Brevet FR2640294A1 — publié le 19900615

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 l'on 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 réa lisation 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 a pointe mobile dans lequel les inconvénients liés à ces deux assemblages mécaniques sont supprimes. 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 croi sement 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, ainsi qu'à fixer des pièces à la pointe mobile afin de former l'élément non moulé du berceau puis à rigidifier ledit élément non moulé, à relier ensuite entre eux, au moyen d'un assemblage non soudé, les deux sous-ensembles ainsi formés, à savoir celui formé par l'élément moulé soudé aux rails de roulement et celui formé par l'élément non moulé fixé aux pièces et à la pointe mobile, 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 ou les deux pièces appartenant à l'élément non moulé et réalisées en rails sont en position écartée. la figure 6 est une vue de face et en coupe, à plus grande échelle, selon la ligne D-D de la figure 1, et la figure 7 est une vue de face, à plus grande échelle, de la liaison de l'élément moulé avec une pièce réalisée en profil de rail, appartenant à l'élément non moulé. Conformément à l'invention, le procédé de fabri- cation 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, ainsi qu'à fixer des pièces 5 et 5' à la pointe mobile 1 afin de former l'élément non moulé 4 du berceau 2, puis à rigidifier ledit élément non moulé 4, à relier ensuite entre eux, au moyen d'un assemblage non soudé, les deux sous-ensembles ainsi formés, à savoir celui formé par l'élément moulé 3 soudé aux rails de roulement 7 et celui formé par l'élément non moulé 4 fixé aux pièces 5 et 5' et à la pointe mobile 1, 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, aux extrémités 3A et 3B de l'élément moulé 3 du berceau 2 les rails de roulement 7 de la voie intermédiaire du branchement. I1 s'agira avantageusement d une soudure du type électrique. Puis on pose la pointe mobile 1 sur une table de montage et on fixe sur la pointe mobile 1, réalisée en rails usines et assemblés, deux entretoises d'encastrement 8 et 8', préférentiellement par collage. Ensuite, on fixe les pièces 5 et 5' aux entretoises 8 et 8' de la pointe mobile I, préférentiellement par éclissage collé (les entretoises 8 et 8' sont constituées de profils éclisses réunis par des barrettes soudées ; les profils éclisses sont collés, côté pointe mobile sur ladite pointe 1, et côté élément non moulé 4 aux pièces 5 et 5', puis boulonnés). On fixe alors des platines 6 sous l'élément non moulé 4, de manière à solidariser les pièces 5 et 5' et ainsi à rigidifier l'élément non moulé 4. On descend l'élément non moulé 4 ainsi fabriqué de la table de montage. On pose alors le premier sous-ensemble, formé par l'élément moulé 3 soudé aux rails de roulement 7 sur une table de montage. Le second sous-ensemble, formé par l'élé- ment non moulé 4 fixé aux pièces 5 et 5' et à la pointe mobile 1, est, à ce stade là, approché du premier sousensemble par transfert vertical puis longitudinal, ou longitudinal puis vertical, de façon à mettre bout à bout l'élément moulé 3 du berceau 2 aux pièces 5 et 5' de l'élément non moulé 4 du berceau 2. Puis on procède à l'assemblage des deux extrémités 3C et 3D, côté talon, en profil de rails, de l'élément moulé 3, respectivement aux deux extrémités 5A et 5'A des deux pièces 5 réalisées en rails. Cet assemblage reliant les deux sous-ensembles entre eux sera sous la forme d'un assemblage boulonné, de préférence, un éclissage collé. Chaque extrémité 5A ou 5'A des pièces 5' ou 5' est, par conséquent, reliée respectivement à chaque extrémité 3C ou 3D de l'élément moulé 3 par deux éclisses 10 réunies par six boulons 11, trois boulons 11 côté élément moulé 3 et trois boulons 11 côté pièce 5 (voir figure 7 des dessins annexés). Ces éclisses 10 (quatre au total) seront collées dans les chambres d'éclissage au moyen d'une colle consti tuée d'une résine et d'un durcisseur intervenant chacun pour moitié dans la composition de la colle. Il pourra s'agir avantageusement de la colle KLEBER E26-05 METALON fabriquée par la société HENKEL. La résine KLEEEB ainsi que le durcisseur KLEBER sont, préalablement au collage, intimement mélangés. Conformément à une caractéristique supplémentaire de l'invention, et comme le montre la figure 6 des dessins annexés, une toile de verre 12 est intercalée entre chaque éclisse 10 et, d'une part, les extrémités 5A, 5'A des pièces 5 et 5' et, d'autre part1 les extrémités 3C et 3D de l'élé- ment moulé 3. Les éclisses 10 seront préférentiellement suffisamment longues afin que la surface de collage, obtenue à partir de la colle KLEEER et de la toile de verre 12, permette le transfert des efforts de traction et de compression engendrés par les variations de température dans les longs rails soudés. Enfin, on redescend le coeur de croisement ainsi fabriqué de la table de montage. Ultérieurement, on pourra, le cas échéant 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. 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 aux figures 1 et 5 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, comporte, en outre, notamment un berceau 2 en deux éléments 3 et 4, l'un moulé et l'autre non moulé.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 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. Conformément à l'invention, l'élément non moulé 4 est principalement constitué de pièces 5 et 5' réalisées intégralement en rails et reliées par un assemblage non soudé aux deux extrémités 3C et 3D côté talon de l'élément moulé 3 (voir figures 1 et 5 des dessins annexés). Selon une caractéristique de l'invention, l'élément moulé 3 présente avantageusement toutes ses faces supé rieurés conformées en fil de roulement. I1 est à noter que l'on connait 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' etant constituées par des rails en acier au carbone. On pourra donc effectuer les soudures électriques, 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 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 1 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 2 à 4 des dessins annexés, les pièces 5 et 5' sont solidarisées, et l'élément non moulé 4 rigidifié par l'intermédiaire de platines 6. L'élément non moulé 4, constitué des pièces 5 et 5' fixées aux extrémités 3C et 3D de l'élément moulé 3 et reliées rigidement par des 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 et 5' ainsi que la pointe mobile 1 seront avantageusement constituées d'un rail de profil UIC A 74. En ce qui concerne la pointe mobile 1, un tel rail aiguille permet de lui conférer une intertie verticale importante. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits et représentés 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. REVENDICATIONS 1. Procédé de fabrication d'un coeur de croisement à pointe mobile (1) pour appareils de voie ferrée de très grande lonaueur incorporés dans les longs rails soudés, ledit coeur de croisement comportant en outre notamment un berceau (2) 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, ainsi qu'à fixer des pièces (5 et 5') à la pointe mobile (1) afin de former l'élément non moulé (4) du berceau (2), puis à rigidifier ledit élément non moulé (4), à relier ensuite entre eux, au moyen d'un assemblage non soudé, les deux sous-ensembles ainsi formés, à savoir celui formé par l'élément moulé (3) soudé aux rails de roulement (7) et celui formé par l'élément non moulé (4) fixé aux pièces (5 et 5') et à la pointe mobile (1), 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 que le soudage des deux extrémités (3A et 3B) de l'élément moulé (3) aux rails de roulement (7) de la voie intermédiaire du branchement est du type électrique. 3. Procédé de fabrication, selon la revendication 1, caractérisé en ce que la fixation des pièces (5 et 5') à la pointe mobile (1) s'effectue grâce à des entretoises d'encastrement (8 et 8'). 4. Procédé de fabrication, selon la revendication 1, caractérisé en ce que la rigidification de l'élément non moulé (4) du berceau (2) s'effectue à l'aide de platines (6). 5. Procédé de fabrication, selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'assemblage non soudé re liant les deux sous-ensembles entre eux est un assemblage boulonné, de préférence, sous la forme d'un éclissage collé. 6. Procédé de fabrication, selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'il consiste à réaliser 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 - pose de la pointe mobile (1) sur une table de montage - fixation sur la pointe mobile (1), réalisée en rails usinés et assemblés, de deux entretoises d'encastrement (8 et 8' - fixation des pièces (5 et 5')-aux entretoises (8 et 8') de la pointe mobile (1) - fixation de platines (6) sous l'élément non moulé (4), de manière à solidariser les pièces (5 et 5') et ainsi à rigidifier l'élément non moulé (4) - descente de l'élément non moulé (4) ainsi fabriqué de la table de montage - pose du sous-ensemble formé par l'élément moulé (3) soudé aux rails de roulement (7) sur une table de montage - transfert vertical puis longitudinal, ou inversement, du sous-ensemble formé par l'élément non moulé (4) fixé aux pièces (5 et 5') et à la pointe mobile (1) vers l'autre sous-ensemble formé par l'élément moulé (3) soudé aux rails de roulement (7), de façon à les mettre bout à bout - éclissage collé des deux extrémités (3C et 3D), côté talon, en profil de rails, de l'élément moulé (3), respectivement aux deux extrémités (5A et 5'A) des deux pièces (5) réalisées en rails - 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) opposés à l'extrémité pointue (1A) elle-même et conformées en file de roulement aux rails de roulement (9). 7. Procédé de fabrication, selon la revendication 6, caractérisé en ce que les entretoises d'encastrement (8 et 8') sont préalablement fixées à la pointe mobile (1) par collage. 8. Procédé de fabrication, selon la revendication 6, caractérisé en ce que les pièces (5 et 5') sont fixées aux entretoises (8 et 8') par éclissage collé. 9. Procédé de fabrication, selon la revendication 6, caractérisé en ce que chaque extrémité (5A ou 5'A) des pièces (5 ou 5') est reliée respectivement à chaque extrémité (3C ou 3D) de l'élément moulé (3) par deux éclisses (10) réunies par six boulons (11), trois boulons (11) côté élément moulé (3) et trois boulons (11) côté pièce (5). 10. Procédé de fabrication, selon la revendication 6, caractérisé en ce que la colle est constituée d'une résine et d'un durcisseur. 11. Procédé de fabrication, selon la revendication 10, caractérisé en ce que la résine et le durcisseur interviennent chacun pour moitié dans la composition de la colle. 12. Procédé de fabrication, selon l'une quelconque des revendications de 9 à 11, caractérisé en ce qu'une toile de verre (12) est intercalée entre chaque éclisse (10) et, d'une part, les extrémités (5A, 5'A) des pièces (5 et 5') et, d'autre part, les extrémités (3C et 3D) de l'élément moulé (3). 13. Coeur de croisement à pointe mobile obtenu par application du procédé, selon l'une quelconque des revendications 1 à 12, 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 non moulé (4) est principalement constitué de pièces (5 et 5') réalisées intégralement en rails et reliées par un assemblage non soudé aux deux extrémités (3C et 3D) côté talon de l'élément moulé (3). 14. Coeur de croisement à pointe mobile, selon la revendication 13, caractérisé en ce que l'élément moulé (3) présente avantageusement toutes ses faces supérieures conformées en profil de rail. 15. Coeur de croisement à pointe mobile, selon l'une quelconque des revendications 13 et 14, 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. 16. Coeur de croisement à pointe mobile, selon l'une quelconque des revendications 13 à 15, caractérisé en ce que les pièces (5 et 5') sont solidarisées, et l'élément non moulé (4) rigidifié par l'intermédiaire de platines (6). 17. Coeur de croisement à pointe mobile, selon l'une quelconque des revendications 13 à 16, 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. 18. Coeur de croisement à pointe mobile, selon l'une quelconque des revendications 13 à 17, caractérisé en ce que les rails des pièces (5 et 5') et de la pointe mobile (1) présentent avantageusement une hauteur de 172 mm. 19. Coeur de croisement à pointe mobile, selon l'une quelconque des revendications 13 à 18, caractérisé en ce que chaque pièce (5 et 5') ainsi que la pointe mobile (1) sont avantageusement constituées d'un rail de profil UIC A 74.