Brevet FR2313501A1 — publié le 19761231

PREAMBULE Le déposant a proposé en 1964 la construction d'un rail Diedre, c'est-à-dire à 2 jambages ouverts, présentant des qualités nouvelles - Elasticité verticale pratiquement ad-libitum, intervenant avant toute autre action du ballast et des supports. - Moment transversal accru. - Appui plus rationnel des charges roulantes. - Laminage facilité entraînant un meilleur fibrage du champignon et l'élimination de la ségrégation. Puis, en 1974, le meme genre de rail fut transformé en rail à large champignon, augmentant la masse du rail en tete, afin de faire face aux variations caloriques supportées par le rail quand le freinage des rames s' effectue par des patins développant des courants de Foucault. Cette forme maintient intégralement les caractéristiques avantageuses du rail dièdre définies ci-dessus. Malheureusement, tout l'appareillage connexe affecté à la pose du rail Vignole est un obstacle à l'usage du rail à large champignon, de sorte qu'on est conduit à rechercher une solution propre à absorber les effets caloriques sans pour cela renoncer au profil Vignole. L'emploi d'un répartiteur pour rail, objet de la présente invention, répond précisément à cet objectif. A titre d'exemple, les dessins annexésmontrent3 solutions plus spécialement tracées pour des rails Fignole. (pî.i) et (P1.II). Principe Le principe consiste à ajouter un complément massique au champignon du rail, sans toutefois que cette adjonction nécessité une intervention quelconque d'usinage sur le rail. Il convient de noter que cette condition permet de ne différencier en rien les lignes nouvelles et les lignes existantes. A titre d'exemples, non limitatifs dans le tracé, propre à chaque cas particulier (poids et profil du rail, nature des supports et des attaches), il est présenté trois formes caractéristiques de construction selon le principe précédent 10) Répartiteur laminé ou moulé spécialement (pî.i) La figure montre clairement le profil proposé pour le répartiteur rep.2 s'apparentant å une éclisse courante, mais présentant de préférence un évidement rep.3, évitant tout basculement des faces 4 et 5 venant des tolérances de fabrication. Il convient de préciser que la partie droite de la figure (rep.2 A) correspond à cette première forme, alors que celle du 2 / rep.2 B correspond à la seconde, est représentée à gauche. Il convient d'ajouter que la mise en place de la pièce 2 amène les deux précisions suivantes a) Pour rendre plus parfait le contact des faces 4 et 5 avec le champignon 1, il est préférable de disposer d'un chariot de pose analogue à celui du meulage des rails, afin de meuler simultanément les faces 4 et 5 pour supprimer l'oxydation et la calamine immédiatement avant pose. Il est possible toutefois de ne pas pratiquer cette opération si l'on adopte une section suffisante de la pièce 2 permettant ainsi de reporter au mieux l'effet Joule. Le tracé figuré du répartiteur rep.2 A, amenant un poids métrique d'environ 15 Kgs permet, à titre indicatif, d'augmenter de 50% les sections échauffées. b) En remarquant que les répartiteurs, interrompus en droit des appareils, de voie et des joints éclissés, peuvent être employés en grandes ou courtes longueurs, notamment dans les zones de freinage. Dans le dernier cas notamment, la pose peut être faite par un seul opérateur, lequel peut plaquer le répartiteur contre le rail au moyen de plots magnétiques pour fixer-alors les griffes élastiques rep.7. A noter que la présence des vibrations importantes rend probablement impossible une fixation magnétique définitive et exige l'emploi d'une attache mécanique. Fixation du répartiteur La forme de l'emboitement de la pièce 2 permet un appui sur 4/5 par simple pression d'une griffe élastique 7, laquelle ne prend appui que sur le rail 1, à l'exclusion de ses attaches sur les traverses, directement ou indirectement. A titre indicatif, et selon la tension adoptée pour la griffe 7, ces pièces peuvent être placées tous les 2 ou 3 espaces entre deux traverses. Il convient de prociser qu'à la place de la griffe élastique rep.7, le répartiteur peut être appliqué sur le rail et retenu verticalement par un crapaud boulonné sur le patin du rail de la même façon que certaines attaches classiques utilisées déjà dans la pose de la voie. La forme représentée Pl.II en est un exemple. Diffusion calorique Afin de concentrer le poids métrique de la pièce 2 sur la face opposée au patin de freinage, cette pièce ne comporte pas de prolongement vertical-vers le patin du rail. Par contre, il est peut être utile, en vue d'augmenter la surface rayonnante, d'adjoindre à la face 8 du répartiteur 2, une bande ondulée légère 9, par exemple soudée par points 10 sur 2. Les mesures faites sur les pièces prototypes doivent permettre d'ét-ablir l'efficacité exacte, donc l'opportunité comme les dimensions. Il est possible que des cannelures venues de laminage comme le tracé 11, puissent se montrer suffisantes, sans présenter le meme risque d'oxydation. Seules les faces d'appui 4 et 5 en seraientdému nies. 20) Répartiteur issu d'un rail de réemploi La planche côté gauche représente une variante dérivant des considérations ci-après - Un prolongement vertical du répartiteur pouvant etre rejeté par l'aggravation du poids métrique, cette incidence peut se trouver éliminée en utilisant un rail reformé, après formage à chaud selon le même dessin y compris élimination des demi-patins, cintrage de l'ame et embrèvement du champignon - Le procédé maintient l'avantage du dédoublement de l'ame pour améliorer la diffusion des calories et le rayonnement. De plus, la troncature du patin élimine toute gene pour l'entre- tien de la voie, que les attaches sur traverses soient directes ou indirectes. - Il est toujours possible de pratiquer des cannelures comme pour la solution 10/, ou de fixer une bande ventilée. Fixation du répartiteur En cas de reformage d'un vieux rail, ainsi que dans le cas d'adoption d'un profil laminé neuf, l'ame est cintrée selon 6.6, afin de permettre la pression d'une griffe élastique 7, comme dans le cas pré cédant' en adoptant d'ailleurs pour la pièce 7 une forme commune aux 2 cas. On remarque que la forme contre-coudée adoptée pour la solution 10/ convient aussi au cas 20/ Il faut noter aussi que la griffe élastique 7, de constitution analogue aux anticheminants déjà connus, se met en place entre les traverses, donc indépendamment des attaches existantes. 30) Répartiteur composite en tole pliée Une troisième solution, représentée Pl.II, est dénommée composite car elle peut comporter 3 pièces indépendantes rep.21, 22 et 23, par exemple -21 et 22 en tôle élastique pliée et 23 en laminé courant. On peut ainsi monter - soit la pièce 21 seule - soit 21 + 22 - soit 21 + 22 + 23 - soit 21 + 23, et cela, en fonction de l'augmentation massique voulue et du poids métrique accepté. L'ensemble est appliqué par un crapaud 4 et un boulon ou tirefond 5. On remarque que a) la pièce 22 atténue l'étranglement calorique entre champignon et âme du rail. b) les pièces 21 et 22 s'appliquent séparément sur le champignon du rail. c) Cette proposition réduit au minimum l'investissement d'outillage. REVENICATI ONS 1 La présente invention s'applique aux rails de Chemin de Fer, en vue de leur apporter un complément de masse permettant de réduire les élévations de température de ces rails provenant des effets Joule venus de action de certains types de freins Elle est caractérisée par l'adjonction d'une pièce coaplémentaire dénommée répartiteur, juxtaposée au rail par simple contact sous pression, sur la face externe du rail opposée au passage du boudin de roue 2 Il co nvient de noter que 1 'augmentation de masse selon revendication 1 , obtenue ainsi sans changer le profil du rail courant, se dédouble en deux actions, ltune anti-calorique et loutre magnétique . La revendication 2 est donc caractérisée aussi par le choix devenu possible pour le répartiteur d'un métal de meilleures caractéristiques calorique et magnétique que le rail proprement dit, trop riche en carbone 3 Selon revendications 1 et 2, la revendication 3 précise que le tracé du répartiteur peut être réalisé de facon à faire porter l'action des patins de frein à induction, par exemple à courants de FoucanIt, avec un maximum d'intensité sur le répartiteur, afin de réduire les effets Joule sur le rail. Une température plus élevée sur le répartiteur reste sans inconvénient, la pièce n'étant pas porteuse et, d'autre part, reste à dilatation libre, étant posée en sections non continues 4 Le tracé de cette pièce, selon revendications 1- 2 et 3 est caractérisé par le développement maximum de sa face supérieure, sensiblement dans le plan de roulement des bandages afin de porter au maximum la surface exposée à l'action des caurants de Foucault; la position proposée dépend de la limite d'usure de la table de roulement du rail .Ce tracé entrasse en conséquence une extension possible de la longueur du patin de frein vers l'extérieur de la voie, ce qui permet de réduire ainsi l'induction spécifique 5 Le répartiteur, selon revendications 1 2 et 3, est caractérisé, dans sa forme laminée ou coulée, par une rainure extérieure permettant dwexercer une pression d'application sur le rail par un griffon élastique, de préférence dérivé d'un anticheminant du type courant. Dans une variante comportant usage d'un profil à jambage, neuf ou de réemploi la rainure est remplacée par un cintrage formant appui du griffon 6 Le répartiteur selon revendication 5, est aussi caractérisé mais sans obligation, soit latéralement par une bande ventilée ondulée, soit par des cannelures le long de son profil extérieur 7 Dans la variante du répartiteur comportant un jambage sensiblement vertical, selon revendication 5, elle est caractérisée par l'avantage dtun dédoublement de l'évactation calorique par ltsme du rail ainsi doublée, ainsi que la surface de rayonnement accrue 8 Dans la variante en tôle pliée, le répartiteur selon revendication 1, est caractérisée par la décomposition. en 3 pièces simples, permettant des combinaisons multiples selon la temporisation désirée 9 Le répartiteur construit selon revendication 7 ou 8, est caractérisé par le dégagement sur le rail de la zone de fixation sur ses supports (traverses, blochets ou autres), disposition ne modifiant pas lentretien courant . La fixation du répartiteur sur le rail ntintervient qu'entre les appuis