Brevet FR2699943A1 — publié le 19940701

Butée isolante pour attache de rail de chemin de fer. La présente invention concerne une butée isolante pour attache de rail de chemin de fer. De nombreux réseaux de voie ferrée ont adopté un principe de transport de l'information selon lequel le signal et, en particulier, les courants électriques circulent dans le rail grâce aux propriétés conductrices de celui-ci. Ce principe nécessite une excellente isolation électrique des files de rail qui est alors assurée par la butée latérale associée à l'attache du système de fixation des rails sur les traverses. Les butées latérales isolantes ont des géométries très variées en fonction du système de fixation dont elles font partie. Elles sont généralement réalisées en une matière plastique permettant d'obtenir un bon compromis entre les propriétés mécaniques et électriques. Les butées isolantes connues comprennent une partie avant d'appui contre le patin du rail, une base reposant dans un logement correspondant de la traverse, une partie supérieure de support de l'attache pourvue de moyens d'appui de l'extrémité arrière de ladite attache et d'un orifice central traversant pour le passage d'un organe d'ancrage et une partie arrière pourvue d'une face de calage contre la paroi arrière du logement de la traverse. Cependant de telles butées sont lourdes et massives et sont difficiles à réaliser en matière plastique par moulage à injection en raison de tensions internes et de cavités liées au phénomène de retrait thermique. La présente invention a pour but de résoudre les problèmes techniques précédents en prévoyant que la partie supérieure comporte une dépression centrale dont le fond est incliné vers le bas de l'avant vers l'arrière, qui est flanquée latéralement de deux nervures symétriques de renfort et limitée vers l'arrière par les moyens d'appui de l'attache. Selon une caractéristique avantageuse, l'orifice central traversant se prolonge vers le haut par une portion de cylindre pour déboucher dans la dépression légèrement au-dessus de la face supérieure des nervures. Selon une autre caractéristique, le fond incliné communique à l'arrière avec une gorge pratiquée au travers des moyens d'appui de l'attache et débouchant au niveau de la partie arrière. Selon encore une autre caractéristique, chaque nervure de renfort est reliée par son bord extérieur à une aile latérale. Selon un mode de réalisation préférentiel, lesdits moyens d'appui de l'extrémité arrière de l'attache sont constitués de deux berceaux symétriques reliés transversalement à l'extrémité arrière respective de chaque nervure et les deux berceaux sont disposés de part et d'autre de ladite gorge au niveau de la face supérieure des nervures. Selon une variante de réalisation, la base comporte un pan incliné central correspondant à la face inférieure de la dépression, bordé par deux dépouilles latérales concaves. L'extrémité inférieure des dépouilles et celle du pan incliné sont réunies par une face transversale de soutien qui retransmet à la traverse la pression de l'extrémité arrière de l'attache et la face transversale de soutien est reliée à la face arrière de calage s'étendant de façon sensiblement verticale et selon un plan approximativement perpendiculaire aux berceaux. De plus, l'épaisseur de la paroi de la portion de cylindre est déterminée de façon à éviter une flexion excessive de l'attache en formant butée d'appui pour la lame, ce qui par conséquent limite les déformations en flexion de l'ensemble de fixation. Par ailleurs, il est prévu de limiter la flexion de la butée lors de la fixation de l'attache au moyen d'au moins une protubérance réalisée sur ladite base et destinée à venir en contact d'appui contre la face supérieure du logement de la traverse à partir d'un effort de flexion prédéterminé. En effet, dans le cas où il se produit un serrage excessif de l'organe d'ancrage de l'attache, la flexion de la butée peut dépasser la valeur admise, ce qui peut provoquer des fissures ou même une rupture. La protubérance de la base permet d'éviter ces phénomènes. La butée de l'invention est plus légère et plus compacte que les butées existantes tout en offrant une résistance élevée à la compression générée par les efforts transversaux du rail grâce à la géométrie spécifique des volumes de transition entre la partie supérieure, la base, la partie arrière et la partie avant. De plus, cette butée ne possède pas de parties massives et peut donc être facilement fabriquée par moulage à injection sans que le phénomène de retrait ou d'inclusion d'air ne soit préjudiciable à la qualité et à l'efficacité du produit fini. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre accompagnée des dessins sur lesquels: - la figure 1 représente une vue en perspective de la butée de l'invention coopérant avec un système de fixation d'un rail; - la figure 2 représente une vue de dessus de la butée de la figure 1; - la figure 3 représente une vue de dessous de la butée de la figure - la figure 4 représente une vue de dessous d'un autre mode de réalisation de la butée de la figure 3 ; et, - la figure 5 représente une vue en perspective éclatée d'un système de fixation d'un rail comportant une butée selon l'invention. La butée B représentée sur les figures 1 à 5 comprend une partie avant 1 d'appui contre le patin du rail R, une base 2 reposant dans un logement L correspondant de la traverse T, une partie supérieure 3 de support de l'attache A constituée d'une lame-ressort et une partie arrière 4 comportant une face de calage 40 contre la paroi arrière du logement L de la traverse T. La partie avant 1 comporte deux faces en équerre 11,12 épousant le bord latéral du patin de rail R (voir figures 3 et 5). La partie supérieure 3 est pourvue de moyens d'appui 36 de l'extrémfté arrière de l'attache A et d'un orifice central 34 traversant pour le passage de l'organe d'ancrage X dans la traverse T (voir figures 2et5). Sur les figures 1 et 2, la partie supérieure 3 comporte également une dépression centrale ou évidement 33 dont le fond 330 est incliné vers le bas de l'avant vers l'arrière de la butée. La dépression 33 est flanquée latéralement de deux nervures symétriques 31,32 de renfort et est limitée vers l'arrière par les moyens d'appui 36 de l'attache A. La dépression 33 remonte progressivement vers l'avant jusqu'au niveau d'un rebord plat 30 sur lequel la partie avant de l'attache vient en appui. Le fond incliné 330 communique à son extrémité arrière inférieure, avec une gorge 35 débouchant sur la traverse T à l'aplomb de la partie arrière 4 et destinée à évacuer les infiltrations d'eau. La gorge 35 est pratiquée au travers des moyens d'appui 36 de l'attache A et les sépare ainsi en deux parties symétriques. La face supérieure des nervures 31,32 de renfort est située à un niveau légèrement inférieur à celui du rebord plat 30. Chaque nervure 31,32 est reliée par son bord extérieur à une aile latérale 310,320 qui renforce la stabilité en compression. L'orifice central 34 se prolonge vers le haut par une portion de cylindre 37 pour déboucher dans la dépression 33 au-dessus du niveau de la face supérieure des nervures 31,32. Le bord supérieur de la paroi du cylindre 37 constitue ainsi une butée d'appui pour la partie centrale de l'attache A. L'épaisseur de la paroi du cylindre 37 est déterminée de façon à éviter une flexion excessive de l'attache A. Les moyens d'appui 36 de l'extrémité arrière de l'attache A sont constitués de deux berceaux symétriques 361,362 de part et d'autre de la gorge 35 reliés transversalement à l'extrémité arrière respective de chaque nervure 31,32. Le fond des berceaux 361,362 est situé à un niveau inférieur par rapport à la face supérieure des nervures 31,32 tandis que leur bord supérieur avant est situé au même niveau. Les berceaux 361,362 sont obturés latéralement par des parois verticales 360. Sur les figures 1 et 3, la base 2 de la butée B comporte un pan incliné central 22 correspondant à la face inférieure de la dépression 33 dont l'inclinaison est la même que celle du fond 330 et où débouche l'orifice central 34. La pan 22 est bordé sur toute sa longueur de deux dépouilles latérales 23,24 concaves et symétriques. L'extrémité inférieure des dépouilles 23,24 et celle du pan incliné 22 correspond au point le plus bas de la base 2, sont réunies par une face transversale 21 de soutien qui retransmet à la traverse T la pression d'appui de l'extrémité arrière de l'attache A. La face transversale 21 de soutien remonte de façon légèrement inclinée vers le haut et vers l'arrière par rapport au plan moyen de la partie supérieure 3. La face transversale 21 est reliée à la face arrière 40 de calage de la partie arrière 4 s'étendant de façon sensiblement verticale et dans un plan approximativement perpendiculaire aux berceaux 361,362. La face arrière 40 vient en appui contre la paroi interne arrière du logement L de la traverse T. La largeur de la partie supérieure 3 située au-dessus de la traverse T est supérieure à celle de la base 2 logée dans la traverse de telle sorte que la face inférieure des ailes latérales 310,320 repose normalement sur la face supérieure de la traverse T tandis que les faces latérales des dépouilles 23,24 sont au contact des parois latérales internes du logement L (voir figure 5). La face 40 de calage de la partie arrière 4 se prolonge horizontalement par une face 41 reposant sur la face supérieure de la traverse T et répercutant au même titre que la face de soutien 21 une partie des efforts de l'extrémité arrière de l'attache A. La face horizontale 41 est pourvue sur toute sa largeur d'une rainure 42 à la jonction avec la face 40 de calage. La butée représentée sur la figure 4 est conforme à celle qui est illustrée sur les figures 1 à 3 mais sa base 2 comporte en outre au moins une et de préférence deux protubérances ou ergots tronconiques 251,252 disposés symétriquement de part et d'autre du pan incliné central 22. Ces protubérances sont destinées à venir en contact d'appui contre la face supérieure du logement L de la traverse T lors de la flexion de la butée à partir d'un effort de serrage prédéterminé. Ces protubérances 251,252 limitent ainsi la flexion de la butée et empêchent l'apparition de tout phénomène de déformation ou de rupture. De manière avantageuse, les protubérances 251,252 sont réalisées dans les dépouilles 23,24 à mi-distance entre les zones d'appui avant et arrière de la butée c'est-à-dire dans la zone où l'amplitude de la flexion est maximale. Au repos, avant serrage de l'organe d'ancrage, le jeu situé entre l'extrémité inférieure des protubérances 251,252 et la face supérieure du logement L est compris entre 0,5 et 3 mm. Après serrage, un faible jeu doit subsister. Si le serrage est excessif, les protubérances viennent en appui contre la face supérieure du logement L et la déformation de la flexion est limitée. Cet appui supplémentaire peut présenter des inconvénients pour certaines applications; à cet effet par un choix judicieux de la géométrie des protubérances associé aux propriétés de fluage ou relaxation du matériau, on peut obtenir une force d'appui dont la valeur diminue rapidement avec le temps pour devenir quasiment nulle. La force d'appui n'est donc effective qu'au moment où elle est utile, c'est-à-dire lors du serrage. Selon un mode de réalisation avantageux, les protubérances sont réalisées sous forme d'éléments tronconiques. La face inférieure d'appui de ces éléments possède une section circulaire dont la surface est par exemple inférieure ou égale à 2 cm2 On peut également obtenir des résultats équivalents avec des protubérances de forme hémisphérique Les protubérances 251,252 sont réalisées d'une seule pièce avec la butée directement par moulage à injection. La butée représentée sur la figure 4, comporte également sur le pan incliné 22, une patte verticale 26 de calage destinée à venir s'insérer dans une fente correspondante ménagée dans le logement L. Selon un autre mode de réalisation (non représenté) la protubérance est réalisée sur la base 2 sous forme d'un cylindre entourant l'orifice central 34. Dans ces conditions, c'est la section annulaire inférieure de la paroi du cylindre qui vient lors de la flexion, en appui contre la face supérieure du logement L. REVENDICATIONS 1. Butée isolante pour attache (A) de rails (R) de chemin de fer comprenant une partie avant (1) d'appui contre le patin du rail, une base (2) reposant dans un logement (L) correspondant de la traverse (T), une partie supérieure (3) de support de l'attache (A) pourvue de moyens d'appui (36) de l'extrémité arrière de ladite attache (A) et d'un orifice central traversant (34) pour le passage d'un organe d'ancrage (X) et une partie arrière (4) pourvue d'une face de calage (40) contre la paroi arrière du logement (L) de la traverse, caractérisée en ce que la partie supérieure (3) comporte une dépression centrale (33) dont le fond (330) est incliné vers le bas de l'avant vers l'arrière, qui est flanquée latéralement de deux nervures symétriques (31,32) de renfort et limitée vers l'arrière par les moyens d'appui (36) de l'attache (A). 2. Butée selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'orifice central (34) traversant se prolonge vers le haut par une portion de cylindre (37) pour déboucher au-dessus de la face supérieure des nervures (31,32). 3. Butée selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisée en ce que le fond incliné (330) communique à l'arrière avec une gorge (35) pratiquée au travers des moyens d'appui (36) de l'attache (A) et débouchant de la partie arrière (4) sur la traverse T. 4. Butée selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que chaque nervure de renfort (31,32) est reliée par son bord extérieur à une aile latérale (310,320). 5. Butée selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que lesdits moyens d'appui (36) de l'extrémité arrière de l'attache (A) sont constitués de deux berceaux symétriques (361,362) reliés transversalement à l'extrémité arrière respective de chaque nervure (31,32). 6. Butée selon les revendications 3 et 5, caractérisée en ce que les deux berceaux (361,362) sont disposés de part et d'autre de ladite gorge (35) au niveau de la face supérieure des nervures (31,32). 7. Butée selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que la dite base (2) comporte un pan incliné central (22) correspondant à la face inférieure de ladite dépression (33) bordé par deux dépouilles latérales concaves (23,24). 8. Butée selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que la largeur de la partie supérieure (3) est supérieure à la largeur de la base (2). 9. Butée selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que l'extrémité inférieure des dépouilles (23,24) et celle du pan incliné (22) sont réunies par une face transversale de soutien (21) qui retransmet à la traverse (T) la pression de l'extrémité arrière de l'attache (A). 10. Butée selon les revendications 5 et 9, caractérisée en ce que la face transversale de soutien (21) est reliée à la face arrière de calage (40) s'étendant de façon sensiblement verticale et selon un plan approximativement perpendiculaire aux berceaux (361,362). 11. Butée selon la revendication 2, caractérisée en ce que l'épaisseur de la paroi de la portion de cylindre (34) est déterminée de façon à éviter une flexion excessive de l'attache (A) en formant butée. 12. Butée selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que ladite base (2) comporte au moins une protubérance (251) destinée à venir en contact d'appui contre la face supérieure dudit logement (L) de la traverse (T) à partir d'un effort de flexion prédéterminé. 13. Butée selon les revendications 7 et 12, caractérisée en ce que ladite base (2) comporte deux protubérances (251,252) disposées symétriquement de part et d'autre du pan incliné central (22). 14. Butée selon l'une des revendications 12 ou 13, caractérisée en ce que ladite protubérance (251,252) est tronconique. 15. Butée selon l'une des revendications 12 ou 13, caractérisée en ce que ladite protubérance est hémisphérique. 16. Butée selon l'une des revendications 12 à 15, caractérisée en ce que la face inférieure d'appui de ladite protubérance (251,252) a une surface inférieure ou égale à 2cm2 17. Butée selon l'une des revendications 12 à 16, caractérisée en ce qu'il existe au repos, un jeu compris entre 0,5 et 3 mm entre la face inférieure d'appui de ladite protubérance (251,252) et la face supérieure du logement (L).