Brevet FR2374469A1 — publié le 19780713

La présente invention concerne un dispositif d'-aiguillage ou de croisement de voies ferrées, comportant au moins un élément mobile, tel qu'une aiguille, en appui sur un élément fixe tel qu'une plaque de glissement. On connaît de nombreux dispositifs d'aiguilIage ou de croisement du genre indique, servant-à=relier de plusieurs manières chaque voie d'un système simple ou multiple, aux voies d'un autre système. Suivant le trajet à réaliser sur les--voies précitées, on peut déplacer à la demande l'élément mobile de chaque dispositif approprié, en faisant par exemple coulisser transversalement l'aiguille mobile du dispositif sur sa plaque de glissement fixe, disposée horizontalement. A l'oppose de sa pointe mobile, chaque aiguille comporte une partie sensiblement fixe par rapport à la plaque. Les dispositifs de croisement et d'aiguillage comportent aussi des pièces en coeur simples# ou doubles associées aux voies à relier. Pour# réduire leur usure, et atténuer les chocs subis, les pièces en coeur précitées sont articulées pour être mobiles dans un sens horizontal. Elles peuvent aussi être associées à des contre-rails articulés. En général, les dispositifs connus d'aiguillage et de croisement sont prévus pour être manoeuvrés sans charge, les ou vements des éléments mobi-les~tels que les aiguilles ou pièces en coeur s'effectuant sans autre effort vertical que celui du poids dses pièces précitées. Mais il peut arriver, par exemple en cas d'un départ inopiné d?-un véhicule, ou-d'une manoeuvre intempestive d'un élément mobile d'un aiguillage ou d'un croisement7 que le déplacement de l'élément mobile précité ait lieu avec une surcharge importante résultant de la présence d'une roue du véhicule en appui sur ltélément. Pour atténuer les frottements et réduire l'usure des éléments mobiles et des éléments fixes associés des dispositifs dtaiguillage et de croisement, on prévoit; habituellement un nettoyage et un graissage réguliers des éléments en question. Le nettoyage régulier des surfaces de glissement# de cefls éléments est en effet nécessaire, pour les débarasser des poussières et corps étrangers attirés et retenus par la graisse généralement utilisée. Ces impuretés, entraînées par la graisse entre les surfaces de glissement, tendent à aggraver l'usure et à augmenter les efforts de manoeuvre de ces éléments. Pour éviter le givrage et l'accumulation de la neige sur les parties mobiles des aiguillages et croisements de voies en hiver, on les réchauffe, en général, électriquement ou avec des brûleurs à gaz. Ce réchauffage porte souvent les surfaces de glissement associées à une température assez élevée, de tordre de 1700 C, par exemple, qui tend à faire disparaître rapidement, par évaporation, la couche de lubrifiant. Cet inconvénient impose un graissage fréquent, et risque dlaggraver les effets d'usure des impuretés agglutinées par la graisse. Le nettoyage et le graissage des dispositifs précités doivent nécessairement s1 effectuer pendant la circulation des trains. Il faut donc prévoir des équipes. de surveillance et d'alerte en plus des équipes d'entretien, pour éviter les risques d'accidents. Les inconvénients et sujétions que l'on vient d'évoquer rendent très onéreuses les opérations de nettoyage et de graissage des dispositifs d'aiguillage et de croisement de voies. On a donc cherché depuis quelque temps à éviter ces inconvénients, pour réduire les frais qui en résultent. Par exemple, on a proposé de poser sur les surfaces de glissement, telles que celles -des plaques de glissement des aiguillages, une couche de matière plastique pour éviter le graissage et le nettoyage. Mais cette solution nta pas donné de résultats satisfaisants, faute d'une solidité suffisante de la matière plastique, dont la tenue limitée à la chaleur entraîne, en particulier, une destruction assez rapide de la couche de glissement. On a également proposé de réaliser sur les surfaces de glissement précitées un revêtement spécial de métal anti-friction. Mais le prix très élevé d'un tel revêtement atteint, à lui seul, celui de plusieurs plaques de glissement normales, par exemple. En outre, ce système nwa pas permis d'obtenir une réduction importante du coefficient de frottement. On a donc dû maintenir les opérations de nettoyage et de graissage, avec une périodicité de 3 à 6 semaines, suivant les conditions d'intempéries et-de salissure. En période de froid, lorsque les aiguillages et croisements de voies sont réchauffés, on doit encore réduire la périodicité de nettoyage et d'entretien pour assurer la mobilité nécessaire de ces dispositifs, sans efforts excessifs. Les progrès obtenus avec un tel revêtement de métal antifriction des plaques de glissement ont été pratiquement insignifiants. En effet, toujours avec graissage, il n'a pas été possible d'obtenir un coefficient inférieur à une valeur de 0, 12 à 0,14 alors que des pièces en acier normal donnent une valeur de l'ordre de 0,14 à 0,15 Le but de l'invention est de remédier aux difficultés et inconvénients que l'on vient d'indiquer, en permettant de réaliser des dispositifs d'aiguillage et de croisement de voies-faciles à manoeuvrer, en réduisant le coefficient de frottement des surfaces mobiles de ces dispositifs, et en permettant d'utiliser ces dispositifs d'une manière prolongée, sans entretien et sans graissage, même par temps froid lorsque ces dispositifs sont réchauffés. L'invention vise un dispositif d'aiguillage ou de croisement de voies ferrées, comportant au moins un élément mobile tel qu'une aiguille en appui coulissant sur un élément fixe tel qu'une plaque de glissement. Selon l'invention, le dispositif est caractérisé en ce qu'au moins l'un des éléments précités, sur une face associée à une face correspondante de l'autre élément, comporte un revêtement glissant à base de particules d'un lubrifiant solide, tel que le bisulfure de molybdène (MoS2), en suspension dans un liant, par exemple organique, associé à un solvant volatil. Grâce aux dispositions précitées, on a obtenu des résultats surprenants par rapport aux dispositifs connus, dont les surfaces de glissement doivent être en outre, obligatoirement enduites de grais#se, d'une manière abondante. Le revêtement glissant prévu par l'invention est facile à appliquer par enduction ou par projection. Au cours du séchage, qui provoque le durcissement de la couche déposée, le solvant volatil s'évapore. La couche solide qui subsiste est extrêmement adhérente et résistante. Elle présente, en outre, un coefficient de frottement très réduit, de l'ordre de M = 0,06, avec une forte capacité de surcharge, qui dépasse la limite élastique du métal de support. D'une manière avantageuse, les deux faces associées de l'élément fixe et de l'élément mobile comportent un revêtement glissant du genre précité. On obtient ainsi, même à sec, un coefficient de glissement très favorable, rendant superflue toute lubrification des surfaces de glissement associées. Selon l'invention, on peut aussi réaliser un revêtement glissant du genre indiqué seulement sur l'une des surfaces de glissement, de préférence sur la plaque de glissement fixe, dans le cas d'un aiguillage. L'autre surface de glissement, par exemple la face d'appui du. patin de l'aiguille ou celle de la pièce en coeur, ou celle des rails d'applique d'un croisement, est seulement décapée et polie, notamment. pour supprimer les sillons longitudinaux résultant du laminage du métal. D'une manière avantageuse par rapport aux dispositifs connus, on peut également éviter toute opération d'entretien sur les aiguillages et croisements conformes à cette variante de -l'invention. De préférence, pour améliorer l'accrochage du revêtement glissant sur son support métallique, celui-ci peut être déca#pé et pourvu de légères aspérités de surface, par exemple, par un moyen chimique ou mécanique, tel qu'une phosphatation ou un sablage. On améliore ainsi sensiblement l'endurance du revêtement-glissant précité. Un avantage important du revêtement glissant conforme à l'invention tient au fait qu'il n'attire pas la poussière ou les corps étrangers, et qu'il est indif#férent aux effets de l'humidité, du froid ou de la chaleur. Les qualités du revêtement glissant des surfaces ainsi traitées ne sont donc pas compromises pour des ai guillages ou croisements utilisés en atmosphère poussièreuse, ou par des températures basses ou élevées. En outre, le revêtement glissant conforme à l'invention constitue également une protection contre la corrosion ; cet avantage supplémentaire est intéressant pour des dispositif-s d'aiguillage ou de croisement peu employés, ou soumis à une ambiance corrosive. Il est facile de reconditionner ou de renforcer le revêtement glissant conforme à l'invention, en opérant à la demande par enduction ou par projection sur les surfaces préalablement nettoyées. On peut ainsi maintenir facilement en bon état des aiguillages ou croisements de voies ayant subi un fonctionnement prolongé ou une surcharge, susceptible d'avoir compromis le revêtement glissant de leurs parties mobiles. D'autres particularités et avantages de l'invention ressortiront encore de la description donnée ci-après de quelques modes de réalisation présentés à titre d'exemples non limitatifs, en référence aux dessins annexés, dans lesquels - la Figure 1 est une vue verticale en coupe du contrerail et de l'aiguille mobile d'un aiguillage conforme à l'invention, dans la zone d'un renfort du rail d'applique associé à la plaque de glissement de l'aiguille - la Figure 2 est une coupe verticale analogue à la Figure 1, d'un autre mode de réalisation de l'invention, montrant un rail d'applique et une aiguille mobile, de profil adapté d'un côté, en appui sur une plaque de glissement tenue par un rail adjacent - la Figure 3 est une coupe agrandie à l'échelle macroscopique de la zone III de la Figure 1, détaillant le portage de l'aiguille mobile sur sa plaque de glissement - la Figure 4, analogue à la Figure 3, est une coupe agrandie de la Zone IV de la Figure 2, montrant le portage de l'aiguille mobile sur sa plaque de glissement dans l'autre mode de réalisation de 1-' aiguillage conforme à l'invention. Dans le mode de réalisation de la Figure, l'aiguillage représenté en coupe verticale comporte un contre-rail, ou rail d'applique fixe 1, qui repose sur une plaque d'assise 2 fixée d'un côté par un étrier de bridage 3, associé à un boulon de serrage à crochet 4. Du côté interne, la fixation comporte un ressort en fer à cheval 5, monté dans un logement 6 évidé dans une plaque de glissement 7. Sur la face de glissement 8 de la plaque 7 précitée, repose une aiguille 9, mobile dans le sens horizontal, grâce au coulissement possible de la face d'appui 10 de son patin 11 sur la plaque 7. On a représenté, en coupe agrandie sur la Figure 3, la réalisation de la face de glissement 8 de la plaque 7. Conformément à l'invention, la face de glissement 8 de la plaque de glissement 7 comporte un revêtement glissant 12, constitué, par exemple, d'une émulsion de particules d'un corps lubrifiant solide finement divisé, tel que le bisulfure de molybdène (MoS2) associé à un liant, par exemple organique ou non organique, et à un solvant volatil. Le revêtement glissant 12 est appliqué, par exemple par enduction ou par projection, sur la surface métallique supérieure 13 de la plaque de glissement 7. Le solvant volatil se trouve éliminé par évaporation, laissant subsister une couche très adhérente et résistante à la pression, recouvrant les aspérités de surface de la plaque.On peut améliorer l'accrochage de la couche de glissement 13 ainsi réalisée à la surface de la plaque de glissement 7, en décapant celle-ci, pour y créer des aspérités, par un procédé mécanique ou chimique, notamment par sablage ou par phosphatation, ainsi qu'on l'a schématisé sur la Figure 3. Sur la surface de glissement 10 de la partie inférieure du patin Il de l'aiguille mobile 9, il n'est pas obligatoire d'appliquer un revêtement glissant, mais on peut polir la surface précitée par usinage, notamment par rectification, pour obtenir un état de surface très lisse, schématisé par la référence 14 (Figure 3). On a représenté, sur la Figure 2, un rail d'applique fixe 21 d'un aiguillage, assemblé par soudage sur une plaque d'assise 22 et pourvu d'une plaque de glissement 27 présentant, vers le haut, une face de glissement 28, sur laquelle repose une aiguille mobile 29, par la face de glissement 30 de son patin 31. L'aiguille mobile 29 est montée entre le rail d'applique fixe 21 et un rail adjacent 23, sur lequel repose la bordure libre de la plaque de glissement 27. Comme on le voit sur la Figure 4, la face de glissement 28 de la plaque de glissement 27 comporte un revêtement glissant 32. De même, la face de glissement 30 du patin 31 de l'aiguille mobile 29 comporte un revêtement glissant 35. Dans le mode de réalisation représenté ici à titre d'exemple, les deux revêtements glissants 32 et 35 comportent un lubrifiant solide, tel que le bisulfure de molybdène (MoS2), divisé en fines particules, en suspension dans un liant organique ou non organique, applique au moyen d'un solvant volatil, par enduction ou projection. Le séchage de- la composition précitée permet d'éliminer le solvant par évaporation, pour laisser subsister une couche très adhérente et solide. Les deux couches de glissement 32, 35, sont appliquées sur les faces métalliques correspondantes que lion a rendues préalablement rugueuses par phosphatation ou sablage. On améliore ainsi l'accrochage des couches 32, 35, et leur endurance prolongée en service. Les revêtements glissants 12, 32 et 35, présentent un coefficient de frottement de très faible valeur, de l'ordre de M = 0,06 , assurant une endurance prolongée et sans entretien particulier des parties mobiles des aiguillages et croisements de voies ainsi réalisés. Au besoin, il est facile de regénérer les revêtements glissants conformes à l'invention, après plusieurs années de fonctionnement ou en cas de surcharge en service. Il suffit, pour ce faire, d'appliquer-par projection ou par enduction une couche de particules lubrifiantes en suspension dans un liant organique ou non organique, associé à un solvant volatil. Après séchage de ce dernier, la couche durcie assure à nouveau un fonctionnement sans incident des aiguillages et croisements de voies ainsi traités. REVENDICATIONS 1. Dispositif d'aiguillage ou de croisement de voies ferrées, comportant au moins un élément mobile tel qu'une aiguille en appui coulissant sur un élément fixe, tel qu'une plaque de glissement, caractérisé en ce qu'au -moins l'un des éléments précités, sur une face associée à une face correspondante de l'autre élément, comporte un revêtement glissant à base de particules d'un lubrifiant solide, tel que le bisulfure de molybdène (MoS2) en suspension dans un liant, par exemple organique, associé à un solvant volatil, pour réduire le frottement et l'usure des faces d'appui de l'élément mobile et de l'élément fixe précités. 2. Dispositif conforme à la revendication 1, caractérisé en ce que les faces associées de l'élément fixe et de l'élément mobile comportent chacune un revêtement glissant. 3. Dispositif conforme à la revendication 1, caractérisé en ce qu'une face de l'un des éléments comporte un revêtement glissant, la face correspondante de l'autre élément présentant un poli superficiel réalisé par un usinage approprié, tel qu'une rectification. 4. Dispositif conforme à l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les faces associées des éléments sur lesquelles sont appliqués les revêtements glissants présentent un état de surface rugueux obtenu par un traitement approprié, tel qu'un sablage ou une phosphatation.