soutien 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 5.
Dans le sens longitudinal, le rail 100 est fixé à une pluralité de traverses 101 au moyen d'une pl uralité de dispositifs 1 installés de proche en proche le long du patin 102 du rail 100. La figure 5 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 la pièce de soutien 3, un tire-fond 4, une gaine 5, et une plaque métallique 6.
En référence aux figures 5 à 8, il apparaît que la cale 2 est destinée à être insérée de manière ajustée entre le patin 1 02 et un épaulement 103 que forme la traverse 101 , et qu'elle comporte une extension 8, décrite plus loin, d'appui contre le patin 102.
La pièce de soutien 3 est destinée à prendre appui contre l'épaulement 103 et à recevoir la plaque 6, et comporte une extension 9, également décrite plus loin, d'appui contre la traverse 101. Le tire-fond 4 est destiné à traverser la plaque 6 et l'ensemble formé par la cale 2 et la pièce de soutien 3, et à être ancré dans la traverse 101 au moyen de la gaine 5, celle-ci étant noyée dans la traverse et comprenant un filetage interne permettant le vissage de ce tire-fond 4.
La plaque métallique 6 présente une forme doublement courbe, dans un plan parallèle à l'axe longitudinal du rail 1 00 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 à 4, il apparaît q ue la cale de positionnement 2 comprend une partie centrale 10 et deux extensions supérieures 8 et 1 1 . L'ensemble est réalisé en une seule et même pièce de polyamide.
Comme le montrent les figures 5 à 8, la partie centrale 1 0 est destinée à être insérée entre le patin 1 02 du rail 1 00 et l'épaulement 103 de manière à assurer le maintien transversal de ce rail 1 00 par rapport à cet épaulement 103, et donc à la traverse 101 . Elle forme par conséquent deux faces longitudinales 12, 13 destinées à venir respectivement contre ce patin 102 et contre cet épaulement 103. La hauteur de la face 12 correspond sensiblement à l'épaisseur du patin 102 et celle de la face 13 est légèrement inférieure à la hauteur de l'épaulement 103 ; il en résulte qu'après mise en place de la cale 2, la face 12 ne dépasse pas en dessous de l'épaisseur du patin 102, et donc qu'un éventuel dépassement de la couche de matériau 104 supportant le rail 100 au-delà du bord du patin 102 n'interfère pas avec ladite partie centrale 10 ; il en résulte également que la face inférieure 14 de la partie centrale 1 0 ne vient pratiquement pas au contact de la face de la traverse 101 recevant le rail 100 et que cette face 14 est inclinée.
La partie centrale de base 10 comprend par ailleurs un trou 15 de passage du tire-fond 4 et présente u n évi dement central 16 de réception ajustée d'une extension 21 correspondante que comprend la pièce de soutien 3.
L'extension 8 forme, comme déjà indiqué, une plaque d'appui de la cale 2 contre le patin 102. Elle présente une face supérieure 17 venant, après assemblage à la pièce de soutien 3, sensiblement dans le prolongement de faces supérieures que forment une partie centrale 20 et une extension 21 que comprend cette pièce 3.
L'extension 1 1 est dimensionnée de telle sorte qu'elle est apte à être engagée de manière ajustée dans un logement central 32 délimité par deux protubérances 22 que comprend également la pièce de soutien 3. Elle comporte un bossage 18 destiné à venir s'emboîter de manière ajustée dans un évidement central correspondant 27 que comprend également la pièce de soutien 3.
Cette pièce de soutien 3 comprend une partie centrale 20, deux extensions transversales supérieures 9 et 21 et deux protubérances inférieures 22. L'ensemble est réalisé en un matériau composite comprenant une résine chargée de fibres, notamment de la fibre de verre, apte à résister à un serrage du tire-fond 4 supérieur à 40 m. kg, donc dépassant largement le couple de serrage préconisé pour ce tire-fond 4, en général de l'ordre de 22,5 m. kg.
La partie centrale 20 forme une face supérieure 25 de réception de la plaque 6, une face inférieure 26 d'appui contre la traverse 101 , et un évidement central 27 d'assemblage à la cale 2.
L'extension 9 forme, comme mentionné plus haut, une plaque d'appui de la pièce 3 contre la traverse 1 01 , au-delà de l'épaulement 103. Sur sa face supérieure, elle présente un évidement arrondi 30 qui reçoit une partie arrondie correspondante que forme l a pl aq ue 6. Elle forme également une face inférieure venant dans le prolongement de la face inférieure 26 de la partie centrale 20.
L'extension 21 fait saillie du côté de la partie centrale 20 opposée à l'extension 9. Sa face supérieure s'étend dans le prolongement de la face supérieure 25 de la partie centrale 20, et l'ensemble de ces deux faces présente une courbure correspondant à la courbure optimale que doit présenter la plaque métallique 6 après serrage du tire- fond 4, au droit de la pièce de soutien 3.
L'extension 21 délimite également un trou 31 de passage du tire-fond 4.
Les protubérances 22 sont disposées aux extrémités longitudinales de la partie centrale 20 et font saillie de celle-ci vers le bas. Chacune d'elle présente une face latérale externe 22a destinée à venir prendre appui contre l'épaulement 103 de la traverse 101 , une face latérale interne 22b destinée à venir prendre appui contre une face correspondante de la cale de positionnement 2, et une face inférieure d'extrémité.
La pi èce de souti e n 3 est aménagée de manière telle que, lorsque les protubérances 22 reposent contre la traverse 101 , la surface supérieure 25 qu'elle forme soit située à un niveau correspondant à la hauteur optimale que doit avoir la plaque métallique 6 au droit de cette pièce de soutien 3, par rapport à la traverse 101 , lorsque le serrage du tire-fond 4 est optimal.
Com me le m ontrent par ailleurs les figures 5 à 8, la hauteur des protubérances 22 au niveau des faces latérales externes 22a est telle que les faces inférieures d'extrémité de ces protubérances 22 viennent à proximité de la face de la traverse 101 recevant le patin 102. Ces faces inférieures d'extrémité sont légèrement inclinées et viennent dans le prolongement de la face inférieure 14 de la partie centrale 10 de la cale 2.
Les deux protubérances 22 délimitent entre elles un logement central 32 destiné à recevoir de manière ajustée l'extension 1 1 correspondante que forme la cale de positionnement 2, avec engagement ajusté du bossage 18 que comprend cette extension 1 1 dans l'évidement central 27.
Comme cela se comprend en référence aux figures 3 et 4, la pièce de soutien 3 et la cale de positionnement 2, une fois assemblées l'une à l'autre, forment un ensemble unitaire. L'assemblage de ces deux pièces 2, 3 peut être conservé par un inter-engagement ajusté et légèrement forcé de l'une avec l'autre, générant des frottements entre ces pièces, ou par tout autre moyen, par exemple collage, soudage, sertissage.
En référence aux figures 5 à 8, il apparaît que la cale 2, grâce à sa partie centrale 10, a pour fonction de positionner transversalement le rail 100 par rapport à l'épaulement 103, tandis que de la pièce de soutien 3 a pour fonction de déterminer la position optimale en hauteur de la plaque 6 par rapport à la traverse 101 , en s'opposant à toute déformation supplémentaire de celle-ci même si un couple de serrage plus élevé que le couple de serrage requis est exercé sur le tire-fond 4.
Ainsi, un éventuel serrage excessif du tire-fond 4 est supporté non pas par la cale 2 mais par la pièce de soutien 3, dont le matériau constitutif est adapté à résister à un tel serrage.
L'invention fournit par conséquent un dispositif 1 remédiant aux inconvénients des dispositifs homologues de la technique antérieure. Elle 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) à 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 de réception de cette plaque métallique, 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 q ue ladite partie de soutien est une pièce de soutien (3) distincte de la cale de positionnement (2), faite en un matériau rigide, apte à résister à un serrage du tire-fond (4) dépassant un couple de serrage de l'ordre de 22,5 m. kg, cette pièce de soutien présentant au moins une face latérale externe (22a) d'appui contre ledit épaulement (103) ; ladite face supérieure (25) de cette pièce de soutien (3) est formée par une paroi supérieure étendue et courbe, dont la courbure correspond à celle de la plaque métallique (6) après serrage, de telle sorte que cette plaque métallique (6) vienne après serrage au contact de cette face supérieure par une surface étendue.
2 - Dispositif (1 ) selon la revendication 1 , caractérisé en ce q ue la cale de positionnement (2) présente une face interne ayant une hauteur non supérieure à l'épaisseur du bord du patin (102) du rail, et en ce que ladite face latérale externe (22a) de la pièce de soutien (3) a une hauteur correspondant sensiblement à la hauteur de l'épaulement (103).
3 - Dispositif (1 ) selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce que :
- la pièce de soutien (3) comprend au moins une face latérale interne (22b) d'appui contre la cale (2) ayant une hauteur inférieure à la hauteur de ladite face latérale externe (22a), et - la pièce de soutien (3) comprend une face inférieure reliant cette face latérale interne (22b) et cette face latérale externe (22a), formant, avec ladite face latérale externe, une arête externe inférieure.
4 - Dispositif (1 ) selon la revendication 3, caractérisé en ce q ue la cale de positionnement (2) et la pièce de soutien (3) sont imbriquées l'une avec l'autre, la pièce de soutien (3) étant conformée en U inversé et venant chevaucher une partie externe de la cale de positionnement (2), la pièce de soutien (3) comprenant deux parties latérales d'appui (22), qui forment chacune les faces latérales interne et externe (22b, 22a) précitées, et qui délimitent entre elles un logement central (32) de réception ajustée de l ad ite portion externe ( 1 0) q ue com prend la cal e de positionnement (2).
5 - Dispositif (1 ) selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que ladite pièce de soutien (3) et la cale de positionnement (2) sont munies de moyens (1 1 , 16, 18, 21 , 27) d'assemblage de l'une à l'autre, permettant à ces deux pièces (2, 3) de former un ensemble unitaire une fois assemblées.
6 - Dispositif (1 ) selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que ladite cale de positionnement (2) comprend une première extension supérieure (8) faisant saillie sur son côté destiné à être tourné vers le patin (102) du rail après mise en place, cette première extension supérieure (8) formant une plaque d'interface entre ladite plaque métallique (6) et le patin (102) du rail, qui permet une isolation électrique entre cette plaque métallique (6) et ce patin (102).
7 - Dispositif (1 ) selon la revendication 6, caractérisé en ce que ladite première extension supérieure (8) forme corps avec la cale de positionnement (2), étant réalisée dans le même matériau que cette dernière.
8 - Dispositif (1 ) selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que ladite pièce de soutien (3) comprend une deuxième extension supérieure (9), faisant saillie sur son côté destiné à être tourné du côté opposé au patin (102) du rail après mise en place, cette deuxième extension supérieure (9) formant une plaque d'appui contre ledit support d'immobilisation (101 ).
9 - Dispositif (1 ) selon la revendication 8, caractérisé en ce que ladite deuxième extension supérieure (9) forme corps avec la pièce de soutien (3), étant réalisée dans le même matériau que cette dernière.
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