Brevet FR2649138A1 — publié le 19910104

Dispositif de fixation élastique d'un rail de chemin de fer sur son support. La présente invention concerne un dispositif de fixation élastique de rail de chemin de fer sur des traverses ou dalles. Ce dispositif de fixation comporte divers éléments qui coopèrent entre eux lors du montage et ultérieurement en service. De façon générale, les dispositifs de fixation de rail comportent trois éléments principaux - Le premier appelé "attache" est une pièce ayant une fonction de ressort, elle est destinée à appuyer fortement sur le patin du rail pour le serrer contre son support. - Le deuxième appelé "insert" est une pièce en fonte ou en acier dont la partie supérieure dépasse du support. C'est cette partie supérieure de l'insert qui, par une forme particulière, sert à guider l'attache lors de sa mise en place et à la retenir en position serrée. - Le troisième appelé "butée isolante" est une pièce généralement en matière plastique qui sert d'intercalaire d'usure et d'isolant électrique pour éviter que le rail ne touche directement l'insert ou l'attache. Ce troisième élément est facultatif et peut être en une ou en deux parties. Cependant, avec les dispositifs connus, la déformation élastique de l'attache lors de son montage se produit brutalement cé qui entraine généralement une forte tendance à la désolidarisation de ladite attache à partir de l'insert. De plus, lors de sa mise en place en appui contre le rail, l'attache n'est pas guidée, ce qui rend cette opération d'autant plus délicate qu'elle est réalisée directement sans prémontage de l'attache sur l'insert. La présente invention a pour but de résoudre ces problèmes techniques de manière satisfaisante. Ce but est atteint, conformément à l'invention, par un dispositif de fixation élastique d'un rail de chemin de fer sur son support comprenant une attache ayant une fonction de ressort destinée à venir en contact d'appui contre le rail, un insert fixé dans le support de rail et pourvu de moyens de guidage et de retenue de ladite attache et une butée isolante adaptée pour éviter le contact direct entre le rail et l'insert ou l'attache, caractérisé en ce que ladite attache est constituée d'une boucle comportant un tronçon sensiblement parallèle au rail dont chacune des extrémités latérales se poursuit par une partie sensiblement transversale au rail et intérieure à la boucle prolongée par une branche verticale débouchant intérieurement au-dessus de la boucle. Selon un premier mode de réalisation de l'invention, lesdites parties transversales au-rail s'étendant à partir desdites extrémités de la branche parallèle au rail, sont croisées. Selon encore un autre mode de réalisation, ladite boucle est ouverte. Selon une autre caractéristique de l'invention, ledit insert comporte une rampe réalisée de façon transversale et ascendante par rapport au rail, sur laquelle au moins une partie de la boucle de l'attache se déplace en contact d'appui en se déformant élastiquement lors de sa mise en place. Selon encore une autre caractéristique, lesdits moyens de guidage et de retenue de l'attache comprennent - deux gorges réalisées respectivement sur chacun des bords latéraux de l'insert dont les axes longitudinaux sont sensiblement transversaux au rail et qui sont destinées à recevoir de façon coulissante certaines des parties transversales au rail de la boucle, - une rainure réalisée sur la face supérieure de la butée isolante avec un axe longitudinal parallèle au rail et qui est destinée à recevoir le tronçon de la boucle qui est parallèle au rail. Selon un autre aspect de l'invention, lesdits moyens de retenue comprennent en outre deux rainures verticales réalisées respectivement sur chacune des faces latérales dudit insert et qui sont adaptées pour recevoir les branches verticales de l'attache. Selon encore un autre aspect, chacune des branches verticales de la boucle d'attache se prolonge par un tronçon s'étendant vers l'extérieur et au-dessus de la boucle. Selon une autre caractéristique, lesdits moyens de retenue comprennent en outre des évidements réalisés sur l'insert de chaque cté de ladite rampe à l'extérieur desdites gorges et destinés à recevoir au moins partiellement les parties transversales au rail de la boucle en position de serrage. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre accompagnée des dessins annexés sur lesquels Les figures 1 et 2 représentent l'attache de l'invention respectivement en vue latérale et en vue de dessus Les figures 3 et 4 représentent l'insert de l'invention respectivement en vue latérale et en vue de dessus. La figure 5 est un éclaté représentant sur la même perspective l'attache, l'insert, la butée isolante et le rail. La figure 6 représente l'attache en cours de montage. Les figures 7 et 8 sont des vues latérales et de dessus de l'attache montée. La figure 9 est une vue en perspective de la butée isolante et la figure 10 une variante de réalisation de cette même butée. La figure 11 représente une variante de réalisation de l'attache de l'invention. Sur les figures 1 à 5 a été représenté un référentiel orthonormé (x, y, z) ; l'axe x est parallèle au sens longitudinal du rail et l'axe z est vertical et perpendiculaire à la table d'appui du rail. Le plan (x, y) est parallèle au plan du dessous du patin du rail, l'axe y est perpendiculaire à x et à z et donc au rail. Les figures 1 et 2 représentent l'attache 1 de l'invention. Cette attache 1 est constituée d'une boucle comportant un tronçon 10 sensiblement parallèle au rail qui est destiné à venir en contact d'appui sur la face supérieure de la butée isolante ou directement sur le patin du rail. Chacune des extrémités latérales de la boucle se poursuit par une partie sensiblement transversale au rail et intérieure à la boucle. Dans un premier mode de réalisation, la partie transversale au rail est constituée d'un premier tronçon IIG, 11D s'étendant transversalement en s'éloignant du rail puis d'un deuxième tronçon sous forme de coude 15G, 15D à 1800 vers le bas et enfin d'un troisième tronçon 12G, 12D s'étendant transversalement en se rapprochant du rail. La partie transversale au rail se prolonge par une branche verticale 13G, 13D débouchant intérieurement au-dessus du tronçon =1G,11D de la-boucle. Dans le mode de réalisation des figures 1 et 2, la branche verticale 13G,13D se prolonge par un tronçon 14G,14D s'étendant vers l'extérieur et au-dessus du tronçon 11G,11D de la boucle. Ce mode de réalisation qui prévoit un écart vertical ou jeu J entre le tronçon 14G,14D et le tronçon'llG,11D permet un blocage de l'attache en cas de soulèvement du rail. Ce blocage se traduit par l'annulation du jeu J quand le tronçon 11G, 11D vient en contact avec le tronçon 14G, 14D. Dans le mode de réalisation des figures 1 et 2, la boucle d'attache est ouverte et symétrique par rapport au plan vertical y ou z. Cette attache est réalisée de préférence en fil d'acier rond ou carré d'environ 12 à 18-mm de diamètre. La cote b de l'attache qui correspond à l'écart vertical entre la face inférieure du tronçon 10 et la face inférieure du tronçon 12G,12D, à l'état libre, augmente lors du montage par déformation élastique de l'attache sur l'insert. Les figures 3 et 4 représentent l'insert 2 de l'invention respectivement en vue latérale et en vue de dessus. La face inférieure 21 est scellée avec la traverse ou la dalle ou dans le cas d'une pose sur selle fait partie intégrante de la selle. La face frontale 24 qui est la plus proche du rail est destinée à encaisser les poussées latérales du rail transmises éventuellement par la butée isolante. L'insert 2 de l'invention comporte une rampe 20 réalisée de façon transversale et ascendante par rapport au rail. L'insert 2 est pourvu de moyens de guidage et de retenue de ladite attache. Les moyens de guidage et de retenue comprennent deux gorges 22D,22G réalisés respectivement sur chacun des bords latéraux de l'insert 2 à la base de la rampe 20 selon des axes longitudinaux sensiblement transversaux au rail. Ces gorges 22G,22D sont destinées à recevoir de façon coulissante,lors de la mise en place de l'attache 1, certaines des parties transversales au rail de la boucle. Ce sont principalement les tronçons 12G,12D de la partie transversale de la boucle qui sont engagés dans les gorges 22G,22D de façon coulissante. Dans un mode de réalisation particulier de l'invention, les gorges 22G,22D ont un axe parallèle au plan y,z et leur inclinaison avec l'horizontale est nulle ( oC = 0). On peut concevoir un autre mode de réalisation dans lequel les gorges 22G,22D ont un axe légèrement incliné suivant z par rapport au plan x,y tout en restant dans un plan parallèle au plan y,z et dans ce cas l'angle o( est faible (de préférence inférieur à 100) , ce qui a pour effet d'augmenter le coincement de l'attache et d'empêcher une sortie inopinée de l'attacha vers l'arrière de l'insert 2. Ces moyens de guidage et de retenue de l'attache sur l'insert 2 sont combinés avec une rainure 33 réalisée sur la face supérieure de la butée isolante 3 avec un axe longitudinal parallèle au rail. Cette rainure 33 est destinée à recevoir le tronçon 10 de la boucle de l'attacha qui est parallèle au rail. Les moyens de retenue de l'attache 1 sur l'insert 2 comprennent en outre deux rainures verticales 26G,26D réalisées respectivement sur chacune des faces latérales de l'insert 2 au niveau de la rampe 20 et sont adaptées pour recevoir les branches verticales 13G,13D de l'attache. Selon un mode de réalisation particulièrement avantageux, les moyens de retenue de l'attache 1 sur l'insert 2 sont complétés par des évidements 25G,25D réalisés sur l'insert de chaque côté de la rampe 20 à l'extérieur des gorges 22G,22D. Ces évidements 25D,25G sont destinés à recevoir au moins partiellement les parties transversales au rail de la boucle en position de serrage. En fait ce sont les tronçons coudés 15G,15D qui se trouvant bloqués au niveau de leur extrémité inférieure dans les évidements 25G,25D lorsque l'attache est en appui sur le rail. Ces évidements 25G,25Dpermettent également un positionnement correct de l'attacha 1 et évitent une sortie inopinée de l'attache 1 par l'arrière de l'insert 2. Selon un autre mode de réalisation avantageux, la rampe 20 de l'insert 2 comporte dans sa partie supérieure une rainure 23 sensiblement parallèle au rail destinée à recevoir le tronçon 10 de la boucle d'attache en position de premontage sur l'insert 2. Grâce à ce mode de réalisation, après mise en place du rail et de la butée 3, il suffit de pousser l'attache 1 suivant l'axe y pour que le tronçon 10 quitte la rainure 23 et prenne position en appui dans la rainure 33 de la face supérieure de la butée 3. Ainsi, en position montée, l'attache 1 sera verrouillée par coopération des diverses branches de la boucle avec les moyens de retenue réalisés à la fois sur l'insert 2 et sur la butée 3. La figure 5 représente l'ensemble du dispositif de l'invention à l'état démonté avec l'attacha 1 , l'insert 2, la butée 3 et le rail 4. Tous ces éléments ont pour plan de symétrie le plan y,z. Les opérations de montage supposent successivement de poser le rail 4 en place sur son support, de placer ensuite les butées 3 de chaque côté du rail dans l'espace libre laissé entre le rail 4 et chacun des deux inserts latéraux qui sont préexistants sur le support, et enfin de monter les attaches 1 sur leur insert 2 respectif. La figure 6 représente l'attache 1 lors de son montage sur l'insert 2. Pendant ce montage, au moins une partie de la boucle de l'attache se déplace en contact d'appui sur la rampe 20 en se déformant élastiquement. Plus précisément, le tronçon 10 est soulevé par la rampe 20 tandis que les tronçons 12D et 12G sont engagés de façon coulissante dans les gorges . 22G,22D, ce qui a pour effet d'augmenter la cote f\ de l'attache. La rainure 23 permet un blocage temporaire de l'attache 1 sur l'insert 2. Ce blocage est particulièrement utile dans le cas d'un prémontage du dispositif. Les figures 7 et 8 représentent l'attache 1 après montage définitif. L'ouverture de l'attacha représentee par sa cote est passée de A à Z Selon l'invention, la variation B' - iL est de l'ordre de 8 à 16 mm et le jeu J' qui subsista après le montage est compris entre 0 et 8 mm. Le tronçon 10 de la boucle d'attache, du fait de la variation d'ouverture d ' - , appui fortement contre le rail par l'intermédiaire de la butée 3. Le rail est ainsi pressé sur sa semelle élastique 5 qui elle-même repose sur le support 6. Selon un autre mode de réalisation possible, le tronçon 10 appui directement sur le rail ; la hauteur de l'insert 3 pouvant dépasser légèrement la hauteur du bord du patin du rail en formant ainsi un moyen de blocage anti-retour pour l'attache. Le profil 31 de la face inferieure de la butée 3 correspond à la pente du patin du rail 4. En revanche, le profil de la face supérieure 32 de la butée 3 peut être choisi en fonction de la coopération recherchée entre le tronçon 10 et la butée 3. La figure 9 représente une vue en perspective de la butée 3 de l'invention. Les ergots 35 sont destinés à encadrer une partie de l'insert 2 pour immobiliser la butée 3 en translation suivant l'axe x. La figure 10 représente une variante de réalisation de la butée de la figure 9. Dans ce mode de réalisation , la butée 3 est réalisée en deux parties séparables . La partie inférieure 31 assurant la butée latérale du rail et la partie 3S étant destinée à se placer au-dessus du patin du rail. La partie 3I peut éventuellement être prémontée par fixation sur la face 24 de l'insert 2 afin de pouvoir mettre le rail 4 en place directement. La figure 11 représente une variante de réalisation de la boucle d'attache de l'invention dans laquelle les parties transversales au rail qui s'étendent à partir des extrémités du tronçon parallèle 10 sont croisées. En fait, tel que représenté sur la figure 11, ce sont les tronçons 12G et 12D qui sont croisés de façon à pouvoir augmenter la flexibilité de l'attache et de diminuer les contraintes de flexion et de torsion au niveau des coudes 15G,15D. Selon cette variante de réalisation, l'attache 1 n'admet plus un véritable plan de symétrie et les tronçons coudés 15G,15D passent l'un au-dessus de l'autre. REVENDICATIONS 1. Dispositif de fixation élastique d'un rail de chemin de fer sur son support comprenant une attache (1) ayant une fonction de ressort destiné à venir en contact d'appui contre le rail , un insert (2) fixé dans le support de rail et pourvu de moyens de guidage et de retenue de ladite attache (1) et une butée isolante (3) adaptée pour éviter le contact direct entre le rail (4) et l'insert (2) ou l'attacha (1) , caractérisé en ce que ladite attache (1) est constituée d'une boucle comportant un tronçon (10) sensiblement parallèle au rail dont chacune des extrémités latérales se poursuit par une partie sensiblement transversale au rail et intérieure à la boucle prolongée par une branche verticale (13G,13D) débouchant intérieurement au-dessus de la boucle. 2. Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que lesdites parties transversales au rail s'étendant à partir desdites extrémités de la branche parallèle au rail, sont croisées 3. Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que ladite boucle est ouverte. 4. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit insert (2) comporte une rampe (20) réalisée de façon transversale et ascendante par rapport au rail (4) , sur laquelle au moins une partie de la boucle de l'attacha se déplace en contact d'appui en se déformant élastiquement lors de sa mise en place. 5. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que lesdits moyens de guidage et de retenue de l'attache comprennent -deux gorges (22G,22D) réalisées respectivement sur chacun des bords latéraux de l'insert(2) dont les axes longitudinaux sont sensiblement transversaux au rail et qui sont destinées à recevoir de façon coulissante certaines des parties transversales au rail de la boucle, - une rainure (33) réalisée sur la face supérieure de la butée isolante (3) avec un axe longitudinal parallèle au rail et qui est destinée à recevoir le tronçon (10) de la boucle qui est parallèle au rail. 6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que lesdits moyens de retenue comprennent en outre deux rainures verticales (26G,26D) réalisées respectivement sur chacune des faces latérales dudit insert (2) et qui sont adaptées pour recevoir les branches verticales (13G,13D) de l'attache. 7. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que ladite rampe (20) comporte dans sa partie supérieure une rainure (23) sensiblement parallèle au rail destiné à recevoir le tronçon correspondant de la boucle d'attache en position de prémontage sur l'insert (2) 8. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que chacune des branches verticales (13g,13D) de la boucle d'attache se prolonge par un tronçon (14G,14D) s'étendant vers l'extérieur et au-dessus de la boucle. 9. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que lesdits moyens de retenue comprennent en outre des évidements (256,250) réalisés sur l'insert(2) de chaque côté de ladite rampe (20) à l'extérieur desdites gorges (22G,22D) et destinés à recevoir au moins partiellement les parties transversales au rail de la boucle en position de serrage. 10. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la butée isolante (3) est réalisée en deux parties séparables (3I,3S). 11. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que lesdites gorges (22G,22D) sont réalisées avec une légère inclinaison cç par rapport à l'horizontale.