Brevet FR2608182A1 — publié le 19880617

- 1 - Dispositif de fixation élastique rapide d'un rail de chemin de fer. La présente invention a pour objet un nouveau dispositif de fixation élastique rapide d'un rail de chemin de fer sur des traverses en béton, ou en bois, ou en matière plastique. On sait que les dispositifs connus de fixation des rails sur les traverses comprennent généralement des moyens d'an- crage dans les traverses, notamment des tirefonds dorât les têtes serrent des ressorts ou des lames métalliques repo- sant sur des cales intercalaires et s'appuyant sur le patin du rail. Ces dispositifs, bien qu'efficaces, nécessitent des opérations de vissage et de maintien des pièces, incommodes et longues à réaliser. Par ailleurs, ces dispositifs sont coûteux parce que comportant de nombreux éléments. Le dispositif objet de la présente invention est simple, pratique et rationnel. Il permet en effet l'attache et le serrage élastique du rail sur son support gràce à un unique moyen qui se manoeuvre en un seul mouvement demi-tour, ce qui réduit sensiblement le coût de la fixation et son temps de pose. - Le dispositif dont il s'agit comprend essentiellement une tige de fixation dont la tête ressort s'appuie sur le patin du rail, par ailleurs centré sur son support par une cale, ou une selle, et dont l'autre extrémité est retenue dans la traverse ou dans la selle comportant, à cet effet, un moyen de tension de la tête ressort de ladite tige. La tige ressort qui maintient le rail est caractérisée par le fait qu'une de ses extrémités forme un anneau ouvert incliné destiné à s'appuyer sur le patin du rail, et que son autre extrémité comporte un talon excentré susceptible de s'accrocher audit moyen de tension associé à la traverse ou à la selle. Suivant une forme de réalisation du dispositif, le moyen - 2 de tension de la tige ressort consiste en une gaine isolan- te du genre connu sous la marque "Plastirail" associée à la traverse en béton au moment de son moulage et comportant un épaulement interne résultant de la différence des diamé- tres de deux alésages successifs de ladite gaine et auquel peut s'accrocher le talon de la tige ressort après qu'on l'ait tourné d'un demi-tour. Suivant une autre forme de réalisation de l'invention, le moyen de tension de la tige ressort consiste en une cuvette en acier incluse dans un lamage pratiqué dans la traverse en béton ou en bois, au droit d'un alésage creu- sant ladite traverse, auquel correspond une ouverture pra- tiquée dans la selle de centrage du rail sur le patin duquel prend appui la tète de la tige ressort mise en tension, après qu'on l'ait tournée d'un demi-tour, par l'accrochage de son talon saillant à un rebord interne que réserve le fond de ladite cuvette percée d'un orifice correspondant à la section de la tige ressort. Suivant une autre forme de réalisation du dispositif, le moyen de tension de la tige ressort consiste en un épauie- ment résultant de la différence des diamètres de deux alé- sages creusés dans la selle de centrage du rail fixée par des tirefonds si elle repose sur une traverse en bois, ou par des gaines isolantes d'ancrage du genre connu sous la marque "Plastirail" si elle repose sur une traverse en béton, ledit épaulement permettant l'accrochage du talon excentré de la tige ressort après qu'on l'ait tourné d'un demi-tour, une cale immobilisant ladite tige ressort en position de serrage-sur le patin du rail. Les moyens de mise en tension de la tige ressort, notam- ment l'épaulement de la gaine d'ancrage, le rebord de la cuvette de la traverse, ou l'épaulement de la selle de centrage du rail, peuvent former came s'ils sont en pente et augmenter ainsi la contrainte exercée sur le patin du rail par la tête ressort de la tige de fixation. Les moyens de mise en tension de la tige ressort, qu'il s'agisse de l'épaulement réservé dans la gaine d'ancrage, ou du rebord interne formé par la cuvette ou de l'épaulement -3- réservé dans la selle, sont creusés d'une dépression jouant le rôle de butée anti-retour dans laquelle s'engage le talon de la tige ressort. La cale de centrage du rail comporte une ouverture adaptée aux sections de la tige ressort et de son talon. Elle est caractérisée par le fait que sa face supérieure est en pente prolongeant celle du patin du rail, que son ouverture est décalée par rapport à l'alésage de la gaine d'ancrage pour l'obturer en partie lorsque la tige ressort y est introduite et par le fait que l'une de ses faces en appui contre la paroi latérale du logement réservé sur la traverse, est évasée pour assurer un léger coincement résul- tant des forces latérales qu'exerce la tige ressort, lors- qu'elle est mise en tension, contre une collerette surmontant ladite cale. Les détails de ce dispositif seront mieux compris par la description qui va suivre se rapportant aux dessins annexés en montrant plusieurs exemples de réalisation. La figure 1 est une vue en coupe longitudinale du dis- positif de fixation d'un rail sur une traverse en béton. La figure 2 en est une vue en coupe transversale au niveau II-II de la figure 1. La figure 3 est une vue de détail en élévation de la tête de la tige ressort du dispositif. La figure 4 est une vue en coupe longitudinale du dis- positif de fixation d'un rail sur une traverse en béton, ou en bois équipée d'une selle de centrage du rail. La figure 5 en est une vue en coupe transversale au ni- veau III-III de la figure 4. La figure 6 en est une seconde vue en coupe transversale au niveau IV-IV de la figure 4. La figure 7 est une vue en coupe longitudinale du dispo- sitif de fixation d'un rail sur une traverse en béton, ou en bois, équipée d'une selle fixée par des moyens tradition- nels. La figure 8 en est une vue en coupe transversale au niveau V-V de la figure 7. -4- La figure 9 montre un schéma illustrant le principe de fonctionnement du dispositif objet de l'invention. Sur les dessins, le repère 1 désigne le patin d'un rail de chemin de fer reposant sur une traverse en béton, ou en bois 2 par l'intermédiaire d'une semelle élastique 3, ou reposant sur une selle 4 métallique ou en matière plastique renforcée, à la manière connue. Les figures 1 à 3 montrent un premier exemple de réalisa- tion du dispositif de fixation du rail dont il s'agit. Une gaine d'ancrage isolante 5 en matière plastique du genre connu sous la marque "Plastirail" est insérée dans la traverse 2 en béton au moment de son moulage. Cette gaine comporte un premier alésage 6 de section oblongue comme le montre la figure 2, précédant un second alésage 7 de section circulaire. De la différence de sec- tion de ces deux alésages résulte un épaulement 8 qui peut affecter une pente descendante dirigée vers l'intérieur, c'est-à-dire vers la partie médiane de la traverse 2, pour jouer le rôle de came. Comme l'illustre la figure 2, une partie de la section oblongue de l'alésage 6 est rétreinte pour former deux butées régnant sur toute la hauteur de l'alésage. Le dispositif de fixation du rail consiste, selon l'in- vention, en une tige ressort 9 en fil d'acier, ou en plas- tique renforcé. A son extrémité inférieure, cette tige comporte un talon excentré 10 à bout arrondi formant un crochet ll susceptible de coopérer avec l'épaulement 8 de la gaine isolante 5. La section de la partie crochue ll du talon est légèrement inférieure à celle de la tige elle- même pour permettre son passage dans l'alésage 6 de la gaine d'ancrage 5. La tige 9 forme, à son autre extrémité, un anneau ouvert 12 s'étendant latéralement sous un angle aigu comme l'illustre les figures 1 et 3. Cet anneau 12 constitue la tête ressort de la tige 9 et peut comporter un méplat 13 d'appui sur le patin 1 du rail. Le dispositif est complété par une cale 14 de centrage et de maintien du rail 1. Il s'agit d'une pièce en métal ou en matière plastique de forme rectangulaire dont la face - supérieure 15 est en légère pente prolongeant celle du patin du rail 1. Cette cale 14 est percée d'un orifice de section oblongue 16 surmonté d'une collerette 17 d'appui de la tige ressort 9.Lorsque la cale 14 est en position comme sur la figure 1, son orifice 16 est décalé par rapport à l'alésage 6 de la gaine 5, ce qui provoque son obturation partielle. L'un des deux côtés latéraux de la cale 14 s'évase vers le haut, notamment le côté 18 en contact avec la paroi 20 de l'évidement creusant la traverse 2. L'autre côté 19 est en butée contre la tranche latérale du patin du rail 1. Ces détails sont visibles sur la figure 1 des dessins et ils concourent au bon centrage du rail 1. La gaine d'ancrage 5 est correctement positionnée lors du moulage de la traverse en béton 2, l'épaulement 8 formant came dirigé vers le patin du rail 1, comme le montre la figure 1. La cale de centrage 14 et la tige ressort 9 sur laquel- le elle est préalablement engagée, constituent ainsi un ensemble amovible en deux pièces. La tige ressort 9 de cet ensemble est introduite par son talon 10, de façon manuelle ou automatique, dans l'alé- sage 6 de la gaine d'ancrage 5 suivant la position repré- sentée en traits mixtes figure 1, la tête 12 se trouvant sur la cale de centrage 14 qui a été ajustée mécaniquement dans son logement de la traverse 2. Dans la position de serrage qu'affecte la tige ressort 9 figure 1, la face d'accrochage Il de son talon 10 bute contre les deux rebords 21 d'une dépression creusée à la surface de l'épaulement 8 de la gaine 5 et jouant le rôle de butées anti-retour. Par ailleurs, on constate figure 1 que l'extrémité libre, représentée en traits mixtes, de l'anneau 12 constituant la tête de serrage du patin 1 du rail, peut s'étendre sur la cale de centrage 14 pour l'empêcher de s'échapper hors de son logement sous l'action de la force latérale qu'exer- ce la tige ressort 9 contre le semi-col 17 de la cale 14. Suivant l'exemple de réalisation représenté figures 4 - 6 - et 6, le rail 1 repose sur une selle de centrage 4 par l'intermédiaire de la semelle élastique 3. A la manière connue, cette selle 4 est incluse dans un logement 22 de la traverse en béton, ou en bois 2. Les extrémités de la selle 4 sont percées d'un premier orifice 23 de section oblongue entouré d'une collerette 24, débouchant dans un second orifice 25 de forme sectorielle comme le montre la figure 6 pour permettre l'introduction de la tige ressort 9. Dans un lamage 26, creusant la traverse en bois, ou en béton 2, est retenue une cuvette en acier 27 à paroi éva- sée vers le bas dont le fond, percé d'un orifice 28 de section correspondant à un alésage 29 de la traverse 2 prolongeant verticalement l'orifice 25 de la selle 4, réser- ve un rebord 30 creusé d'une dépression 31 qui coopère avec la face ll du talon 10 de la tige ressort 9. Suivant l'exemple de réalisation représenté figure 7, le rail 1 repose aussi sur une selle 4, par ailleurs fixée à la traverse en bois, ou en béton 2 au moyen de tirefonds, ou de gaines d'ancrage isolantes connues sous la marque "Plastirail" 1 Cette selle 4 réalisée en métal ou en matière plastique, comporte, à ses extrémités saillantes 32, le moyen de ten- sion de la tige ressort 9. A cet effet, la partie 32 est percée d'un premier orifice 33 de section oblongue permet- tant l'introduction de la tige 9 et précédant un second orifice 34 de section circulaire. De la différence des dia- mètres des orifices 33 et 34 résulte un épaulement qui peut affecter. une pente descendante 35 dirigée vers le patin 1 du rail. Cet épaulement comporte une dépression dont les rebords 36 jouent le rôle de butées antiretour du talon 10 de la tige ressort. Dans la position de serrage représentée figure 7, une cale 37 peut être introduite dans l'orifice 33 de la selle 4 pour immobiliser la tige ressort 9. Toutefois, la cale n'est pas nécessaire si une partie de l'alésage 33 est rétreinte comme représentée figure 8, pour former deux butées régnant sur toute la hauteur de l'alésage et empé- chant une flexion de la tige ressort 9. -7- En se référant au schéma de la figure 9, on comprendra mieux le principe de serrage à double action que procure le dispositif objet de l'invention. Sur ce schéma, la ligne XX' représente l'axe de pivote- ment de la tig.e de fixation 9, tandis que la ligne YY' représente l'axe de déplacement de la tête ressort 12 de la tige 9. Lorsque la tige 9 est introduite dans la gaine d'ancrage , ou directement dans l'alésage de la traverse 2, ou encore dans la selle 4, la tête ressort 12 se trouve dans la position RN1 et le talon 10 dans la position B1. En manoeuvrant la tige 9 d'un demi-tour autour de son axe XX', on emmène la tête ressort 12 dans la position RN2 et le talon 10 dans la position B2 avec une contrainte égale à C, du fait de la différence de niveau entre les deux positions RN1 et RN2 résultant des faces en pente de la cale 14, ou de la selle 4 et du patin 1 du rail, et du fait du passage du talon 10 de la position B1 à la posi- tion de retenue B2. Cette contrainte est renforcée si le moyen de tension que constitue l'épaulement 8 dans la gaine d'ancrage 5, ou le rebord 30 de la cuvette 27, ou l'épaulement 35 dans la selle 4, est incliné suivant l'axe B 1'-B'2 formant came. On peut à loisir augmenter l'effet de serrage de la tête ressort 12 sur le patin 1 du rail, en inclinant l'axe XX' de pivoteme de la tige 9 de manière à rendre l'angle XOY de plus en plus aigu. Il va de soi que des modifications de détails peuvent être apportées au dispositif qui vient d'être décrit sans pour autant s'écarter du cadre de l'invention. Revendications 1 - Dispositif de fixation élastique rapide d'un rail de chemin de fer sur des traverses en bois, ou en béton, ou en matière-plastique, caractérisé par le fait qu'il consiste en une tige (9) comportant, à l'une de ses extré- mités, une tête ressort (12) destinée à s'appuyer contre le patin (1) du rail et, à son autre extrémité, un talon excentré (10) susceptible de coopérer avec un moyen d'accrochage (8,30,35) associé à la traverse (2) ou à une selle (4) et permettant de mettre en tension la téte ressort (12) surle patin (1) du rail après que la tige (9) ait été manoeuvrée d'un demi-tour. 2 - Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé par le fait que la tête ressort (12) de la tige (9) qui maintient le rail, est en forme d'anneau ouvert dont l'extrémité recourbée comporte un méplat (13) d'appui sur le patin (1) du rail. 3 - Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé par le fait que le talon excentré (12) de la tige (9) cons- titue un crochet (11) de section légèrement plus petite. 4 - Dispositif suivant les revendications 1 et 3, carac- térisé par le fait qu'un moyen susceptible de coopérer avec le crochet (11) de la tige (9) est constitué par un épau- lement (8) réservé dans une gaine d'ancrage isolante (5) du genre "Plastirail" disposée dans la traverse en béton, ledit épaulement résultant de la différence de section de deux alésages (6,7) de la gaine d'ancrage (5). - Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé par le fait que le'rail est centré sur la traverse (2) au moyen d'une cale (14) en métal ou en matière plastique, dont l'un des côtés latéraux (18) est évasé vers le haut pour assurer son coincement avec la paroi (20) de l'évide- ment creusant la traverse, ladite cale étant percée d'un orifice (16) surmonté d'une collerette (17) pour le passage de la tige (9), avec laquelle elle constitue un ensemble amovible. 6 - Dispositif suivant les revendications 1 et 3, carac- -9- térisé par le fait qu'un moyen susceptible de coopérer avec le crochet (11) de la tige (9) est constitué par le rebord (30) d'une cuvette en acier (27) percée d'un orifice (28) pour le passage de la tige (9) et incluse dans un lamage (26) précédant un alésage (29) creusé dans la traverse en bois ou en béton sur laquelle repose une selle (4) de centrage du rail (1) dont chaque extrémité est percée d'un premier orifice (23) surmonté d'une collerette (24) et d'un second orifice (25) pour le passage de ladite tige (9), ces deux orifices ayant une forme oblongue, respectivement sectorielle. 7 - Dispositif suivant les revendications 1 et 3, carac- térisé par le fait qu'un moyen susceptible de coopérer avec le crochet (11) de la tige (9) est constitué par un épaulement (35) réservé dans des extrémités saillantes de la selle (4) reposant sur la traverse (2) en béton, ou en bois, ledit épaulement résultant de la différence de sec- tion de deux orifices (33,34) percés dans les extrémités saillantes (32) de la selle (4) pour le passage de la tige (9). 8 - Dispositif suivant les revendications 1,5, 6 et 7 caractérisé par le fait que la face supérieure de la cale (14) et des extrémités saillantes (32) de la selle (4), est en pente dans le prolongement de celle du patin (1) du rail, de façon que la différence de niveau qui en résulte exerce une tension de la tête ressort 12 sur ledit patin 1 du rail, après que la tige (9) ait été manoeuvrée d'un demi-tour. 9 - Dispositif suivant les revendications 1 et 4, caractérisé par le fait que l'alésage (6) de section oblongue creusant la gaine d'ancrage (5) comporte une partie rétreinte sur toute sa hauteur formant deux butées maintenant la tige (9) dans l'autre partie et empêchant sa flexion. 10 - Dispositif suivant les revendications 1, 4, 6 et 7, caractérisé par le fait que l'épaulement (8,30,35) est creusé d'une dépression dont les rebords (21,36) forment butées anti-retour du talon (10) de ladite tige (9). - 10 - ll - Dispositif suivant les revendications 1, 4, 6 et 7, caractérisé par le fait que l'épaulement (8,30,35) de retenue du talon (10) de la tige ressort (9), est en pente descendante vers le patin (1) du rail pour jouer le rôle d'une came renforçant la contrainte exercée par la tête (11) sur le patin (1) du rail. 12 - Dispositif suivant les revendications 1 et 7, carac- térisé par le fait que la tige (9) est coincée dans les orifices (33,34) des extrémités (32) de la selle (4) au moyen d'une cale (37). 13 - Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé par le fait que la tige ressort (9) est en fil d'acier, ou en matière plastique renforcée.