Brevet FR2309668A1 — publié le 19761126

La présente invention a pour objet un rail à ornière ou à gorge pour voies ferrées encastrées en chaussée, du type comprenant un patin, une ame, et un champignon bordé sur un de ses cotés par une bavette délimitant avec lui une gorge à profil courbe ; un tel type de rail est notamment utilisé à la construction de voies de chemins de fer, ou dans d'autres applications analogues. Les rails à ornière actuellement connus possèdent généralement un profil de gorge entièrement courbe, de forme plus ou moins approximativement semi-circulaire, ou parfois constituée de deux portions incurvées de rayons de courbure inégaux, la portion incurvée de moindre rayon étant adjacente au champignon du rail et se raccordant à sa paroi latérale regardant vers l'intérieur de la voie. L'ornière ainsi délimitée par le champignon et par la bavette du rail est destinée à permettre le libre débattement axial des mentonnets des roues du véhicule ferroviaire, notamment lors de son inscription dans les courbes.Cette ornière constituant de toute évidence une gOne pour les autres usagers de la chaussée, sa largeur doit être réduite au strict minimum nécessaire, et l'idéal serait de pouvoir lui donner un profil rectangulaire, de manière à offrir au mentonnet de la roue le maximum de possibilités de débattement axial dans les limites de la largeur d'ornière tolérée. La fabrication des rails par laminage rendant toutefois impossible en pratique l'obtention d'un profil rectangulaire, il s'est révélé indispensable d'adopter une forme incurvée pour le profil de la gorge avec éventuellement une variation du rayon de courbure qui constitue un compromis acceptable entre la forme idéale et celle dictée par les considérations pratiques.Le profil courbe de la gorge n'en limite pas moins f - cheusement les possibilités de débattement axial du mentonnet de la roue du véhicule. La présente invention propose, tout en conservant le principe d'une gorge à profil courbe, un perfectionnement de nature à améliorer les possibilités de débattement axial du mentonnet de la roue. Ce résultat est atteint, conformément à l'invention, g-4ce au fait que le profil de la gorge inclut deux portions incurvées approximativement en quart de cercle dont la somme des rayons de courbure est inférieure à la largeur de la gorge, et une portion rectiligne de raccordement de largeur égale à la dif férence qui est interposée au fond de la gorge entre lesdites portions incurvées. Selon une autre caractéristique de l'invention, les deux portions incurvées du profil de la gorge sont de rayons de courbure inégaux, celle qui est adjacente au champignon possédant le plus faible rayon de courbure et se raccordant directement à la paroi latérale, approximativement verticale, du champignon du rail. Selon une autre caractéristique encore de l'invention, le bord supérieur de la bavette est situé à un niveau légèrement inférieur à celui du sommet du champignon constituant la table de roulement. Il résulte des dispositions énumérées ci-dessus, à savoir essentiellement l'aménagement d'une portion plate entre les deux portions incurvées du profil de la gorge et l'adoption de moindres rayons de courbure pour ces dernières que dans les rails actuellement connus, ceci naturellement à égalité de largeur d'ornière, une possibilité accrue de débattement axial du mentonnet de la roue du véhicule, lequel se rapproche sensiblement du débattement maximal qu'autoriserait un profil rectangulaire. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaitront encore à la lecture de la description suivante d'une forme préférentielle de réalisation, donnée à simple titre d'exemple illustratif, et avec référence à l'unique figure du dessin ci-annexé représentant en coupe transversale un rail conforme à l'invention ainsi que ses éclisses d'assemblage. Le rail représenté sur le dessin comprend, de façon connue, un patin 1, une âme 2, un champignon 3 dont le sommet constitue la table de roulement, et une bavette 4 qui, avec le champignon 3 qu'elle borde sur un de ses côtés, délimite la gorge ou ornière à l'intérieur de laquelle peut débattre en direction axiale le mentonnet d'une roue de véhicule ferroviaire (non représentée). Conformément à l'invention, le profil intérieur de la bavette, c'est-à-dire de la gorge du rail, comprend une première portion incurvée 41 en forme de quart de cercle de rayon R1, une seconde portion incurvée 42 également en forme de quart de cercle mais avec un rayon R2 sensiblement inférieur aû rayon R1, et une portion rectiligne 43 de largeur e qui est interposée au fond de la gorge entre ces deux portions incurvées et en assure le rac cordement. Ainsi qu'il ressort de l'examen du dessin, la somme des rayons de courbure Ri et R2 des deux portions incurvées est inférieure à la largeur totale intérieure de 1 'ornière, la différence correspondant précisément à la largeur e de la portion rectiligne 43.A sa partie supérieure, la portion incurvée 42 se raccorde directement à la paroi latérale 31, approximativement verticale, du champignon 3. Le sommet 32 de ce dernier, formant table de roulement, est dessiné avec une légère inclinaison vers l'intérieur de la voie, ceci afin d'améliorer de façon connue l'appui et le guidage des bandages des roues du véhicule ferroviaire. Le bord supérieur 44 de la bavette 4 est par ailleurs arrêté à un niveau légèrement inférieur à celui du sommet 32 du champignon 3. Lors de l'encastrement du rail dans la chaussée, on doit veiller à ce que le bord 44 de la bavette reste affleurant au niveau de cette chaussée, ce qui garantit un certain dépassement de la table de roulement constituée par le sommet 32 du champignon 3, nécessaire pour éviter que le bord du bandage de la roue du véhicule vienne détériorer la chaussée. On comprend aisément, sans qu'il soit nécessaire de produire à cet effet une épure comparative, que l'aménagement d'une portion plate au fond de la gorge ainsi que l'adoption de moindres rayons de courbure pour les portions incurvées de son profil permettent d'accroître sensiblement la possibilité de débattement axial du mentonnet de la roue du véhicule. Cette possibilité de débattement atteint ainsi une valeur intermédiaire entre celle qui est autorisée par les rails de construction connue et la valeur maximale qui correspondrait à un profil idéal rectangulaire pour une largeur d'ornière donnée. L'invention prévoit encore que ce soit l'éclisse 5 destinée à s'engager sous la bavette 4 du rail qui soit pourvue d'une rainure 51, ou encore d'un épaulement, d'une empreinte ou de tout autre moyen analogue destiné à assurer par association de formes l'immobilisation en rotation des têtes de boulons 7 d'éclisses lors de l'assemblage du rail et de la construction de la voie. De la sorte, les écrous 8 se placent obligatoirement du côté de l'autre éclisse 6 prévue pour s'engager sous le champignon du rail. Il résulte de cette disposition, qui est contraire à la disposition adoptée ctms dans lesaj1sàoenIèrecoonus, que c'est l'écrou 8 qui se trouve placé à l'extérieur de la voie. Il devient alors possible de serrer les écrous au moyen de clés plates, et non de clés à pipe comme cela est actuellement nécessaire du fait que ces écrous ployés sous la bavette du rail sont plus difficilement accessibles. il en résulte une sensible simplification du travail. il doit être par ailleurs entendu que la portée de l'invention n'est pas limitée aux détails ressortant de la description précédente ainsi que de la représentation du dessin, mais qu'elle s'étend au contraire à toutes variantes faciles à concevoir, notamment par substitution de moyens équivalents. REVENDICATIONS 1. Rail à ornière ou à gorge pour voies ferrées encastrées en chaussée, du type comprenant un patin, une âme, et un champignon bordé sur un de ses côtés par une bavette délimitant avec lui une gorge à profil courbe, caractérisé par le fait que le profil de la gorge inclut deux portions incurvées approximativement en quart de cercle dont la somme des rayons de courbure est inférieure à la largeur de la gorge, et une portion rectiligne de raccordement de largeur égale à la différence qui est interposée au fond de la gorge entre lesdites portions incurvées. 2. Rail selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les deux portions incurvées du profil de la gorge sont de rayons de courbure inégaux, celle qui est adjacente au champignon possédant le plus faible rayon de courbure et se raccordant directement à la paroi latérale, approximativement verticale, du champignon. 3. Rail selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé par le fait que le bord supérieur de la bavette est situé à un niveau légèrement inférieur à celui du sommet du champignon. 4. Rail selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que l'éclisse destinée à s'engager sous la bavette est pourvue d'une rainure, d'un épaulement, d'une empreinte ou de tout autre moyen analogue assurant par association de formes l'immobilisation en rotation des têtes de boulons d'éclisses lors de la construction de la voie, en sorte que les écrous se placent obligatoirement du côté de l'autre éclisse prévue pour s'engager sous le champignon du rail.