Brevet FR2273116A1 — publié le 19751226

La fixation des rails de chemin de fer sur les traverses qui les supportent steffectue au moyen d'attache disposées de part et d'autre du rail qui appliquent une force verticale sur le patin du rail et qui les butent latéralement. Pour avoir une bonne répartition des efforts sur plusieurs traverses au passage d'une roue d'un train, on interpose une semelle en caoutchouc entre le rail et la traverse. Il est alors nécessaire que l'attache soit élastique si l'on veut main tenir un effort de serrage à peu près constant du rail sur la traverse quelle que soit la charge que les roues d'un train lui appliquent. Des lames en forme de C ont été imaginées de longue date pour constituer une attache de grande flexibilité; les deux bran ehes, disposées l'une au-dessus de l'autre, étaient percées d'un trou pour le passage de l'organe de serrage; l'une des deux branches appuyait sur le patin du rail et le butait latéralement, l'autre recevait l'effort appliqué par l'organe de serrage, la boucle du C logée dans un évidement de la traverse positionnait l'attache latéralement Ces attaches présentent plusieurs inconvénients, le principal est que la butée latérale assurée par la branche de serrage n' est pas franche, le rail est mal positionné latéralement. Il existe aussi des attaches en C dont la branche inférieure est plus courte et plus large que la branche supérieure et débordant de part et d'autre de celle-ci, est percée de deux trous destinés chacun à un organe de serrage. La branche supérieure très flexible appuie seule sur le rail Ces attaches ne s'opposent pas au basculement du rail et la force de serrage qu'elles exercent sur le rail est considérablement influencée par les tolérances d'exécution de leur forme, de celle de la traverse, des dimensions du rail et de ltépais eur de la semelle. Rn pratique, leur force de serrage est irrégulière et ne peut être vérifiée. Or, on cherche de plus en plus à augmenter la vitesse et la charge des trains; en même temps, on veut améliorer leur confort et pour cela, on utilise des semelles de caoutchouc de plus en plus épaisses. I1 est donc nécessaire d'avoir à la fois : un positionnement latéral du rail très sur et précis, et une attache de grande flexibilité, très résistante qui s' oppose au basculement latéral du rail sur sa semelle et dont la force de serrage sur le rail soit bien déterminée. La présente invention s'applique à une attache composée de deux lames superposées solidaires l'une de l'autre à une extrémité. La lame supérieure appuie à une extrémité sur le patin du rails Les deux lames enserrent un noyau qui répartit convenablement 1 'effort de serrage sur la lame inférieure et sur la lame supé- rieure, de sorte que tout accroissement de l'effort sur le rail dû au passage d'une roue ne diminue pas sensiblement la pression de l'attache sur le rail et que toute tendance au basculement latéral du rail se traduise par un accroissement considérable de la pression sur le bord du patin du rail opposé au sens de renversement et se trouve ainsi empêchée. L'isolement électrique du rail peut être obtenu par le noyau de répartition de l'effort de serrage qui peut être réalisé en matière isolante. Les dessins annexés donnent des exemples de réalisation d'attaches conformes à l'invention : d'autres caractéristiques et avantages apparaitront au cours de la description qui va suivre. La figure 1 représente par une vue en coupe longitudinale, le montage d'une attache avant serrage. La figure 2 représente par une vue en coupe longitudinale, le montage de l'attache de la figure 1 serrée sur le rail et son support. La figure 9 représente une vue de dessus en coupe, selon la ligne AÂ de l'attache de la figure 1. La figure 4 est une variante de la figure 2o La figure 5 est une vue de dessus de l'attache de la figure 2o La figure 6 est une vue en coupe d'une variante du noyau de répartition des efforts de serrage. Telle qu'elle est représentée sur la figure 1, l'attache comprend un noyau N, une lame supérieure L et une lame inférieure E. Les lames L et M sont solidaires par une boucle 2. La lame supérieure L est pereée d'un orifice 4 disposé au-dessus d'un orifice 5 percé dans la lame inférieure M. Le noyau N comprend plusieurs étages séparés par des épaulements : une bague 6, un poussoir 7 avec épaulement 8 et une colleretteavec épaulement 10 et portée supérieure 11. Le noyau N est percé de haut en bas d'un trou 12 pour le passage d'un organe de serrage6 Le noyau N est logé dans les orifices des lames X et X, la bague 6 dans l'orifice 5 de la lame inférieure X; le poussoir 7 dans l'orifice 4 de la lame supérieure L. Le rail R est supporté par la traverse T par l'intermédiai- re d'une semelle s en caoutchouc qui déborde du rail de part et d'autre. La lame X est posée à son extrémité 1 sur le bord du patin du rail R et par la boucle 2 dans une alvéole 13 de la traverse T. L'organe de serrage comprend une vis V ancrée dans la traverse T et un écrou S. la vis V passe à travers le trou 12 du noyau N. En serrant l'écrou s sur la portée Il le noyau N appuie sur la lame inférieure I qui fléchit autour de la boucle 2 en entraanant la lame X qui reporte une partie de il effort sur le rail R et l'autre sur la traverse X0 Auprès une certaine flexion, l'extrémité 3 de la lame inférieure X vient en contact avec la semelle en caoutchouc S et la soumet à une force de compression; puis la lame X continue à fléchir entre ses extrémités 2 et 3. En serrant davantage l'écrou E, l'épaulement 10 de la collerette 9 vient en contact avec la lame supérieure L. Pour tout serrage supplémentaire de l'écrou E, la lame su périeure X fléchit entre ses appuis 1 et 2 en parallèle avec la lame inférieure X qui fléchit également entre ses 2 extrémités 2 et 30 La rigidité de l'attache s'accrot donc brusquement. La variation du couple de serrage qui en résulte peut servir à le limitera Pour obtenir une limitation plus franche du serrage, il suffit de faire recouvrir le bord du patin du rail R par le bord de la collerette 9, comme le montre la figure 2. Une autre solution est de buter la bague 6 ou la lame inférieure X sur la traverse T. Dans l'état de la figure 2, l'attache est serrée normalemenL le noyau N soumet la lame inférieure I à un moment de flexion qu'elle transmet à la lame supérieure X par la boucle 2. I1 en résulte une force de serrage sur le patin du rail R. Comme on l'a vu plus haut, le serrage de l'écrou E est limité par le contact de l'épaulement 10 sur la lame supérieure B. La force de serrage de la lame inférieure Bd qui conditionne ltef- fort de serrage sur le rail R dépend de la course de l'épaulement 10 et donc de la hauteur du poussoir 7. Si pour une cause quelconque l'attache vient à se desserrer, il apparaît un jeu entre 11 épaulement 10 et la surface supérieure de la lame supérieure B. Ce åeu donne une indication de la force de serrage résiduelle sur le rail R. Quand une roue passe sur le rail R, il comprime la semelle S et le rail 'abaisse. La lame supérieure L continue à être soumise sensiblement au même moment de flexion de la part de la boucle 2 et applique au rail R un effort à peu près égal. les mouvements de lacet du train tendent à faire incliner le rail R sur sa semelle S; le bord du patin de rail a tendance alternativement à se soulever et à s'abaisser. L'enfoncement est limité par la force de compression de la semelle S. Au soulèvement, le rail rencontre la lame L serrée rigidement par la collerette 9. le mouvement d'oscillation verticale du rail est limité. Le poussoir 7 comporte du côté du rail R un bossage 14 qui assure le positionnement latéral du rail R. les mouvements de lacet et la force centrifuge du train dans les courbes tendent à déplacer latéralement le rail R qui appuie sur le bossage 14 du noyau N encastré dans les lames L et M qui sont elles-mêmes butées latéralement par la boucle 2 dans l'alvéole 13 de la traverse T. Le déplacement latéral du rail ne peut donc se faire. Mais le rail vibre dans le plan vertical; pour aider le bossage 14 à suivre ce mouvement, une ou plusieurs fentes horizontales 15 lui donnent une certaine flexibilité. Reportons-nous maintenant & la figure 30 Le moment de flexion de la lame supérieure X est maximum dans la boucle 2, à l'appui sur le rail; il décroît proportionnellement à la distance; il est nul au contact avec le rail6 Un découpage qui enlèverait le triangle b c d n' affaiblirait donc pas la lame et lui donnerait une meilleure flexibilité; il en sera de même pour l'orifice 4 dont la forme s'inscrit à l'intérieur du triangle b o d. Le poussoir 7 du noyau N s'y ajuste de façon à etre en contact avec la lame X sur une grande surface de son pourtour 16, 17, 80 Le bossage 14 du noyau N présente vis-à-vis du rail R une surface plane 19 la plus grande possible, de façon à réduire la pression de contact avec le rail et donc l'usure. Le trou central 12 pour le passage de la vis V est de préfé- rence cylindrique. Les figures 4 et 5 montrent une exécution simplifiée de l'attache, le bout 20 de la branche inférieure X 2 y assure la butée latérale contre le rail. Les orifices 24 dans la lame supérieure L 2, 25 dans la lame M 2 et le noyau N 2, ont une forme circulaire6 Quand le rail doit être isolé électriquement, la semelle en caoutchouc S, le noyau N et l'alvéole 13 de la traverse T sont isolants0 Le noyau N doit être très résistant pour supporter, d'une part, l'effort de l'organe de serrage et, d'autre part, les efforts de butée latérale du rail. I1 peut etre fabriqué en bakélite armée de toiles ou en une autre matière plastique armée de fibres Dans la figure 6, il est proposé de le renforcer par une enveloppe 30 en métal embouti. Ceste solution peut aussi être adoptée pour obtenir un noyau relativement élastique, comportant une partie en caoutchouc 31, une enveloppe 30 et une bague intérieure 32 qui empeche le caoutchouc de s'engager dans les filets de l'organe de serrage. L'attache élastique de rail conforme à l'invention s'applique à la fixation des rails sur leur support, chaque fois que celle-ci s 1effectue avec une semelle élastique interposée entre le rail et le support. Elle est particulièrement intéressante quand le support est une traverse en béton. Elle est applicable cependant aux autres supports et, notamment, aux traverses en bois. REVENDICBTIONS le Attache élastique d'un rail sur son support, comportant deux lames superposées solidaires à une extrémité destinée à faire appui sur le support du rail; l'autre extrémité de la lame supérieure qui est plus longue, étant destinée à faire appui sur le bord du patin du rail. L'attache est caractérisée par un noyau qui est inséré dans un orifice percé dans chacune des deux lames et qui répartit entre elles la force que lui applique un organe de serrage. 2. Attache élastique suivant revendication 1, caractérisée en ce que le noyau comporte au moins deux épaulements chacun en contact avec l'une des lames quand l'attache est serrée et dont la distance est plus grande que la distance des faces supérieures de chacune des deux lames quand l'attache est desserrée. 3. Attache élastique suivant revendications 1 ou 2, caractérisée en ce que la lame inférieure appuie sur la semelle débordante du rail quand l'attache est serrée. 4. Attache élastique suivant revendications 1 ou 2, caractérisée en ce que la lame inférieure appuie sur le support du rail quand l'sttache est desserrée. 5. Attache élastique suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le noyau comporte une surface d'appui verticale agencée pour former butée latérale du rail0 6. Attache élastique suivant revendication 5, caractérisée en ce que la surface d'appui verticale est coupée par une ou plusieurs fentes horizontales. 7. Attache élastique suivant l'une quelconque des revendications précédenRes, caractérisée en ce que le noyau est percé d'un trou vertical pour être traversé par l'organe de serrage. 8. Attache élastique suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le noyau est exécuté en matière électriquement isolante. 9. Attache élastique suivant revendication 8, caractérisée en ce que la matière isolante du noyau est enfermée dans une enveloppe emboutie. 10. Attache élastique suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que l'orifice de la lame supérieure est découpé i l'intérieur du triangle isocèle dont le sommet est à la verticale du centre de l'appui sur le support du rail et la base est la ligne d'appui sur le patin au rail. il. Attache élastique suivant l'une quelconque des revendications précédentes, dont les deux lames sont les deux branches d'une lame repliée en C.