Brevet FR2358508A1 — publié le 19780210

La présente invention concerne un revêtement à glissement en matière synthétique pour aiguillages dans lesquels une lame d'aiguille est montée sur un coussinet, revêtu de matière synthétique, de manière à pouvoir glisser par rapport à un rail et le revêtement à glissement en matière synthétique est disposé dans un évidement du coussinet de manière à dépasser la surface de ce dernier. Les plaques a' glissement métalliques ou coussinets d'aiguillages connus demandent un entretien régulier, à savoir principalement une lubrification à effectuer à des intervalles de temps déterminés, afin de faciliter le déplacement de la lame d'aiguille et de protéger les plaques à glissement, le plus souvent fabriquées en acier, contre la corrosion. Au bout d'un certain temps la pellicule de lubrifiant appliquée sur les coussinets se transforme en croûte sous l'influence des conditions atmosphériques de sorte que la sûreté de fonctionnement de l'aiguillage se trouve réduite. Par conséauent, la pellicule de lubrifiant transformée en croûte doit de temps à autre être éliminée au moyen d'appareils de nettoyage spéciaux.Or les travaux d'entretien et de nettoyage réguliers entrainent des dépenses et frais de main-d'oeuvre accrus et, en outre, ces travaux comportent des risques considérables pour le personnel affecté à l'entretien puisque des trains se déplacent constamment sur les rails dans la zone où les travaux d'entretien sont effectués. Enfin, le lubrifiant qui dans le cas des aiguillages classiques en métal pénètre dans la terre est une source considérable de pollution du milieu environnant. C'est pourquoi il a déjà été prévu pour des aiguillages d'utiliser, en tant que support de glissement, des coussinets revêtus de matière synthétique (modèle d'utilité allemand No 19 18 253), permettant ainsi de se dispenser des travaux d'entretien pour une sécurité de fonctionnement accrue, le revêtement a' glissement en matière synthétique était alors cependant relié de manière fixe au support en acier par clavetage, collage ou bien par vissage ou coulée et se détachait constamment du support par bombement vers le haut après des temps de service trop courts pour être acceptables du point de vue économique, de sorte que la plaque à glissement ne jouait plus son rôle et la puissance installée au poste de commande ne suffisait plus pour permettre de manoeuvrer la lame d'aiguille.Or il s'agit lâ d'une source notable de danger dans l'exploitation des chemins de fer. En conséquence, la présente invention a pour objet d'empêcher le revêtement à glissement en matière synthétique monté sur le coussinet dtun aiguillage de se détacher du coussinet et de se bomber vers le haut. La solution apportée à ce problème suivant la présente invention consiste en ce que le revêtement à glissement en matière synthétique est disposé dans son évidement avec un jeu de tous les côtés de façon à pouvoir se dilater librement. Il a en effet été constaté que dans un aiguillage le décollement d'un revêtement à glissement en matière synthétique et son bombement vers le haut sont dus non seulement au phénomène de dilatation thermique mais en particulier également au fait que, par suite des trains roulant sur l'aiguil lagej le revêtement à glissement en matière synthétique subit constamment des "coups de marteau" qui conduisent à une déformation plastique responsable du bombement vers le haut. L'invention offre sur le plan technique l'avantage que, du fait que la matière synthétique peut se dilater de tous les côtés dans son évidement sur le coussinet, un bombement vers le haut est absolument exclu et, par conséquent, le risque d'accident existant jusqu' àprésent, pour des aiguillages comportant un revetement à glissement en matière synthétique, se trouve supprimé. L'invention est expliquée plus en détail ci-dessous à l'aide de formes de réalisation préférées illustrées aux dessins annexés. La fig. 1 est une vue Crachée, en perspective, d'un aiguillage en position ouverte. La fig. 2 est une vue en coupe d'un aiguillage en position fermée. La fig. 3 est une vue de dessus d'un coussinet. La fig. 3a est une vue du coussinet suivant la flèche A de la fig.3. La fig. 4 est une vue en coupe suivant la ligne 4-4 de la fig. 3. La fig. 5 est une vue de dessus d'un coussinet réalise sous une autre forme. La fig. 6 est une vue en coupe suivant la ligne 6-6 de la fig. 5. La fig. 7 est une vue de dessus d1une autre forme de réalisation de l'invention. La fig. 8 est une vue en coupe suivant la ligne 8-8 de la fig. 7. Dans le cas de l'aiguillage représenté de façon arrachée à la fig. 1 un rail 1 est fixé de manière classiaue sur des traverses 2 en bois, béton ou une autre matière. L'élé- ment constitutif essentiel de l'aiguillage est une lame d'aiguille 3 à laquelle on peut faire effectuer, par exemple à l'aide d'un moteur de commande, un mouvement de va-et-vient entre une position ouverte et une position fermée. La fig.l représente la position ouverte et la fig .2 la position fermée. Lors de son mouvement la lame d'aiguille 3 glisse sur des coussinets 5 qui sont reliés à un support en forme de plaque 6 fixé aux traverses, la lame d'aiguille 3 pouvant par exemple faire corps avec le support 6. Dans le cas de la forme de réalisation représentée (fig.2) le coussinet 5 et le support 6 sont en acier. La surface du coussinet 5, sur laquelle glisse la lame d'aiguille 3, est formée d'un revêtement en matière synthétique 7, lequel est constitué dans le cas de la forme de réalisation des fig. 1 à 4 (voir notamment la fig.3) par deux rubans 8 et 9 s'étendant c8te à côte avec leurs axes longitudinaux transversalement à la direction de déplacement de la lame d'aiguille 3.Ainsi que le montre en particulier la fig. 4, les rubans 8, 9 présentent une section trapézordale et sont glissés dans des rainures en queue d'aronde eomplémentaires 10, 11 ménagées dans le coussinet 5, l'aire de section des rainures 10 17 étant cependant supérieure à l'aire de section des rubans 8, 9 de sorte que les rubans 8, 9 peuvent librement se déplacer ou se dilater en direction latérale dans les rainures 10, 11. Du c & é de l'aiguillage situé à gauche aux fig. 3 et 3a il est prévu une barrette 12 faisant saillie vers le haut et qui limite le déplacement que les rubans 8, 9 peuvent effectuer dans les rainures 10, 11 vers la gauche.Lorsque les rubans 8, 9 ont été glissés dans les rainures 10, 11, une barrette 13 est vissée devant les rainures du côté droit du coussinet (fig. 3 et 3a), de sorte que les rubans ne risquent pas de sortir intempestivement des rainures vers la droite. Les rubans 8, 9 présentent une longueur telle qu'à toutes les températures pouvant se produire ils puissent encore se mouvoir librement entre les barrettes 12 et 13. La profondeur des rainures 10, 11 ou l'épaisseur des rubans 8, 9 est choisie de telle sorte que la surface des rubans se trouve toujours à un niveau plus haut que la surface du coussinet de sorte que la lame d'aiguille 3 repose sur les rubans.Le jeu latéral entre les rubans 8, 9 et les rainures 10, 71 est tel que les rubans puissent certes se déplacer librement en direction latérale mais ne puissent pas être retirés des rainures en -queue d'aronde vers le haut. Dans le cas de la forme de réalisation représentée aux fig. 1 à 4 la lame d'aiguille 3 glisse sur les surfaces des rubans en matière synthétique 8, 9. Du fait que les rubans peuvent se déplacer librement et se dilater de tous les c8tés, ils gardent toujours leur forme plane et ne se bombent pas vers le haut. De plus, la sûreté de fonctionnement de l'aiguillage est assuiecar il s'est avéré que cette dernière ne se trouve pas réduite par le fait que les rubans 8, 9 puissent se dilater de tous les côtés. Dans le cas de la forme de réalisation représentée aux fig. 5 et 6, des rubans en matière synthétique 18, 19, 20 sont à nouveau placés avec un jeu de tous les côtés dans des rainures en queue d'aronde qui sont limitées par des barrettes longitudinales 21 et transversales 22 vissées en place. Les deux barrettes longitudinales médianes 21 ou une barrette transversale 22 peuvent être retirées afin de permettre d'échanger les rubans 18, 19, 20. Pour le reste le fonctionnement est le même pour la forme de réalisation des fig. 5 et 6 que pour celle des fig. 1 à 4. Une autre forme de réalisation de l'invention, représentée aux fig. 7 et 8, se distingue des formes de réalisation décrites précédemment en ce que le revêtement en matière synthétique est constitué par un certain nombre d'éléments en matière synthétique identiaues 28 qui sont fixés à plat les uns à côté des autres sur le coussinet 5 de façon à former entre eux des joints de dilatation. Comme représenté, les éléments en matière synthétique 28 comportent une partie formant tête 31 qui constitue la surface de glissement propre ment dito et sur laquelle glisse la lame d'aiguille 3.La partie formant tête 31 est reliée à une partie formant pied 32 qui, comme le montre la fig.8, est chaaue fois fixée dans le coussinet 5, au moyen d'une vis 33 et d'une plaque de butée 34, de façon à permettre à l'élément en matière synthétique 28 de se dilater de tous les côtés. A cette fin le coussinet 5 présente des évidements 35 réalisés de manière correspon dante. L'assujettissement des éléments en matière synthétique 28 dans les évidements 35 du coussinet 5 pourrait cependant également être obtenu non pas par un vissage mais en pressant la partie formant pied 32 dans ces évidements, à condition de prendre soin que la partie formant tête 31 puisse se dilater de tous les côtés.Les rubans 8, 9; 18, 19, 20 et les éléments en matière synthétique 28 peuvent avoir des épaisseurs différentes de sorte que, lorsque les traverses 2 s'abaissent au bout d'un certain temps, un réajustage de niveau peut être réalisé par la mise en place de rubans ou d'éléments en matière synthé tique plus épais, sans qu'il faille monter à nouveau l'ensem- ble de l'aiguillage. Pour la fabrication des rubans 8, 9; 18, 19, 20 et des éléments en matière synthétique 28 sont utilisées, de préférence, des matières synthétiques dont le coefficient de dilatation thermique linéaire est inférieur à 7 x 10 5 et de préférence inférieur à 5 x 10-5 par OC, Dans le cas d'unela me d'aiguille en acier et pour la pression par unité de surface exercée par cette lame sur le revêtement à glissement, le coefficient de frottement de glissement de ce dernier doit, indépendamment de la distance de glissement, se situer entre environ 0,06 et 0,16 et, de préférence, aux environs de 0,08, Comme matière synthétique constitutive des revêtements à glissement utilises suivant la pressente invention peuvent être utilisés de manière appropriée par exemple des poly esters thermoplastiques, en particulier du térephtalate de polybutylène modifié par un additif capable de réduire le frottement de glissement, l'additif à incorporer dans la matière synthétique partiellement cristalline étant par exemple de 2 à 20 % en poids de polyéthylène basse pression à poids moléculaire élevé ou de polytétrafluoroéthylène. Afin d'accroStre la résistance à l'usure on incorpore à la matière synthétique constitutive du revêtement en outre encore environ 2 à 20, de préférence 8 à 10% en poids, de graphite ou de disulfure de molybdène en poudre. La fente prévue suivant la présente invention entre le coussinet 5 et le revêtement en matière synthétique en vue de lui permettre de se dilater librement présente de préférence une largeur s qui est calculée d'après l'équation suivante dans laquelle OCA et S signifient respectivement le coefficient de dilatation thermique linéaire de l'acier et de la matière synthétique; 1A et 1S signifient respectivement la longueur ou largeur des éléments constitutifs en acier et en matière synthétique; et représente la variation de température concernée. Les parties formant pied 32 des nléments en matière synthéticue 28 peuvent également être collées dans les évide ments 35 du coussinet 5. Aux fig. 5 et 6 les barrettes longi tudinales 21 et transversales 22 peuvent également en partie être non pas vissées mais soudées en place. La forme de réalisation des fig. 7 et 8 offre l'avantage de permettre de réaliser des surfaces de glissement d'une étendue quelconque à l'aide d'éléments présentant individuellement une très petite surface. Dans toutes les formes de réalisation de l'invention décrites jusqu a présent un revêtement en matière synthétioue comme par exemple celui désigné par 8 ou 18 est placé dans un coussinet métalliaue 5 servant d'organe de retenue. Dans le cadre de la présente invention il est également envisagé de réaliser le coussinet 5 en matière synthétique soit d'un seul tenant, soit en plusieurs pièces, auquel dernier cas des revêtements à glissement spéciaux en matière synthétique peuvent être mis en place, de préférence de manière échangeable, dans une partie du coussinet. REVENDICAXIONS 1 - Revêtement à glissement en matière synthétique pour aiguillages dans lesquels une lame d'aiguille est montée sur un coussinet, revêtu de matière synthétique, de manière à pouvoir être déplacé d'un mouvement de va-et-vient en glis sant par rapport à un rail et ie revêtement en matière synthé tique est disposé dans un évidement du coussinet de manière à dépasser la surface du coussinet, caractérisé en ce que le revêtement en matière synthétique 8, 9; 18, 19, 20; 28 est placé dans l'évidement 10, Il avec un jeu de tous les c8tés de façon à pouvoir se dilater librement. 2 - Revêtement à glissement suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le revêtement à glissement 8, 9; 18, 19, 20 peut se déplacer librement dans la direction de mouve mitae la lame d'aiguille par rapport à un élément formant butée 12, 22 qui ferme l'évidement 10, 11 frontalement du côté du rail 1. 3 - Revêtement à glissement suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'il est constitué par un certain nombre de petits éléments en matière synthétique 28 qui sont fixés à plat côte à cate sur le coussinet 5 de façon à former entre eux des joints de dilation. 4 - Revêtement à glissement suivant la revendication 3, caractérisé en ce que les éléments en matière synthétique 28 comportent une partie formant tête 31 qui constitue la surface de glissement et une partie formant pied 32 et sont placés avec la partie formant pied 32 dans des évidements 35 du coussinet 5. 5 - Revêtement à glissement suivant l'unie des revendi cations 1 à 4, caractérisé en ce que le coefficient de dilatation thermique linéaire de la matière synthétique cons titutive du revêtement 8, 9; 18, 19, 20; 28 est inférieur à 7 x 10-5 et, de préférence, inférieur à 5 x 10-5 par degré C. 6 - Revêtement à glissement suivant l'une des reven dications 1 à 5, caractérisé en ce que, dans le cas d'une lame d'aiguille 3 en acier et pour la pression spécifique exercée par cette lame d'aiguille sur le revêtement, le coef ficient de frottement de glissement de la matière synthétique constitutive du revêtement 8, 9 ; 18, 19, 20; 28 se situe, indépendamment de la distance de frottement, sensiblement entre 0,06 et 0,16 et, de préférence, aux environs dé ,08. 7 - Revêtement à glissement suivant l'une des revendi cations 1 à 6, caractérisé en ce qu'il est constitué par une matière synthétique partiellement cristalline, en particulier par un polyester thermoplastique, par exemple du théréphtalate de polybutylène, modifié par un additif capable de réduire le coefficient de frottement. 8 - Revêtement à glissement suivant la revendication 7, caractérisé en ce que la matière partiellement cristalline est modifiée par l'addition d'environ 2 à 20 % en poids de polyéthylène basse pression à poids moléculaire élevé ou de polytétrafluoroéthylène. 9 - Revêtement à glissement suivant l'une des reven dications I à 8, caractérisé en ce que, afin d'accroître la résistance à l'usure, la matière synthétique constitutive du revêtement comporte environ 2 à 20 et, de préférence, 8 à 10% en poids de graphite ou de disulfure de molybdène en poudre.