Brevet FR2637920A1 — publié le 19900420

Procédé de fabrication d'un coeur de croisement à pointe mobile et coeur de croisement ainsi obtenu La présente invention a pour objet un procédé de fabrication d'un coeur de croisement à pointe mobile pour appareils de voie ferrée de très grande longueur incorporés dans les longs rails soudés, ledit coeur de croisement comportant en outre notamment un berceau en deux éléments, et un coeur de croisement ainsi obtenu. On sait que l'accroissement de la vitesse sur voie ferrée, qui atteint aujourd'hui couramment 270 km/h et atteindra bientôt 300 km/h, voire des vitesses plus élevées, conduit à créer des appareils de voie de très grande longueur pour assurer des vitesses très élevées en déviation ; de l'ordre de 170 km/h à 220 km/h, voire plus. Dans ces appareils de voie de très grande longueur, les croisements ont également des longueurs très importantes et, à ces vitesses, il est connu qu'il est préférable d'avoir recours à des coeurs de croisement à pointe mobile, plus confortables que les coeurs de croisement à pointe fixe, dans lesquels les contre-rails sont à l'origine de rappels des essieux des véhicules, difficilement supportables. On construit, certes, depuis de nombreuses années, des coeurs de croisement à pointe mobile, mais les constructions actuelles ne donnent pas pleine satisfaction. Les coeurs de croisement à pointe mobile comportent, d'une façon générale, deux-éléments fondamentaux - le berceau, dans lequel la pointe mobile est fixée en talon et dans lequel elle se déplace lorsqu'elle est manoeuvrée ; - la pointe mobile proprement dite. Le berceau est forcément composé de plusieurs éléments, car leur longueur respective est limitée par le niveau actuel des moyens de fabrication. On est donc contraint, pour réaliser la construction désirée, de fabriquer plusieurs éléments, puis de les assembler pour former le berceau. Comme il est impossible, pour des raisons constructives, notamment liées à un manque de place, de réaliser cet assemblage par un éclissage classique qui maintiendrait à l'intérieur et à l'extérieur les éléments du berceau, on a recours à un assemblage par des pièces en Cés placées à l'extérieur des éléments du berceau.Or, un tel assemblage ne présente pas les qualités d'un éclissage et encore moins les qualités d'une soudure, et quel que soit le soin apporté à'la réalisation de ces pièces en Cés et à leur montage, cet assemblage présentera, forcément, à terme, des difficultés de tenue. Par ailleurs, la pointe mobile, réalisée en rails usinés et assemblés, est ancrée en son talon dans l'un des éléments du berceau, à la façon d'une console encastrée dans un mur. Sa flexibilité lui permet ainsi de prendre appui sur l'un des éléments de pointe du berceau, dans la position à droite ou à gauche, lorsqu'elle est manoeuvrée par des dispositifs appropriés. Du fait de l'incorporation de ces appareils dans les longs rails soudés, c'est-à-dire de leur liaison aux rails encadrants, sans appareil de dilatation, l'ancrage de la pointe mobile doit assurer - outre le rôle d'encastrement de la console - un transfert des efforts de compression ou de traction de chaque long rail soudé de la pointe mobile sur le berceau. De façon classique, le transfert de tels efforts est réalisé par des éclisses collées au rail et au coeur. Or, lorsque lton a recours à un élément de berceau d'encastrement moulé, le collage des pièces permettant d'ancrer la pointe dans le berceau est certes réalisable côté pointe mobile, où l'on se trouve en présence d'une forme en rail, mais n'est pas réalisable côté berceau du fait de sa forme en caisson rigide. I1 est donc nécessaire, pour assurer le transfert des efforts, d'utiliser un assemblage mécanique dont la réalisation requiert beaucoup de précision pour réduire les jeux et répondre aux contraintes de l'incorporation en longs rails soudés. On se trouve donc, dans la construction actuelle, en présence de deux ajustements mécaniques difficiles à réaliser, susceptibles de se détériorer en service et présentant ainsi une incidence néfaste sur la durée de vie du produit. Le problème général à résoudre par l'objet de la présente invention consiste donc à fabriquer un coeur de croisement à pointe mobile dans lequel ces deux assemblages mécaniques sont supprimés. A cet effet, la présente invention a pour objet un procédé de fabrication d'un coeur de croisement à pointe mobile pour appareils de voie ferrée de très grande longueur incorporés dans les longs rails soudés, ledit coeur de croisement comportant en outre notamment un berceau en deux éléments, l'un moulé et l'autre non moulé, procédé caractérisé en ce qu'il consiste essentiellement à souder, côté pointe, l'élément moulé du berceau aux rails de roulement de la voie intermédiaire du branchement, et à souder sur l'élément moulé du berceau des pièces appartenant à l'élément non moulé du berceau, puis à écarter lesdites pièces de leur position-initiale vers l'extérieur et à les maintenir en position écartée, à insérer entre ces pièces la pointe mobile, à relâcher les pièces afin qu'elles retrouvent leur position initiale, puis à fixer les pièces à la pointe mobile insérée entre elles, à rigidifier l'élément non moulé, et enfin à souder, le cas échéant, côté talon, la pointe mobile aux rails de roulement. L'invention sera mieux comprise grâce à la description ci-après, qui se rapporte à un mode de réalisation préféré, donné à titre d'exemple non limitatif, et expliqué avec référence aux dessins schématiques annexés, dans lesquels la figure 1 est une vue de dessus d'un coeur de croisement à pointe mobile, conforme à l'invention, ladite pointe étant située à droite la figure 2 est une vue de face et en coupe, selon la ligne A-A de la figure 1, la figure 3 est une vue de face et en coupe, selon la ligne B-B de la figure 1, la figure 4 est une vue de face et en coupe, selon la ligne C-C de la figure 1, et la figure 5 est une vue de dessus du coeur de croisement représenté figure 1, la pointe étant située à gauche, et où les deux pièces appartenant à l'élément non moulé et réalisées en rails sont en position écartée. Conformément à l'invention, le procédé de fabrication d'un coeur de croisement à pointe mobile consiste essentiellement à souder, côté pointe, l'élément moulé 3 du berceau 2 aux rails de roulement 7 de la voie intermédiaire du branchement, et à souder sur l'élément moulé 3 du berceau 2 des pièces 5 et 5' appartenant à l'élément non moulé 4 du berceau 2, puis à écarter lesdites pièces 5 et 5' de leur position initiale vers l'extérieur et à les maintenir en position écartée, à insérer entre ces pièces 5 et 5' la pointe mobile 1, à relâcher les pièces 5 et 5' afin qu'elles retrouvent leur position initiale, puisà fixer les pièces 5 et 5' à la pointe mobile insérée entre elles, à rigidifier l'élément non moulé 4, et enfin à souder, le cas échéant, côté talon, la pointe mobile 1 aux rails de roulement 9. Le procédé de fabrication se déroule principalement de la manière décrite ci-après. En premier lieu, on soude, côté pointe, l'élément moulé 3 du berceau 2 aux rails de roulement 7 de la voie intermédiaire du branchement, ainsi que les deux pièces-5 et 5', réalisées en rails, chacune à l'une 5A, 5'A de ses deux extrémités sur l'une des deux extrémités 3C et 3D, côté talon, également en profil de rail, de l'élément moulé 3. Chaque pièce 5 et 5' est constituée d'un rail pour précisément permettre le soudage avec les deux extrémités 3C et 3D également en profil'de rail. Puis on pose l'élément moulé 3 avec ses deux pièces 5 et 5' et ses deux rails de roulement 7 soudés, sur une table de montage. Comme le montre la figure 5 des dessins annexés, les pièces 5 et 5' sont alors écartées de leur position initiale vers l'extérieur, les pièces 5 et 5' étant flexibles à partir de la zone de soudure avec l'élément moulé 3. On maintient alors les pièces 5 et 5' en position écartée (voir figure 5) et on descend la pointe mobile 1 qui vient s'insérer dans le berceau 2 constitué par les éléments 3 et 4, entre les deux pièces S et 5' en position écartée. La pointe mobile 1 est réalisée en rails soudés et assemblés et est préalablement pourvue de deux entretoises d'encastre ment 8 et 8' qui y sont fixées préférentiellement par collage. Ensuite, on relâche les deux pièces 5 et 5' pour les fixer aux entretoises 8 et 8' de la pointe mobile, préférentiellement par éclissage collé. On fixe alors des platines 6 sous l'élément non moulé 4, de manière à solidariser les pièes 5 et 5' et ainsi à rigidifier l'élément non moulé 4. Enfin, on redescend le coeur de croisement-ainsi fabriqué de la table de montage. Ultérieurement, on pourra, le cas écbéant préalablement au montage sur le site, souder les deux extrémités 1B et 1C de la pointe mobile 1, opposées à l'extrémité pointue 1A elle-même et conformées en file de roulement aux rails de roulement 9. Sur le site, un tel coeur de croisement pourra alors être fixé aux traverses et raccordé aux rails de la voie ferrée. Suivant une caractéristique supplémentaire de l'invention, le soudage, d'une part, des deux extrémités 3A et 3B de l'élément moulé 3 aux rails de roulement 7 de la voie intermédiaire du branchement et, d'autre part, des deux extrémités 5A, 5'A des deux pièces 5 et 5' aux deux extrémités 3C et 3D de l'élément moulé 3 est du type électrique. La présente invention a également pour objet le coeur de croisement à pointe mobile obtenu par application du procédé conforme à l'invention. Comme représenté à la figure 1 des dessins annexés, le coeur de croisement à -pointe mobile 1 pour appareils de voie ferrée de très grande longueur incorporés dans les longs rails soudés, comportant en outre notamment un berceau 2 en deux éléments 3 et 4, l'un moulé et l'autre non moulé, est caractérisé en ce que l'élément 3 est en acier moulé dont au moins les deux extrémités 3A et 3B côté pointe et les deux extrémités 3C et 3D côté talon sont conformées en profil de rail, mais seul le profil de rail des deux extrémités 3A et 3B servant effectivement au roulement, l'élément non moulé 4 étant principalement constitué de pièces 5 et 5' réalisées intégralement en rails et reliées par soudage aux deux extrémités 3C et 3D côté talon de la pièce moulée 3, mais ni le profil de rail des deux extrémités 3C et 3D ni le profil de rail des pièces 5 et 5' ne servant effectivement de surface de roulement, la pointe mobile 1 étant, quant à elle; réalisée intégralement en rails dont toutes les faces supérieures servent effectivement de surface de roulement. Il est à noter que l'élément moulé 3 présente avantageusement toutes ses faces supérieures conformées en file de roulement. Ainsi, les deux éléments 3 et 4 qui forment le berceau 2 sont soudés entre eux, ce qui évite d'avoir recours aux pièces en Cés pour leur assemblage et ainsi élimine tous les inconvénients liés à leur emploi. I1 est à noter que l'on connaît un procédé pour assembler par soudage électrique des coeurs de croisement réalisés en acier dur austénitique au manganèse et des rails réalisés en acier au carbone, en les reliant bout à bout par l'intermédiaire d'une pièce intermédiaire réalisée en acier austénitique à faible teneur en carbone. Ainsi, selon une caractéristique préférentielle de l'invention, l'élément moulé 3 est en acier austénitique au manganèse, la pointe mobile 1 et les pièces 5 et 5' étant constituées par des rails en acier au carbone. On pourra donc effectuer les soudures électriques, d'une part, des extrémités 5A et 5'A des pièces 5 et 5 aux extrémités 3C et 3D de l'élément moulé 3 et, autre part, des extrémités 3A et 3B de l'élément moulé 3 aux rails de roulement 7 de la voie intermédiaire du branchement grâce à ce procédé connu. Une pièce intermédiaire réalisée en acier austénitique sera donc intercalée, d'une part, entre les extrémités 5A et 5'A des pièces 5 et 5' et les extrémités 3C et 3D de l'élément moulé 3 et, d'autre part, entre les extrémités 3A et 3B de l'élément moulé 3 et les rails de roulement 7. Selon une autre caractéristique de l'invention, et comme représenté aux figures 1 et 4 des dessins annexés, les pièces 5 et 5' en profil de rail sont au nombre de deux et sont reliées par collage aux rails formant la pointe mobile 1 par l'intermédiaire de deux entretoises 8 et 8' en profil d'éclisse. De ce fait, l'encastrement en talon de la pointe mobile réalisé par les entretoises 8 et 8' collées, d'une part, aux rails constituant la pointe mobile 1 et, d'autre part, aux pièces 5 et 5' de l'élément non moulé 4, évite d'avoir recours à un assemblage mécanique et ainsi élimine tous les inconvénients liés à l'emploi d'un tel assemblage, notamment les jeux longitudinaux. Comme on peut le voir sur les figures 3 et 4 des dessins annexés, les pièces 5 et 5' sont solidarisées, et l'élément non moulé 4 ridigifié et fixé sur les traverses de voie ferrée par l'intermédiaire de platines 6. L'élément non moulé 4, constitué des pièces 5 et 5' soudées aux extrémités 3C et 3D de l'élément moulé 3 et reliées rigidement par les platines 6 forme donc avec ledit élément moulé 3 un berceau 2 dont la longueur n'est plus limitée par les contraintes de fonderie. Selon une caractéristique supplémentaire de l'invention, les rails des pièces 5 et 5' et de la pointe mobile 1 présentent avantageusement une hauteur de 172 mm. Par ailleurs, chaque pièce 5 ou 5' sera avantageusement constituée d'un rail de profil UIC 60, et la pointe mobile 1 d'un rail aiguille de profil UIC A 74, ce qui permet de lui conférer une inertie verticale importante. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée au mode de réalisation décrit et représenté aux dessins annexés. Des modifications restent possibles, notamment du point de vue.de la constitution des divers éléments, ou par substitution d'équivalents techniques, sans sortir pour autant du domaine de protection de l'invention. - R E V E N D I C A T I O N S 1. Procédé de fabrication d'un coeur de croisement à pointe mobile (1) pour appareils de voie ferrée de très grande longueur incorporés dans les longs rails soudés, ledit coeur de croisement comportant en outre notamment un berceau t2) en deux éléments (3 et 4), l'un moulé et l'autre non moulé, procédé caractérisé en ce qu'il consiste essentiellement à souder, côté pointe, l'élément moulé (3) du berceau (2) aux rails de roulement (7) de la voie intermédiaire du branchement, et à souder sur l'élément moulé (3) du berceau (2) des pièces (5 et 5') appartenant à l'élément non moulé (4) du berceau (2), puis à écarter lesdites pièces (5 et 5') de leur position initiale vers l'extérieur et à les maintenir en position écartée, à insérer entre ces pièces (5 et 5') la pointe mobile (1), à relâcher les pièces (5 et 5') afin qu'elles retrouvent leur position initiale, puis à fixer les pièces (5 et 5') à la pointe mobile insérée entre elles, à rigidifier l'élément non moulé (4), et enfin à souder, le cas échéant, côté talon, la pointe mobile (1) aux rails de roulement (9). 2. Procédé de- fabrication selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il consiste à réaliser successivement les opérations suivantes - soudage, côté pointe, des deux extrémités (3A et 3B) de l'élément moulé (3), conformées en profil de rail, aux rails de roulement (7) de la voie intermédiaire du branchement, et soudage de deux pièces (5 et 5') réalisées en rails, chacune à l'une (5A, 5'A) de ses deux extrémités sur l'une des deux extrémités (3C et 3D) côté talon, également en profil de rail, de l'élément moulé (3) - pose de l'élément moulé (3) avec ses deux pièces (5 et 5') et ses deux rails de roulement (7) soudés, sur une table de montage - écartement des pièces (5 eut5') de leur position initiale vers l'extérieur, les pièces (5 et 5') étant flexibles à partir de la zone de soudure avec l'élément moulé (3) - maintien des pièces (5 et 5') en position écartée - mise en place de la pointe mobile (1), réalisée en rails usinés et assemblés, et préalablement pourvue de deux entretoises d'encastrement (8 et 8'), par insertion entre les deux pièces (5 et 5') en position écartée - relâchement des deux pièces (5 et 5') - fixation des pièces (5 et 5') aux entretoises (8 et 8') de la pointe mobile (1) - fixation de platines (6) scus l'élément non moulé (4), de manière à solidariser les pièces (5 et 5') et ainsi à rigidifier l'élément non moulé (4) - descente du coeur de croisement ainsi fabriqué de la table de montage. - soudage, le cas échéant, des deux extrémités (1B et 1C) de la pointe mobile (1) opposées à l'extrémité pointue (lA) elle-même et conformées en file de roulement aux rails de roulement (9). 3. Procédé de fabrication selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le soudage, d'une part, des deux extrémités (3A et 3B) de l'élément moulé (3) aux rails de roulement (7) de la voie intermédiaire du branchement et, d'autre part, des deux extrémités (5A, 5'A) des deux pièces (5 et 5') aux deux extrémités (3C et 3D) de l'élément moulé (3) est du type électrique. 4. Procédé de fabrication selon la revendication 2, caractérisé en ce que les entretoises d'encastrement (8 et 8') sont préalablement fixées à la pointe mobile (1) par collage. 5. Procédé de fabrication selon la revendication 2, caractérisé en ce que les pièces (5 et 5') sont fixées aux entretoises (8 et 8') par éclissage collé. 6. Coeur de croisement à pointe mobile obtenu-par application du procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, pour appareils de voie ferrée de très grande longueur incorporés dans les longs rails soudés, comportant en outre notamment un berceau (2) en deux éléments (3 et 4), l'un moulé et l'autre non moulé, caractérisé en ce que l'élément (3) est en acier moulé dont au moins les deux extrémités (3A et 3B) côté pointe et les deux extrémités (3C et 3D) côté talon sont conformés en profil de rail, mais seul le profil de rail des deux extrémités (3A et 3B) servant effectivement au roulement, l'élément non moulé (4) étant principalement constitué de pièces (5 et 5') réalisées intégralement en rails et reliées par soudage aux deux extrémités (3C et 3D) côté talon de la pièce moulée (3), mais ni le profil de rail des deux extrémités (3C et 3D) ni le profil de rail des pièces (5 et 5') ne servant effectivement de surface de roulement, la pointe mobile (1) étant, quant à elle, réalisée intégralement en rails dont toutes les faces supérieures servent effectivement de surface de roulement. 7. Coeur de croisement à pointe mobile selon la revendication 6, caractérisé en ce que l'élément moulé (3) présente avantageusement toutes ses faces supérieures conformées en profil de rail. 8. Coeur de croisement à pointe mobile selon l'une quelconque des revendications 6 et 7, caractérisé en ce que les pièces (5 et 5') en profil de rail sont au nombre de deux et sont reliées par collage aux rails formant la pointe mobile (1) par l'intermédiaire de deux entretoises (8 et 8') en profil d'éclisse. 9. Coeur de croisement à pointe mobile selon l'une quelconque des revendications 6 à 8, caractérisé en ce que les pièces (5 et 5') sont solidarisées, et l'élément non moulé (4) ridigifié et fixé sur les traverses de voie ferrée par l'intermédiaire de platines (6). 10. Coeur de croisement à pointe mobile selon l'une quelconque des revendications 6 à 9, caractérisé en ce que l'élément moulé (3) est en acier austénitique au manganèse, la pointe mobile (1) et les pièces (5 et 5') étant constituées par des rails en acier au carbone. 11. Coeur de croisement à pointe mobile selon l'une quelconque des revendications 6 à 10, caractérisé en ce que les rails des pièces (5 et 5'-) et de la pointe mobile (1) présentent avantageusement une hauteur de 172 mm. 12. Coeur de croisement à pointe mobile selon l'une quelconque des revendications 6 à 11, caractérisé en ce que chaque pièce (5 ou 5') est avantageusement constituée d'un rail de profil UIC 60. 13. Coeur de croisement à pointe mobile selon l'une quelconque des revendications 6 à 12, caractérisé en ce que la pointe mobile (1) est avantageusement constituée d'un rail aiguille de profil UIC A 74, afin de lui conférer une inertie verticale importante.