Brevet FR2724187A3 — publié le 19960308

FR 2724187 A3 19960308 FR 9510272 A 19950831 1 2724187 L'invention concerne un dispositif d'alignement et de retenue de deux rails à souder l'un à l'autre par leurs extrémités, constitué d'un champignon de rail avec des flancs de champignon, d'une surface de roulement et d'une âme de rail ainsi que d'un patin de rail, avec un châssis rigide, présentant dans la direction longitudinale des rails des butées placées à une certaine distance les unes des autres, auquel sont associés des étriers de retenue s'étendant perpendiculairement à la direction longitudinale des rails pour appliquer une force de serrage mettant le dispositif en liaison par concordance des formes avec les rails. Par le brevet européen 0 017 520 B1, on connaît déjà un tel dispositif de centrage de rails. Celui-ci présente un châssis positionné à côté du champignon de rail, s'étendant dans un plan horizontal, auquel sont associées des butées pour l'application au flanc de champignon et à la surface de roulement. En plus des butées de flanc précitées, reliées au châssis, on a prévu d'autres butées de flanc opposées à celles-ci qui sont logées sous la forme d'une tige filetée de façon réglable perpendiculairement à la direction longitudinale des rails et horizontalement sur un étrier de retenue relié au châssis. Ce dispositif connu ne permet pas de centrer les surfaces de roulement des deux extrémités de rail à souder l'un à l'autre, notamment lorsqu'il s'agit de différents profils en section transversale, dans un plan commun. Un autre dispositif, du point de vue constructif très coûteux, pour aligner et retenir deux extrémités de rail est connu par le brevet allemand 28 30 006 C2. Le centrage des extrémités de rail a lieu à l'aide de mâchoires pouvant être appliquées hydrauliquement à l'âme du rail. Il en résulte que les surfaces de roulement des deux extrémités de rail à relier l'une à l'autre ne peuvent pas être amenées exactement dans un plan commun. Enfin, on connaît encore par le brevet européen 0 455 178 B1 un autre dispositif qui permet de centrer les extrémités de rail, en appliquant une très grande force de 2 2724187 traction, de façon déplaçable l'une vers l'autre et en même temps l'une & l'autre. Le dispositif de centrage intégré sert notamment à corriger des déformations légères provoquées le cas échéant par les forces de traction élevées des extrémités de rail. Or, la présente invention a pour objet la création d'un dispositif du type générique pour aligner et retenir deux extrémités de rail à souder l'une à l'autre qui permettent d'effectuer un alignement exact des extrémités de rail notamment relativement aux deux surfaces de roulement des champignons de rail à relier. Cet objet est atteint selon l'invention avec un dispositif du type indiqué au début en ce que le châssis présente des butées de surface de roulement placées à une certaine distance les unes des autres dans la direction longitudinale des rails qui, en vue de l'application à la surface de roulement, sont réalisées de façon ajustable relativement au châssis. On assure ainsi une application exacte des butées respectives aux flancs et, respectivement à la surface de roulement du champignon de rail associé ce qui permet, tout à fait indépendamment d'un degré d'usure éventuellement différent des champignons de rail à assembler, un alignement exact des deux surfaces de roulement dans un plan commun. Ainsi, en assurant un soudage optimal, on évite des travaux de meulage qui prennent beaucoup de temps. Du fait des butées de surfaces de roulement réglables il est possible d'aligner les surfaces de roulement, indépendamment du profil en section transversale des deux extrémités de rail d'une manière exacte les unes aux autres, et pour obtenir une précontrainte recherchée, il est également possible de réaliser un léger coudage des deux extrémités de rail à l'intérieur d'un plan de symétrie de rail vertical commun, s'étendant dans la direction longitudinale des rails. Avec une légère dépense constructive et un poids propre relativement bas du dispositif, l'opération de centrage peut être exécutée simplement et rapidement. 3 2724187 Selon une réalisation avantageuse de l'invention, chaque étrier de retenue présente une première surface de butée prévue pour l'application à un côté inférieur de champignon de rail et une deuxième surface de butée se trouvant à une certaine distance de celle-ci pour l'application à une surface latérale du champignon de rail ou à une âme de rail. Selon une autre réalisation avantageuse, le châssis est réalisé sous forme de plaque positionnée perpendiculairement à un plan de symétrie de rail vertical s'étendant dans la direction longitudinale des rails et qui présente au voisinage des deux extrémités de rail un évidement pour le passage des outils de soudage. Selon encore une autre réalisation avantageuse de l'invention, les butées de flanc sont fixées dans des blocs de palier fixés au côté inférieur du châssis et sont logées de façon déplaçable relativement à ceux-ci parallèlement au plan du châssis et perpendiculairement à la direction longitudinale des rails. Selon encore une autre réalisation avantageuse de l'invention, il est prévu à l'extrémité inférieure libre de chaque bloc de palier une butée pour l'application à une arête longitudinale du patin du rail, cette butée étant logée de façon déplaçable parallèlement au plan du châssis et perpendiculairement à la direction longitudinale des rails. Selon une caractéristique avantageuse de l'invention, l'étrier de retenue s'étendant perpendiculaire-ment à la direction longitudinale des rails est disposé respectivement entre deux butées de flanc se trouvant à une certaine distance l'une de l'autre dans la direction longitudinale des rails. Selon encore une autre caractéristique avantageuse de l'invention, l'étrier de retenue présente un bras vertical faisant suite à la branche d'application, s'étendant perpendiculairement au plan du châssis et un bras de traction relié à celui-ci, s'étendant perpendiculairement à la direction longitudinale des rails et parallèlement au plan du 4 2724187 châssis, positionné au-dessus du châssis, l'extrémité du bras de traction opposée au bras vertical en formant un point d'articulation, est reliée de façon articulée à un levier basculant qui est articulé, en formant une articulation, au châssis. Selon encore une autre caractéristique avantageuse de l'invention, l'articulation est disposée à l'extrémité longitudinale du châssis reliée aux butées de flanc, au voisinage du plan de châssis. Selon encore une autre caractéristique avantageuse de l'invention, le bras de traction de l'étrier de retenue est disposé à sa zone d'extrémité avoisinant le point d'articulation suivant un certain angle relativement au plan du châssis et est relié par un boulon fileté de façon ajustable longitudinalement au point d'articulation. Selon encore d'autres caractéristiques avantageuses, il est prévu entre le bras de traction et le châssis une pièce d'écartement pour modifier sélectivement l'écart entre le châssis et le bras de traction, la pièce d'écartement étant réalisée sous forme de boulon fileté s'étendant dans sa direction longitudinale perpendiculairement au plan du châssis et logé dans le bras de traction, avec une surface de butée prévue pour l'application au châssis. L'invention sera mieux comprise et d'autres buts, caractéristiques, détails et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement au cours de la description explicative qui va suivre faite en référence aux dessins schématiques annexes donnés uniquement à titre d'exemple illustrant des modes de réalisation de l'invention et dans lesquels: - la figure 1 est une vue de dessus d'un dispositif d'alignement et de retenue de deux extrémités de rail à souder l'une à l'autre; - la figure 2 est une vue du dispositif dans la direction longitudinale des rails, les étriers de retenue se trouvant dans une position de travail pendant laquelle le dispositif est appliqué aux rails; 2724187 - la figure 3 est une vue du dispositif dans la direction longitudinale des rails, les étriers de retenue étant ouverts; et - la figure 4 représente un autre exemple de réalisation d'un étrier de retenue. Le dispositif 1 visible sur la figure 1 présente un châssis 3 s'étendant dans un plan, réalisé sous forme de plaque 2 qui s'étend dans sa direction longitudinale parallèlement à la direction longitudinale des deux extrémités de rail 4 et 5 à souder l'une à l'autre. Le châssis 3 présente au voisinage des extrémités de rail 4, 5 faiblement espacées pour former un joint soudé un évidement 6 pour faire passer des outils de soudage qui ne sont pas représentés plus en détail. Pour la liaison par concordance des formes du dispositif 1 avec les deux extrémités de rail 4, 5 on a prévu deux étriers de retenue 7 placés à une certaine distance l'un de l'autre dans la direction longitudinale des rails. Chaque étrier de retenue 7 est constitué d'une branche d'application 8 s'étendant dans sa direction longitudinale suivant un certain angle à la verticale ainsi que perpendiculairement à la direction longitudinale des rails (voir notamment la figure 2), d'un bras vertical 10 faisant suite à celle-ci, s'étendant perpendiculairement à un plan de châssis 9 et d'un bras de traction 11 faisant suite à celui-ci, s'étendant perpendiculairement à la direction longitudinale des rails et parallèlement au plan du châssis 9, positionné au-dessus du châssis 3. L'extrémité du bras de traction 11 opposée au bras vertical 10, en formant un point d'articulation 12, est reliée de façon articulée à un levier basculant 13 qui est articulé au châssis 3, en formant une articulation 14, de façon pivotante autour d'un axe s'étendant dans la direction longitudinale du châssis. Il est prévu entre le bras de traction 11 et le châssis 3 une pièce d'écartement 15 pour modifier sélectivement l'écart entre le châssis 3 et le bras de traction 11. Le bras de traction 11 de l'étrier de retenue 7 est coudé dans sa zone d'extrémité avoisinant le point 6 2724187 d'articulation 12 suivant un certain angle relativement au plan du châssis 9 et est relié de façon réglable en longueur au point d'articulation 12 par un boulon fileté 16 monté de façon rotative. Pour chaque extrémité de rail 4, 5, on a prévu deux butées de surface de roulement 17 placées à une certaine distance l'une de l'autre dans la direction longitudinale des rails et, respectivement du châssis pour l'application à une surface de roulement 18 d'un champignon de rail 19. Ces butées de surface de roulement 17 sont réalisées respectivement sous forme de vis filetées 20 s'étendant perpendiculairement au plan du châssis 9 avec une tige transversale 21 fixée à l'extrémité supérieure se trouvant au-dessus du châssis 3 pour former une manette. Comme on le voit notamment sur la figure 2, chaque rail 22 est constitué d'un champignon de rail 19, d'une âme de rail 23 et d'un patin du rail 24. Le champignon de rail 19 présente en plus de la surface de roulement 18 encore des flancs de champignon 25 opposés l'un à l'autre dans la direction transversale du rail ainsi qu'une zone de transition 26 du champignon de rail 19 à l'âme de rail 23. On applique à cette zone de transition 26 située à un premier côté longitudinal de rail 27 l'extrémité libre de la branche d'application 8. Pour l'application au deuxième côté longitudinal de rail 28 opposé au premier côté longitudinal de rail 27 à la zone d'extrémité inférieure du flanc de champignon 25, on a prévu des butées de flanc 29 espacées les unes des autres dans la direction longitudinale de la machine. Chaque butée de flanc 29 présente une surface de butée verticale 30 et, respectivement, s'étendant perpendiculairement au plan du châssis 9 et dans la direction longitudinale des rails est fixée à un bloc de palier 31 monté sur le côté inférieur du châssis 3. La surface de butée est réglable par un assemblage de vissage 32 parallèlement au plan du châssis 9 et perpendiculairement à la direction longitudinale des rails relativement au bloc de palier 31. 7 2724187 L'extrémité inférieure libre de chaque bloc de palier 31 présente une butée additionnelle 33 pour l'application à une arête longitudinale 34 du patin de rail 24. Cette butée 33 réalisée sous forme de boulon fileté est réglable parallèlement au plan du châssis 9 et perpendiculairement à la direction longitudinale des rails et, respectivement perpendiculairement à un plan de symétrie de rail vertical 35 s'étendant dans la direction longitudinale des rails. Comme on le voit notamment sur la figure 2, l'articulation 14 du levier basculant 13 est disposée à l'extrémité longitudinale du châssis 3 reliée aux blocs de palier 31 et, respectivement aux butées de flancs 29, au voisinage du plan du châssis 9. La pièce d'écartement 15 est réalisée sous forme de boulon fileté 36 s'étendant dans sa direction longitudinale perpendiculairement au plan du châssis 9 et logée dans le bras de traction 11, avec une surface de butée 37 prévue pour l'application au châssis 3 (voir figure 3). Le dispositif 1, en vue de l'alignement des deux extrémités de rail 4, 5 est placé avec des étriers de retenue ouverts 7 (voir figure 3) sur les deux extrémités de rail 4, , les butées de surface de roulement 17 reposant avec leur surface de butée 38 s'étendant parallèlement au plan du châssis 9 sur la surface de roulement 18 et le butées de flanc 29 sur le flanc de champignon 25. Par l'application des butées additionnelles 33 à l'arête longitudinale 34 du patin de rail 24, on empêche un basculement du dispositif 1. On abaisse ensuite les étriers de retenue 7 de telle sorte que les branches d'application 8 viennent en contact avec les extrémités de rail 4, 5 dans la zone de transition 26 du premier côté longitudinal de rail 27 opposé aux butées de flanc 29. Ainsi, une première surface de butée 39 est appliquée à un côté inférieur de champignon de rail 40 et une deuxième surface de butée 41 se trouvant à une certaine distance de celle-ci est appliquée à l'âme du rail 23. En exerçant une pression correspondante sur le levier basculant 13, il se produit, après avoir dépassé un point neutre, le pivotement de celui-ci vers le bas dans la position 8 2724187 représentée sur la figure 2 dans laquelle la branche d'application 8 exerce une pression d'application très élevée au côté inférieur du champigon de rail 19. Cette force de serrage peut être variée en faisant tourner les boulons filetés 16 et/ou en faisant tourner les pièces d'écartement 15. Au moyen de ces pièces d'écartement 15, on peut aussi modifier la force d'application des butées de surface de roulement 17 sur la surface de roulement 18. Dès qu'on a obtenu par l'abaissement décrit des étriers de retenue 7 une liaison par concordance des formes du dispositif 1 avec les deux extrémités de rail 4, 5 on peut procéder, par une rotation correspondante des butées de surface de roulement 17, à un réglage fin des deux extrémités de rail 4, 5 l'une à l'autre dans le plan de symétrie de rail 35. Ce réglage fin permet d'amener les surfaces de roulement 18 des deux extrémités de rail 4, 5 à souder exactement dans un plan commun. Cela est possible par un déplacement correspondant des butées 17, 29, 33 aussi dans le cas d'un profil différent en section transversale des deux extrémités de rail 4, 5. A cette fin, la butée 33 est réalisée de façon déplaçable en hauteur relativement au bloc de palier 31. Par un déplacement des butées 33, on peut modifier le plan du châssis 9 relativement au plan de symétrie de rail 35. Dans le mode de réalisation de l'étrier de retenue 7 représenté sur la figure 4, la première surface de butée 39 est appliquée à une face latérale de champigon de rail 42 tandis que la deuxième surface de butée 41 se trouvant à une certaine distance vient en contact avec le côté inférieur 40 du champignon de rail. 9 2724187 REVENDICATIONS 1. Dispositif d'alignement et de retenue de deux rails (22) à souder l'un à l'autre par leurs extrémités, constitué d'un champignon de rail (19) avec des flancs de champignon (25), d'une surface de roulement (18) et d'une âme de rail (23) ainsi que d'un patin de rail (24), avec un châssis rigide (3) présentant des butées (17, 29) placées à une certaine distance les unes des autres dans la direction longitudinale des rails auquel sont associés des étriers de retenue (7) s'étendant perpendiculairement à la direction longitudinale des rails pour appliquer une force de serrage produisant une liaison par concordance des formes du dispositif (1) avec les rails (22), caractérisé en ce que le châssis (3) présente des butées de surface de roulement (17) espacées les unes des autres dans la direction longitudinale des rails qui, pour l'application à la surface de roulement (18), sont réalisées de façon déplaçable relativement au châssis (3). 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque étrier de retenue (7) présente une première surface de butée (39) prévue pour l'application à un côté inférieur de champignon de rail (40) et une deuxième surface de butée (41) se trouvant à une certaine distance de celle-ci pour l'application à une surface latérale de champignon de rail (42) ou à une âme de rail (23). 3. Dispositif selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que le châssis (3) est réalisé sous forme de plaque (2) positionnée perpendiculairement à un plan de symétrie de rail vertical (35) s'étendant dans la direction longitudinale des rails qui présente au voisinage des deux extrémités de rail (4, 5) un évidement (6) pour le passage d'outils de soudage. 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que les butées de flanc (29) sont fixées dans des blocs de palier (31) fixés au côté inférieur du châssis (3) et sont 2724187 logées de façon déplaçable relativement à ceux-ci parallèlement au plan du châssis (9) et perpendiculairement à la direction longitudinale des rails. 5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'il est prévu à l'extrémité inférieure libre de chaque bloc de palier (31) une butée (33) pour l'application à une arête longitudinale (34) du patin de rail (24), cette butée (33) étant logée de façon déplaçable parallèlement au plan du châssis (9) et perpendiculairement à la direction longitudinale des rails. 6. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que l'étrier de retenue (7) s'étendant perpendiculairement à la direction longitudinale des rails est disposé respectivement entre deux butées de flanc (29) placées à une certaine distance l'une de l'autre dans la direction longitudinale des rails. 7. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que l'étrier de retenue (7) présente un bras vertical (10) faisant suite à la branche d'application (8), s'étendant perpendiculairement au plan du châssis (9) et un bras de traction (11) relié à celui-ci, s'étendant perpendiculairement à la direction longitudinale des rails et parallèlement au plan du châssis (9), positionné au-dessus du châssis (3), l'extrémité du bras de traction (11) opposée au bras vertical (10), en formant un point d'articulation (12), et reliée de façon articulée à un levier basculant (13) qui est articulé, en formant une articulation (14) au châssis (3). 8. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que l'articulation (14) est disposée à l'extrémité longitudinale du châssis (3) reliée aux butées de flanc (29), au voisinage du plan du châssis (9). 9. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que le bras de traction (11) de l'étrier de retenue (7) est disposé dans sa zone d'extrémité avoisinant le point d'articulation (12) suivant un certain angle relativement au plan du châssis (9) et est relié par un boulon fileté (16) de 11 2724187 façon déplaçable longitudinalement au point d'articulation (12). 10. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce qu'il est prévu entre le bras de traction (11) et le châssis (3) une pièce d'écartement (15) pour modifier sélectivement l'écart entre le châssis (3) et le bras de traction (11). 11. Dispositif selon la revendication 10, caractérisé en ce que la pièce d'écartement (15) est réalisée sous forme de boulon fileté (36) s'étendant dans sa direction longitudinale perpendiculairement au plan du châssis (9) et logé dans le bras de traction (11), avec une surface de butée (37) prévue pour l'application au châssis (3).