Brevet FR2608647A1 — publié le 19880624

AIGUILLAGE FERROVIAIRE L'invention concerne un aiguillage ferroviaire dont la configuration géométrique permet un déplacement dévié des véhicules ferroviaires qui soit tel qu'il ne s'exerce pas sur ces véhicules de choc dont la force soit dirigée latéralement. Il est connu que la configuration géométrique des ai- guillages ferroviaires suit, en général, un ou plusieurs arc(s) de cercle et une ou plusieurs droite(s). Dans des aiguillages ferroviaires ainsi définis, il s'exerce sur les véhicules circulant dans la direction déviée, au début de l'aiguillage, o le parcours de déplacement du véhicule passe de la ligne droite à une courbe, par suite de la variation latérale brutale des rayons de courbure -en particulier à des vitesses élevées- un choc dont la force en direction latérale agit défavorablement aussi bien sur le véhicule et sur sa charge que sur la section de voie (l'aiguillage ferroviaire) ou ses constituants structurels et qui conduit à une usure rapide des lames d'aiguille se trouvant au début de l'aiguil- lage. Par suite de l'augmentation de la vitesse des trains, l'utilisation d'aiguillages ferroviaires à courbure en arc de cercle se révèle de moins en moins conseillée et, à la place de ce type d'aiguillage, on a développé d'autres configura- tions géométriques qui s'efforcent d'éviter les inconvénients des aiguillages ferroviaires à courbure en arc de cercle. Ces aiguillages ferroviaires sont, par exemple, en forme de clo- tholde ou de parabole (du troisième ordre), combinées à une droite ou des aiguillages dont la forme correspond à une courbe cosinusoldale. Pour les aiguillages ferroviaires réalisés en forme de clotholde ou de parabole, les véhicules engagés dans l'aiguil- lage ne sont soumis, en particulier, à aucune usure brutale mais la variation de courbure est cependant interrompue aux points de début et de fin de l'arc de transition. Bien que la vitesse sur la voie puisse être caractérisée par une certaine accélération, la vitesse de passage est néanmoins déterminée. La réalisation sous la forme d'une clotholde ou d'une parabole exige un allongement de la lon- gueur de structure de l'aiguillage par rapport aux aiguillages présentant une courbure en forme d'arc de cercle car, pour la même longueur de structure, les maxima des forces latérales seraient plus importants. On peut considérer que les aiguillages ferroviaires à courbure en forme d'arc cosinusoldal sont optimaux pour les nouvelles sections de voie, auquel cas, cependant, la longueur de structure est le double de celle pour les aiguillages à courbure en arc de cercle, si bien que ces aiguillages ne peuvent pas convenir pour résoudre le problème posé. Le problème à résoudre par l'invention consiste à créer une géométrie d'aiguillages de voie pour laquelle, en conser- vant une longueur de structure correspondant à celle des aiguillages à courbure en arc de cercle et le même angle de déviation que pour les géométries en arc de cercle, il appa- raît des maxima de force latérale qui sont plus faibles et, telle que pour des dimensions correspondantes, ces aiguillages conviennent pour le remplacement des aiguillages ferroviaires à arc de cercle. Le problème posé a été résolu par l'invention grâce à un aiguillage dans lequel la branche d'aiguille comporte au moins partiellement une géométrie s'inscrivant dans un arc cycloi- dal, o le point de départ de l'arc cycloldal précède, aussi bien sur sa file d'arc extérieure que sur sa file d'arc inté- rieure, le point de départ de la lame de voie de l'aiguillage. Selon l'invention, il est avantageux que l'arc cycloidal soit défini pour la file d'arc extérieure et que la forme géométrique de la file d'arc intérieure soit définie en fonc- tion de la longueur commune de la largeur de voie et de son surécartement. D'autres buts, caractéristiques et avantages apparaî- tront à la lecture de la description d'un mode de réalisation de l'invention, faite à titre non limitatif et en regard du dessin annexé, o: - la figure 1 est une représentation schématique axiale d'un aiguillage ferroviaire; - la figure 2 est une vue de dessus schématique d'un aiguillage ferroviaire selon l'invention à courbure en arc cycloldal. Sur la figure 1, est représentée une vue axiale schéma- tique d'un aiguillage ferroviaire qui comporte une branche principale droite 1 se composant de longueurs a et b et d'une branche 2 déviée d'un angle alpha par rapport à celle-ci et présentant une longueur bl. On se propose alors de remplacer un aiguillage de voie à courbure en arc de cercle de type courant en conservant les paramètres donnés ci-dessus. Pour cela, selon les connaissances sur lesquelles repose l'inven- tion on peut utiliser l'aiguillage à géométrie cycloidale représenté à la figure 2 et qui, pour les mêmes longueurs de structure a, b et b1 et le même angle de dérivation alpha, permet d'obtenir au cours du déplacement dans la direction deviée des maxima de force latérale sensiblement plus faibles. Comme il est connu d'une façon générale, une forme de courbe géométrique cycloidale constitue une courbe enveloppée par tous les points d'un cercle roulant et qui peut être déterminée de façon univoque aussi bien théorique que prati- que. En connaissant l'angle de déviation alpha, la section correspondante d'arc cycloldal peut être calculée avec préci- sion: pour déterminer un arc cycloidal formant la branche de voie 2 partant du point de départ A par inflection, il suffit de fixer la condition selon laquelle au point de départ sa tangente correspond à la direction de la branche principale droite déviée 1. Il apparaît, sur la figure 2, que la géomé- trie de la file d'arc extérieure 3 de la branche d'aiguil- lage 2 donne l'arc cycloidal de base de définition, à partir duquel on peut fixer l'arc cycloldal déterminé pour la file d'arc intérieure en tenant compte de la longueur commune C de la largeur de voie et de son surécartement. Il apparaît, en outre, sur la figure 2 que le point de départ A, A' de l'arc cycloldal précède aussi bien sur la file d'arc extérieure 3 que sur la file d'arc intérieure 4, le point de départ B, B' des lames de voie 5 de l'aiguillage dévié 2. L'aiguillage ferroviaire selon l'invention formé avec la courbure d'arc cycloldal résout complètement le problème posé et permet, pour des paramètres constructifs identiques, de bien meilleures qualités de roulage et une vitesse de passage plus importante que les aiguillages ferroviaires à arc de cercle; une usure bien moindre étant, en outre, à prévoir. Bien entendu, la présente invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits et représentés, mais elle est susceptible de nombreuses variantes accessibles à l'homme de l'art sans que l'on ne s'écarte de l'esprit de l'invention. REVENDICATIONS 1.- Aiguillage ferroviaire pour le guidage en voie droite ou en voie déviée des véhicules ferroviaires, se compo- sant d'un branchement principal droit et d'un branchement de dérivation dévié selon un angle de déviation prédétermine, caractérisé en ce que la branche de déviation (2) présente une géométrie décrivant, au moins partiellement, un arc cyclotdal, dans lequel le point de départ (A, A') de l'arc cycloldal, aussi bien sur la file extérieure d'arc (3) que sur la file intérieure d'arc (4) des deux rails du branchement dévié (2), précède le point de départ (B, B') des lames (5) de l'aiguil- lage ferroviaire. 2.- Aiguillage ferroviaire selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'arc cycloldal est déterminé pour la file d'arc extérieur (3) et en ce que la forme géométrique de la file intérieure d'arc (4) en est dérivée en tenant compte de la longueur commune (C) de la largeur de voie et de son surécartement.