Brevet FR2646115A1 — publié le 19901026

La pr6sente invention concerne un procéd6 de fabri- cation d'aiguillages pour rails à gorge ou ornière constitué par un corps profilé6 formant le logement d'une aiguille mobile de déviation ainsi que les sur- faces de roulement et de guidage et permettant la mise en place des moyens nécessaires à la manoeuvre de l'aiguillage. L'invention concerne également un aiguil- lage monobloc réalisé par la mise en oeuvre de ce procédé. L'invention vise plus particulièrement, sans y être limitée, des aiguillages pour les voies ferrées de transports urbains ou d'installations portuaires, dont les rails sont noyés dans le revêtement du r6seau routier. Ces aiguillages sont généralement réalisés par un assemblage de divers composants, de qualité et de forme différentes, fabriqués sur mesure soit par usinage et assemblés manuellement, le plus souvent par soudure, soit par moulage. Le fait de devoir utiliser un grand nombre de compo- sants, de qualités et de formes spéciales, complique singulièrement l'approvisionnement et l'exécution. La fabrication des aiguillages par assemblage de ces composants exclut non seulement la possibilité d'une automatisation, mais demande, de surcroît, une main d'oeuvre importante et qualifiée, notamment pour effectuer les soudures. Le but de la présente invention est de prévoir un nouveau procédé de fabrication d'aiguillages, du genre décrit ci-dessus qui permet une amélioration du produit fini tant par la qualité intrinsèque de la matière que par une réduction des tolérances de fabrication. Pour atteindre cet objectif, le procédé proposé par la présente invention est essentiellement caractérisé en ce qu'il consiste à choisir des blooms en acier la- minés, forgés o autres d'une longueur au moins égale à la longueur de l'aiguillage et, sur toute la longueur d'une section, au moins égale à toutes les sections du corps et en ce que l'on soumet lesdits blooms à un usi- nage exclusivement par enlèvement de copeaux en vue de la formation du profil extérieur et intérieur du corps. L'usinage est, de préférence, réalisé par fraisage automatique sous commande programmée. Cet usinage peut être suivi d'un traitement thermique superficiel de durcissement ou d'un rechargement par apport de métal dur. Les extrémités opposées du corps de l'aiguillage sont de préférence fixées par soudure aux rails de la voie. L'aiguillage monobloc obtenu par la présente inven- tion permet la mise en oeuvre d'une automatisation quasi totale, l'intervention humaine se résumant à un travail de commande et de surveillance. Il en résulte une productivité améliorée et une augmentation de la capacité de production, avec une meilleure garantie de la qualité et de la fiabilité du produit final. La conception monobloc est, en outre, une meilleure garantie de la qualité uniforme du produit fini, car les points faibles, comme p.ex.les soudures très vulné- rables par les sollicitations et l'usure sont éliminés. Le fabricant a, en plus, la possibilité du choix de la qualité de l'acier des blooms, p.ex. en fonction des sollicitations, ou en fonction de la voie pour ne pas perturber l'homogénéité de celle-ci. C'est ainsi, p.ex., que l'acier au carbone permet de souder l'aiguillage par les abouts à la voie, ce qui élimine les joints classiques et améliore les conditions d'environnement par une réduction notable du bruit. D'autres particularités et caractéristiques ressortiront de la description d'un mode de réalisation avantageux, présenté ci-dessous, à titre d'exemple, en référence aux figures annexées dans lesquelles: la fig. 1 montre une vue schématique en plan d'un aiguillage et les figs. 2 à 6 montrent les sections transversales suivant des plans de coupe sur la fig. 1 définis respectivement par A, B, C, D et E. La fig. 1 montre une paire de rails 10, 12, qui sont prolongés par un aiguillage 14 destiné à guider un convoi, soit sur la paire de rails 10a, 12a, soit sur la paire de rails lOb, 12b. L'aiguillage fonctionne de manière classique, seul son procédé de fabrication et, par voie de conséquence, le profil des corps des aiguillages se distingue de l'état de la technique. Ce profil est illustré par les différentes sections selon les figs. I à 6. La fig. 2 montre une coupe transversale d'un corps 16 au niveau de la pointe d'une aiguille 24. Ce corps 16, de section sensiblement rectangulaire comporte, de préférence, deux arrêtes saillantes 18, 20, formant les patins de fixation en prolongement des patins corres- pondants du rail 10. Le corps 16 comporte une gorge 22 formant le logement d'une aiguille 24 dont la pointe est représentée sur la fig. 2. Le fond de la gorge 22 est horizontal et forme la glissière de l'aiguille 24 pour permettre à celle-ci d'être déplacée trans- versalement de la position selon la fig. 2 vers la droite contre le flanc, du côté opposé de la gorge 22 et vice-versa. Le bord plat supérieur gauche du corps 16 longeant la gorge 22 forme la surface de roulement. Une rainure longitudinale intérieure 26 permet le passage de conduites de chauffage non représenté. La fig. 3 montre le même corps 16 suivant une coupe un peu plus en aval, au niveau d'un trou vertical 28 à travers le corps 16 et servant à l'évacuation des eaux de pluie et de rinçage. Au niveau de la coupe selon la fig. 4, le corps 16 comporte un percement horizontal 30 destiné à recevoir les moyens de manoeuvre de l'aiguille 24. Les figs. 5 et 6 montrent des sections du corps 16 en fin d'aiguillage. Comme le montrent ces deux figures, le corps 16 est plus large en fin d'aiguillage, car il doit comporter deux gorges 22a et 22b correspondant respectivement aux rails 10a et 10b. La fig. 5 représente une coupe en fin d'aiguillage, notamment ou l'aiguille 24 s'est élargie pour offrir une surface de roulement correspondant à celle des rails 10b et 12a. Le raccordement de l'aiguille 24 à ces rails peut être réalisé par soudure comme repré- senté en 32 ce qui permet une très bonne transition. Le raccordement peut toutefois également être réalisé par un joint, la fixation de l'aiguille 24 étant alors assurée par une clavette, ce qui permet un démontage plus aisé de l'aiguille. La fig: 6 représente une section du corps 16 au-delà de la jonction avec le rail 10b et en deça de la jonc- tion avec le rail 10a, endroit ou la gorge 22b s'est effacée au profit de la gorge 36 du rail 10b. La fixa- tion entre le rail 10 et le corps 16 est assurée par boulonnage. La partie de l'aiguillage prévue entre le rail 12 et ses prolongements 12a et 12b se présente de manière analogue ce qui a été décrit ci-dessus. Conformément à la présente invention, chaque corps 16 est entièrement fabriqué par usinage, aussi bien pour ce qui concerne sa forme extérieure que son profil intérieur, notamment les gorges 22, 22a et 22b, la rai- nure 26, le trou 28 et le percement 30. Cet usinage est réalisé à l'aide d'une fraiseuse, de préférence automa- tiquement sous commande programmée. La matière de départ est un bloom laminé dont la qualité de l'acier peut être facilement déterminée par le fabricant de l'aiguillage. Ces blooms doivent forcément avoir une longueur au moins égale à la longueur totale de l'aiguillage et une section constante ou variable, permettant, par le fraisage, de réduire le profil aux différentes sections se succédant sur toute la longueur du corps et dont quelques-unes sont représentées par les figs. 2 à 6. Autrement dit, si la section du bloom est constante sur toute la longueur, sa section doit être au moins égale à la section la plus importante du corps 16 et qui se trouve en fin d'aiguillage comme représenté sur la figure 5. Toutefois, cette façon de procéder nécessiterait un fraisage important pour réduire la section du bloom aux sections moins importantes du corps 16 en début d'aiguillage comme représenté sur les figs. 2 à 4. Pour éviter un tel usinage important, il est préfé- rable de partir d'un bloom dont la largeur correspond sensiblement à la somme des largeurs maximales, au niveau des patins 18 et 20 du corps 16 en début et en fin d'aiguillage, c.à.d. à la somme des largeurs maxi- males des sections de la fig.2 et de la fig. 5. Ce bloom est ensuite sectionnée obliquement dans le sens de la longueur pour former deux blooms identiques et symétriques dont les largeurs varient progressivement de la largeur des patins 18, 20 de la fig. 2 à la largeur des patins 18, 20, de la fig. 5 et vice-versa. Après la réalisation du corps 16 par usinage exté- rieur et intérieur des blooms, il est possible de soumettre le corps à un traitement thermique, ou trempe, localisés pour réaliser un durcissement super- ficiel des parties les plus exposées aux solli- citations. Il est également possible d'effectuer des rechargements superficiels par soudure pour augmenter localement la résistance. Grace à la possibilité du choix de la qualité de l'acier des blooms de départ, l'aiguillage monobloc usiné selon la présente invention, peut être facilement connecté, sur site, aux rails de la voie, de préférence par soudure, notamment par soudure alumino-thermique, ce qui permet l'élimination du joint entre l'aiguillage et la voie et assure la continuité de celle-ci. REVENDICATIONS 1. Procédé de fabrication d'aiguillages pour rails à gorge ou ornière constitué par un corps profilé (16) formant le logement d'une aiguille mobile de déviation (24), ainsi que les surfaces de roulement et de guidage et permettant la mise en place des moyens nécessaires à la manoeuvre de l'aiguillage, caractérisé en ce qu'il consiste à choisir des blooms laminas, forgés ou autres en acier d'une longueur au moins égale à la longueur de l'aiguillage et d'une section, sur toute la longueur, au moins égale à toutes les sections du corps (16) et en ce que l'on soumet lesdits blooms à un usinage ex- clusivement par enlèvement de copeaux en vue de la for- mation du profil extérieur et intérieur du corps (16). 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'usinage est réalisé par fraisage automatique sous commande programmée. 3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'opération d'usinage est suivie d'un traitement thermique superficiel de durcissement. 4. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les extrémités opposées du corps d'aiguillage sont fixées aux rails de la voie par soudure. 5. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on choisit des blooms d'une largeur correspon- dant à la somme des largeurs maximales de chaque corps en début et en fin d'aiguillage et en ce que l'on sec- tionne le bloom obliquement dans le sens de la longueur pour réaliser deux demi-blooms identiques et symé- triques de largeur progressivement variable d'une extrémité à l'autre. 6. Aiguillage monobloc pour rails à gorge ou ornière obtenu par un procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 5.