Brevet FR2634801A1 — publié le 19900202

La présente invention concerne les dispositifs de fixation de rails sur des traverses ou autres supports de voie. Le document FR-A-75 20 068 décrit un dispositif de support et de fixation d'un rail, du type comprenant un support tel qu'une traverse, délimitant une table d'appui pour le rail, une semelle placée entre le rail et cette table d'appui, un crapaud en matière isolante comportant un corps percé d'un orifice et une aile en appui sur le patin du rail, au moins une lame élastique percée d'un orifice, et un organe de fixation s'étendant dans les orifices du crapaud et de la lame.Dans ce dispositif connu, le support comporte de part et d'autre de la table d'appui du rail un épaulement en saillie qui délimite une surface d'appui sensiblement verticale et une surface d'appui supérieure, le corps du crapaud comportant un talon qui délimite deux faces en contact respectivement avec la table d'appui et la surface d'appui verticale, la lame élastique étant principalement en appui d'une part sur l'aile du crapaud et d'autre part sur la face d'appui supérieure de l'épaulement du support. Un tel dispositif de fixation présente essentiellement les avantages suivants : simplicité de ses constituants, efficacité, isolation électrique pour les circuits de voie et de signalisation. Cependant il offre un inconvénient dans la mesure où les composants de la fixation, meme préassemblés par la vis ou le boulon qui traverse le crapaud et la ou les lames de ressort, ne peuvent pas être montés sur la traverse de façon à permettre la mise en place ultérieure du rail. Ils doivent être démontés de la traverse pour libérer l'emplacement du rail sur la table préalablement garnie de la semelle élastique, ou bien encore ils doivent être mis en place après la pose du rail sur la traverse. Le but de cette invention est notamment de permettre un prémontage de tous les constituants du dispositif de fixation, ce prémontage pouvant être réalisé soit dans l'usine de fabrication des traverses, soit avant la mise en place des traverses dans la voie. A cet effet, l'invention a pour objet un dispositif de fixation d'un rail sur un support, du type défini ci-dessus et caractérisé en ce que le crapaud peut occuper par rapport au support deux positions : une position active de maintien et de fixation du rail, et une position effacée ou position d'attente dans laquelle il est orienté à 180 par rapport à sa position active, et il comporte sur sa face supérieure des oreilles destinées à servir de surface d'appui pour la lame élastique lorsque cette dernière occupe une position d'attente dans laquelle elle est orientée à 90 par rapport à sa position active de fixation du rail. Suivant d'autres caractéristiques - lesdites oreilles sont disposées le long des bords latéraux du crapaud - le crapaud comporte au moins une surface de butée sensiblement verticale déterminant ladite position d'attente de la lame - ladite surface de butée sensiblement verticale est délimitée par un doigt prolongeant l'une desdites oreilles - la distance entre l'axe de /l'organe de fixation et le bord du patin du rail est supérieure à la demi-largueur de la lame élastique - l'orifice ménagé dans le crapaud a une forme oblongue - en position effacée, le crapaud est en appui, d'une part, sur une langue latérale de la semelle et, d'autre part, sur la face supérieure de l'épaulement du support - la saillie des oreilles par rapport au corps du crapaud est sensiblement égale ou légèrement Orsupérieure à la hauteur du bord du patin du rail. L'invention est décrite plus en détail ci-dessous en se référant aux dessins annexés, donnés uniquement à titre d'exemples et sur lesquels - la Fig.1 est une vue en élévation et en coupe partielle dans un plan perpendiculaire à l'axe longitudinal du rail, d'un dispositif suivant l'invention - la Fig. 2 est une vue de dessus de ce dispositif, la vis de fixation étant omise - la Fig. 3 est une vue analogue à celle de la Fig. 1 montrant la fixation en position effacée - la Fig. 4 est une vue de dessus correspondant à la position de la Fig. 3. On voit sur le dessin et notamment sur la Fig. 1, un dispositif de fixation d'un rail R sur un support constitué par une traverse en béton T. Cette dernière délimite une table d'appui A pour le rail, inclinée généralement vers lsaxe de la voie d'un angle compris entre 1,4 et 3*. Le dispositif comprend également - une semelle élastique 2 placée entre le patin P du rail et la traverse. Cette semelle comporte une langue 3 débordant du patin du rail sur une largeur de l'ordre de 1 à 3 cm et sur une longueur, parallèlement à l'axe longitudinal du rail, sensiblement égale à la largeur d'un crapaud 10 - des crapauds 10, réalisés de préférence en matière isolante, et moulés par injection. Chaque crapaud comporte un corps principal 12 prolongé par une aile 14. Le corps assure le maintien latéral du rail et bute par son extrémité arrière, éloignée du rail, contre une face sensiblement verticale 4 d'un épaulement E moulé dans la traverse T et faisant saillie au-dessus du plan d'appui du rail A. On désignera par bord avant du crapaud celui normalement dirigé vers le patin du rail, par bord arrière celui dirigé normalement vers l'épaulement E et par bords latéraux ceux s'étendant transversalement à la direction longitudinale du rail. Les bords avant et arrière peuvent aussi être désignés par l'expres- sion bords longitudinaux. La longueur 1 du corps 12 du crapaud 10 est telle que lorsque celui-ci est placé entre le patin du rail et l'épaulement E, l'écartement correct de la voie est réalisé tout en ménageant un jeu j pour faciliter le montage de l'ensemble en tenant compte des tolérances de fabrication des différents constituants. La base du corps 12 comporte une partie 18 en saillie vers le bas formant un talon 20 qui s'appuie sur la traverse T à un niveau voisin de celui de la table d'appui du rail. La partie avant 22 du crapaud (dirigée vers le rail sur la Fig. 1), qui bute latéralement contre le patin du rail R se prolonge sur celui-ci par I' aile 14 qui s'appuie sur le dessus du patin du rail et en épouse la forme. Le crapaud 10 comporte en outre, venues de moulage, des oreilles 24 sensiblement verticales prolongeant vers le haut les bords latéraux du crapaud. Ces oreilles délimitent quatre surfaces d'appui 26 sensiblement horizontales. L'une d'entre elles est prolongée par un doigt 28 délimitant une surface de butée 30 sensiblement verticale et parallèle aux bords avant et arrière du crapaud. La saillie du doigt 28 est sensiblement égale à la somme des épaisseurs des lames distiques faisant partie de la fixation - deux lames d'acier à ressort 32 et 34. La lame inférieure 32 la plus longue s'appuie à une de ses extrémités sur l'aile 14 et, à son extrémité opposée, sur la face supérieure 5 du dièdre constituant l'épaulement E de la traverse T. Les lames 32 et 34 sont placées entre les oreilles 24 du crapaud, qui leur servent de guide, la distance entre les oreilles situées de part et d'autre du crapaud, étant sensiblement égale à la largeur des lames, comme le montre la vue en plan, fig. 2. Les lames 32 et 34 ainsi que le corps 12 du crapaud sont percés d'orifices 36, 38, l'orifice 36 du corps ayant une forme oblongue tandis que les orifices des lames ont une forme circulaire - un moyen de serrage qui, tel que représenté à titre d'exemple sur la Fig. 1, peut être une vis 40, comportant une tête hexagonale 42 avec une embase 43 qui répartit favorablement la force de serrage sur les lames 32 et 34. La vis 40 est vissée dans une douille ou un insert 44 scellé dans la traverse T. En variante, la vis 40 pourrait être un boulon, ancré dans la traverse, et la tête 42 serait alors remplacée par un écrou. Lors du serrage de la vis 40, les lames 32 et 34 s'infléchissent. Les pentes respectives E des appuis de la lame principale 32 d'une part sur le dessus de l'aile 14 du crapaud et d'autre part sur le dessus 5 du dièdre que constitue l'épaulement E sont sensiblement égales et correspondent à la tangente de la courbe de la lame L infléchie au voisinage de-ses extrémités. La force de serrage exercée par la vis 40 se répartit entre l'appui sur le rail, par l'intermédiaire de l'aile 14 du crapaud isolant, d'une part et d'autre part l'appui sur la face supérieure de l'épaulement E. Dans la réalisation préférée de l'invention, le trou percé dans les lames ressorts L et L' est situé en leur centre. L'épaisseur h de l'aile du crapaud C, au droit du bord du rail R, est choisie de façon que la lame 3 reste orthogonale à l'axe X-X de la vis, compte tenu du niveau de l'appui sur la face supérieure de l'appui sur l'épaulement E. Les points suivants doivent par ailleurs être précisés: - les trous percés dans les lames L et L' sont circulaires et ont un diamètre légèrement supérieur à celui de la vis V - le trou percé dans le crapaud 10 est oblong, comme représenté à la Fig. 2, c'est-à-dire qu'il est cylindrique, avec une base comportant deux demi-cercles de rayon r très légèrement supérieur au rayon extérieur de la vis, dont les centres sont 01 et 2;; - la distance de l'axe X-X de la vis 40 au bord du patin du rail est supérieure à la demi-largeur des lames 32 et 34 - la face 4 quasi verticale du dièdre constituant l'épaulement E forme avec le plan perpendicu laire au plan d'appui du rail sur la traverse T un angle a supérieur à l'angle-d'inclinaison de la table d'appui du rail, afin de permettre le démoulage de la traverse, suivant la verticale, sans arracher ou déformer la face 4 - la partie inférieure quasi verticale 20 de la face correspondante du talon du crapaud 10 forme. le même angle ffi avec la base de ce talon, de façon que les forces latérales subies par le crapaud 10 de la part du rail R soient transmises à l'épaulement E de façon uniforme entre les faces en contact.L'angle ffi préféré est d'environ 4-. Par contre, la partie supérieure 21 de cette face est inclinée vers l'intérieur du crapaud pour faciliter la mise en place du rail. La Fig. 3 est une vue en coupe partielle correspondant à la Fig. 1 mais où les constituants de la fixation ont été disposés, suivant l'invention, de façon à libérer l'emplacement du rail. Le crapaud 10 a été tourné de 180 autour de l'axe de la vis 40. L'aile 14 du crapaud 10 repose sur la face supérieure inclinée 5 de l'épaulement E. La face quasi verticale avant 22 du crapaud bute alors contre la face 4 de l'épaulement E. Le talon 18 du crapaud s'appuie sur la langue débordante 3 de la semelle 2. L'ensemble du crapaud a ainsi été relevé l'aile 14 reposant sur l'épaulement E plus haut, d'une amplitude h, que le bord supérieur du rail, tandis que le talon arrière 18 du crapaud a été relevé de l'é- paisseur k de la langue débordante 3 de la semelle. Dans cette position, les faces 4 et 22 ont sensiblement la même pente si tg a = k - h 1 l étant la longueur du corps du crapaud mesurée perpendiculairement à l'axe du rail, ou sensiblement la distance entre la position correcte du bord du rail et I'épaulement E de la traverse. Cette inclinaison du crapaud lorsqu'on le tourne de 180. autour de l'axe de la vis, due essentiellement au soulèvement du talon du crapaud s'appuyant sur la langue 3 de la semelle, a donc pour avantage majeur, suivant- l'invention, de rendre la face 20 sensiblement perpendiculaire au plan d'appui du rail, tandis quelea face 22 du crapaud s'applique contre la face 4 du dièdre de l'épaulement E. Cela veut dire qu'en position effacée, ladis tance entre la face 20 et la face 4 est sensiblement égale à la distance entre le bord du patin du rail et la face 4. Le crapaud ainsi retourné libère donc entièrement l'emplacement du patin du rail, ce qui permet de le mettre en place ou de le retirer en le soulevant. Mais, en outre, la face 20, 21 du talon du crapaud C constitue un guide qui permet la mise en place correcte du rail R sur la traverse T. Ces avantages sont obtenus à condition que les lames 32 et 34 aient été elles-mêmes tournées de 90 pour que leur axe longitudinal devienne parallèle au rail, comme le montre la vue en plan de la Fig. 4. La distance -de l'axe X-X de la vis au bord du rail étant supérieure à la demi-largeur des lames 32 et 34, les lames ne gènent pas la mise en place ou le relevage du rail R. Pour faciliter la mise en position des lames L parallèlement au rail, en position "effacée", les oreilles 24 du crapaud sont dimensionnées de façon à constituer un plan de repos, à une hauteur H au-dessus du corps du crapaud. Les cotes. H et H' (Fig. 3) sont telles que lorsque la lame 32 s'appuie sur le sommet des oreilles, cette lame et la lame 34 sont placées dans un plan perpendiculaire à l'axe de la vis. De plus ces cotes H, H' sont sensiblement égales ou légèrement supérieures à la hauteur H p du patin du rail. Enfin, le doigt 28 assure une butée, par sa face 30 sensiblement verticale, qui limite la rotation des lames dans le sens des aiguilles d'une montre. La -distance entre les centres 01 et 02 définissant le trou cylindrique 36 percé dans le crapaud 10 est choisie de façon que le crapaud étant placé en position "effacée", selon les Fig. 3 et 4, il soit contraint, par la vis V, à s'appliquer contre l'épaulement E, les faces 4 et 22 étant en contact. On comprendra aisément que le système de fixation tel qu'il vient d'être décrit répond bien aux objectifs de l'invention. Le prémontage, réalisé par exemple dans l'usine produisant les traverses, suivant les Fig. 3 et 4, immobilise toutes les pièces sur la traverse. Il suffit de serrer légèrement la vis 40 pour que le talon du crapaud 10 immobilise et maintienne la semelle 2 sur la traverse T, par la pression exercée sur la langue 3. Lorsque la traverse a été placée en voie, avec les composants de la fixation ainsi prémontés, le rail est mis en place entre les surfaces de guidage 20. Il suffit alors de dévisser légèrement la vis 40 pour libérer les lames 32 et 34 de la pression qui les maintenait en place parallèlement au rail. On peut alors les tourner de 90' dans le sens trigonométrique, ce qui provoque leur descente, d'une hauteur H, entre les oreilles du crapaud 10. Rien ne s'oppose alors au soulèvement du crapaud 10 d'une amplitude légèrement supérieure à l'épaisseur H p du bord du rail, voisine de H, puis à la rotation de 180 de l'ensemble du crapaud et des lames pour les placer en position "active". Le serrage de la vis V ou du moyen de serrage équivalent peut alors être effectué pour mettre la fixation en action, comme elle est représentée à la Fig. 1. Toutes ces opérations s'effectuent sans aucun démontage de composants de la fixation et notamment, sans que la vis 40 soit dévissée au-delà d'une amplitude peu supérieure à la-hauteur H des oreilles du crapaud. C'est un avantage primordial, en particulier si le moyen de serrage est une vis, vissée dans un insert. Le fait que la vis reste constamment engagée dans l'insert empêche la -pénétration d'eau ou de débris de ballast. REVENDICATIONS 1 - Dispositif de fixation d'un rail sur un support, comprenant un support tel qu'une traverse (T), délimitant une table d'appui (Al pour le rail (R), une semelle (2) placée entre le rail et cette table d'appui, un crapaud (10) en matière isolante comportant un corps (12) percé d'un orifice (36) et une aie (14) en appui sur le patin du rail, au moins une l- (32, 34) élastique percée d'un orifice (38), et un organe de fixation (40) s'étendant dans les orifices du crapaud et de la lame, le support comportant de part et d'autre de la table d'appui du rail un épaulement (E) en saillie qui délimite une surface d'appui (4) sensiblement verticale et une surface d'appui supérieure (5), le corps du crapaud comportant un talon (18) qui délimite deux faces en contact respectivement avec la table d'appui et la surface d'appui verticale, la lame élastique (32) étant principalement en appui d'une part sur l'aile (14) du crapaud et d'autre part sur la face d'appui supérieure (5) de l'épaulement (E) du support, caractérisé en ce que le crapaud (10) peut occuper par rapport au support (T) deux positions : une position active de maintien et de fixation du rail, et une position effacée ou position d'attente dans laquelle il est orienté à 180 par rapport à sa position active, et il comporte sur sa face supérieure des oreilles (24) destinées à servir de surface d'appui (26) pour la lame élastique (32; 34), lorsque cette dernière occupe une position d'attente dans laquelle elle est orientée à 90 par rapport à sa position active de fixation du rail. 2 - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la distance entre l'axe (X-X) de l'organe de fixation (40) et le bord du patin (P) du rail est supérieure à la demi-largeur de la lame élastique (32, 34). 3 - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le crapaud (10) comporte une surface de butée (28, 30) sensiblement verticale, déterminant ladite position d'attente de la lame (32, 34). 4 - Dispositif selon la revendication 1-, caractérisé en ce que lesdites oreilles (24) sont disposées le long des bords latéraux du crapaud. 5 - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite surface de butée-sensiblement verticale (30) est-délimitée par un doigt (28) prolongeant l'une desdites oreilles. 6 - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'orifice (36) ménagé dans le crapaud a une forme oblongue. 7 - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu en position effacée, le crapaud (10) est en appui, d'une part, sur une langue latérale (3) de la semelle et, d'autre part, sur la face supérieure (5) de l'épaulement (E) du support (T). 8 - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la saillie (H, H') des oreilles (24) par rapport au corps du crapaud est sensiblement égale ou légèrement supérieure à la hauteur (Hp) du bord du patin du rail. 9 - Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que les oreilles (24) situées de part et d'autre de l'axe (X-X) de l'organe de fixation font saillie sur des hauteurs différentes (H, H') par rapport à la surface supérieure du crapaud, la différence de hauteur étant choisie de telle façon qu'en position effacée la lame élastique (32, 34) soit sensiblement perpendiculaire à l'axe (X-X) de l'organe de fixation. 10 - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la surface d'appui (4) sensiblement verticale forme un angle (fui) avec la perpendiculaire à la table d'appui (A) du support. 11 - Dispositif selon les revendications 1 et 10, caractérisé en ce que la face d'appui (20) sensiblement verticale du talon (18) du crapaud est inclinée vers l'extérieur du crapaud et forme un angle (al) avec la perpendiculaire à la base du talon du crapaud. 12 - Dispositif selon la revendication 11, caractérisé en ce que ladite face d'appui (20) du talon du crapaud est située dans la partie inférieure de la face arrière de ce talon, la partie supérieure (21) de cette face arrière étant inclinée vers le centre du crapaud. 13 - Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que la hauteur de ladite surface de butée (28, 30) est au moins égale à l'épaisseur de la lame élastique (32) ou à la somme des épaisseurs des lames élastiques (32, 34). 14 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 13, caractérisé en ce que l'organe de fixation comprend une vis (40) coopérant avec un insert (44) noyé dans le support (T).