Brevet FR2727137A1 — publié le 19960524

ATTACHE DE RAIL A BARRE DE TORSION ET A ETRIER AMORTISSEUR ANTIDEVBRSSMENT La présente invention a pour objet une attache pour fixer un rail de chemin de fer sur des traverses, attache qui est élastique grâce à des barres de torsion pour suivre l'enfoncement du rail au passage de la charge roulante lais qui est rigide au soulèvement du rail grâce à un étrier, les mouvements d'enfoncement et de soulévenent étant amortis. Cette attache est composée d'un étrier rigide capable de résister au déversement du rail et d'un systéme élastique à barres de torsion prenant appui sous l'étrier et contre le patin du rail et capable de suivre élastiquement l'enfoncement du rail au passage de la charge. Avec l'augmentation des charges par essieu et de la vitesse des trains, les frais d'entretien de la voie ont considérablement augmenté. Un moyen connu pour limiter ces frais est d'interposer une semelle élastique entre le rail et la traverse, d'une épaisseur qui atteint couramment 9mm actuellement. La tendance voudrait que l'on augmente encore l'élasticité de cette semelle pour améliorer son r8le. Or la présence de cette semelle élastique entraîne le basculement du rail autour de son axe longitudinal passant par le patin, lorsque le rail est soumis à des efforts latéraux. Sous ces sollicitations et avec des attaches élastiques connues un bord du patin s'enfonce tandis que l'autre se souléve; d'où un surécartement de la voie qui nuit à la stabilité du matériel roulant en alignement et fait augmenter les efforts d'inscription en courbes. Pour palier cet inconvénient de nombreux brevets, tels que FR 1 442 437, VSA 1 815 81, USA 1 798 357, ont proposé des solutions, mais celles-ci n'ont pas la double action recherchée par la présente invention, à savoir une grande élasticité à l'enfoncement combinée avec une limitation du déversement du rail. Le brevet DE B 25 26 448 prévoit bien un étrier antidéversement mais ne posséde pas de barres de torsion pour assurer la pression élastique sur le rail lorsque celui-ci écrase la semelle élastique. Dans le dispositif suivant l'invention chaque attache a une double action puisqu'elle est composée d'un étrier rigide capable de résister au déversement du rail et d'un systéme élastique à barres de torsion prenant appui sous l'étrier et capable de suivre l'enfoncement du rail. Le dispositif suivant l'invention comporte deux caractéristiques, d'une part un étrier rigide qui ne doit pas se déformer sous un effort important appliqué par le patin du rail lorsque celui-ci se souléve lors d'un déversement. Cet effort dirigé vers le haut, est considérablement plus important, jusqu'à dix fois plus, que l'effort résistant supporté par les attaches élastiques de rail connues. A cette fin l'étrier doit appuyer d'une part sur le bord extérieur du patin du rail afin que le rail soit maintenu de façon efficace et par son autre extrémité prendre appui sur la traverse de l'autre coté d'un insert fixé dans la traverse et qui joue le rôle de point milieu du levier que forme ainsi l'étrier. Cet insert peut être indifféremment un systéme vissé ou un logement solidaire de la traverse dans lequel pénètre un doigt qui clavette 1 'étrier. I1 peut être avantageux que l'insert ou le doigt ne soient pas au milieu de l'étrier mais qu'un rapport adéquat des bras de levier augmente ou diminue l'effort résistant de l'étrier sur le rail. Le dispositif suivant l'invention présente d'autre part en deuxiéme caractéristique un système élastique à barres de torsion et leviers prenant appui sous l'étrier et sur le rail afin qu'au passage d'un train, lorsque le rail s'enfonce en écrasant la semelle, un effort résiduel vertical soit toujours appliqué sur le rail, pour éviter tout cheminement du rail ou de la traverse. Selon une réalisation préférée de l'invention le système élastique doit être comprimé à fond lorsqu'il n' y a pas de train sur la voie. Ainsi aucune flèche résiduelle ne réduit le rôle de l'étrier rigide dés que le rail, soumis à des efforts de déversement, couenne à basculer et donc à se soulever d'un coté. Suivant l'invention l'étrier appuie sur les bras de levier des barres de torsion ce qui crée un frottement lorsque l'attache se détend d'ou un amortissement. I1 peut être avantageux de mettre une garniture anti-friction entre l'étrier et les bras de levier pour augmenter cet amortissement. Suivant l'invention il est aussi possible de réaliser l'étrier avec une lame de ressort dont la rigidité verticale est au moins le double de celle du système élastique à barres de torsion. Le dessin annexé illustre en perspective, à titre d'exemple, une réalisation d'une attache de rail conforme à la présente invention. L'attache comporte un étrier rigide 1, un système élastique à barres de torsion 2, deux bras de levier 3 et une barre de liaison 4, un système de fixation de l'étrier solidaire de la traverse 6 et une clavette 7. L'insert 5 possède une ouverture 12 pour permettre la mise en place de la clavette 7 tandis que l'étrier 1 est enfilé dans l'insert 5 par son ouverture 13. Les bras de levier peuvent être, au repos, relevés au dessus de la position serrée comme figurant au dessin ou abaissés en dessous de cette même position. Suivant une solution préférée, telle que montrée sur la figure 1, les extrémités libres 8 des bras de levier 3 sont abaissés vers le bas par l'étrier 1 tandis que les bords inférieurs 9 des bras de levier 3 sont plaqués sur le bord 10 du patin du rail, le plus loin possible de l'âme 11 de ce dit rail. Une semelle élastique 18 est placée entre le rail 10 et la traverse 6. Suivant une variante le systéme élastique peut avoir, avant qu'il ne soit serré, ses bras de leviers 3 inclinés vers le rail. Ce sont alors les extrémités 16 qui prennent appui sous l'étrier et les extrémités 17 qui sont en contact avec le rail. I1 peut aussi être avantageux de placer entre l'étrier i et l'extrémité 8 (ou 16) des leviers 3 une garniture antifriction de façon à amortir leur mouvement relatif. Le dessin montre dans sa partie haute l'attache telle que décrite, en place sur le patin du rail. De l'autre côté de l'âme du rail l'attache est démontée. Suivant une variante possible l'insert 5 peut être remplacé par une tige filetée noyée dans la traverse et traversant l'étrier 1 qui est alors serré par un écrou. Ce boulonnage, ou la fixation par clavette 7, est effectué de façon à ce que les bras de leviers 3 soient complétement aplatis et qu'il n'y ait plus de fléche résiduelle vers le haut, l'attache réalisant ainsi parfaitement la double action revendiquée: opposition au soulèvement du patin du rail par l'étrier et application d'un effort permanent par barre de torsion sur le patin du rail lorsque celui-ci s'enfonce. En variante le système élastique à barres de torsion comportant les éléments 2, 3 et 4, peut aussi être réalisé d'une seule piéce à partir d'un fer rond adéquat cintré judicieusement pour représenter l'ensemble dessiné. Dans ce cas les bras 3 et la barre 4 sont des éléments du fer rond. Ces attaches permettent de fixer les rails de chemin de fer sur les traverses, notamment lorsque l'on veut utiliser des semelles à haute élasticité. REVENDICATIONS 1-Attache élastique de rail, comprenant une semelle élastique entre rail et traverse, un étrier rigide empechant tout soulévement du patin du rail par rapport à la traverse et une fixation de l'étrier sur la traverse, caractérisée par un système élastique à barres de torsion prenant appui sous l'étrier pour appuyer sur le patin du rail. 2-Attache suivant la revendication 1, caractérisée en ce que les bras de levier 3 agissant sur les barres de torsion prennent appui sur les bords du patin du rail. 3-Attache suivant la revendication 2, caractérisée en ce que la partie des bras de levier qui prend appui sur le patin du rail est l'extrémité libre du bras de levier. 4-Attache suivant la revendication 2, caractérisée en ce que la partie des bras de levier qui prend appui sur le patin du rail est la partie de liaison du bras de levier avec la barre de torsion. 5-Attache suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée par un étrier formé d'une lame de ressort dont la rigidité verticale est au moins le double de celle du systéme élastique à barres de torsion. 6-Attache suivant l'une quelconque des revendications précédentes caractérisée en ce qu'une garniture de friction est placée entre l'étrier et le système élastique pour augmenter les effets d'amortissements lors de l'enfoncement du rail. 7-Attache suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que, l'attache étant serrée sur le rail, il ne reste aucune fléche élastique résiduelle des bras de levier 3 entre l'étrier 1 et le bord du rail 10.