Brevet FR2737739A1 — publié le 19970214

DESCRIPIION La présente invention concerne le domaine de la construction des équipements ferroviaires, en particulier les coeurs de croisement, et a pour objet une pointe mobile pour coeur de croisement pour appareils de voie ferrée de très grande longueur, incorporés dans les longs rails soudés, ladite pointe comportant, en outre, des aménagements pour réaliser son encastrement. Ce type de coeur de croisement est connu et sa construction est décrite, notamment, dans EP-A-0 365 450. Par ailleurs, FR-A-2 695 662 décrit l'ancrage d'un tel coeur de croisement, qui comprend une partie fixe, le berceau, et une partie mobile, la pointe mobile. Selon cette construction connue, la pointe mobile est réalisée en rails usinés et assemblés et elle est ancrée en son talon dans l'un des éléments du berceau. D'autres réalisations de la pointe sont connues et elles sont généralement constituées, comme le montre la figure 1 des dessins annexés, par une zone mobile située avant l'encastrement 1 et comportant deux parties, à savoir une première partie 2, de forme sensiblement triangulaire, et une seconde partie en deux éléments 3 conformés en profil de rail. Une telle pointe peut être entièrement moulée ou réalisée en trois éléments soudés entre eux. Dans ces modes de réalisation connus, l'angle a de la pointe est relativement important et impose une telle configuration. Mais, lorsque l'angle ao est très faible, la longueur de l'ensemble ainsi constitué devient inutilement importante, de sorte que la zone mobile est pratiquement limitée à sa partie triangulaire. A cet effet, la figure 2 des dessins annexés représente en a, b et c les différentes sections possibles connues de la zone mobile, à savoir, en a, sous forme de deux profils de rail 4, en b, sous forme d'une pièce moulée 5 et, en c, sous forme d'une pièce monobloc 6. De telles sections présentent un moment d'inertie transversal élevé qui, d'une part, entraîne des efforts de flexion importants et, d'autre part, ne permet pas le réglage de la courbe de déformation de la pointe. En outre, la réalisation de l'encastrement nécessite un grand nombre de pièces pour relier les éléments constitutifs de la pointe au berceau. -2- Le problème à résoudre par l'objet de la présente invention est donc de concevoir et fabriquer une pointe mobile de coeur de croisement ne présentant pas ces inconvénients. A cet effet, l'invention a pour objet une pointe mobile de coeur de croisement pour appareils de voie ferrée de très grande longueur, incorporés dans les longs rails soudés, ladite pointe étant réalisée en un seul élément en acier, caractérisée en ce qu'elle intègre des entretoises d'encastrement et en ce que sa rigidité est variable sur toute sa longueur d'un minimum, à proximité de sa partie avant fine, à un maximum, à sa partie arrière large. 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 en plan d'une pointe mobile de coeur de croisement de type connu; les figures 2a à 2c sont des vues en coupe de divers modes connus de construction de la pointe; la figure 3 est une vue en plan d'une pointe mobile conforme à l'invention; la figure 4 est une demi-vue en coupe suivant l'axe C-C de la figure 3, d'une entretoise d'encastrement, et les figures 5 et 6 sont des vues en coupe de la pointe mobile selon l'invention, respectivement suivant A-A et B-B de la figure 3. Conformément à l'invention et comme le montre plus particulièrement, à titre d'exemple, la figure 3 des dessins annexés, la pointe mobile 7 de coeur de croisement pour appareils de voie ferrée de très grande longueur, incorporés dans les longs rails soudés, qui est réalisée en un seul élément en acier, intègre des entretoises d'encastrement 8 et sa rigidité est variable sur toute sa longueur d'un minimum, à proximité de sa partie avant flexible 9, à un maximum, à sa partie arrière large 10. La pointe mobile 7 est essentiellement constituée par une pièce, de préférence, en acier austénitique au manganèse et comprend une partie avant flexible 9, une partie non flexible centrale 11, portant les entretoises d'encastrement 8, et une partie arrière large 10 constituée par deux éléments 10', sur lesquels sont soudés deux rails 12 formant une partie 13, les éléments 10' de la partie moulée 7 étant conformées au profil du rail 12 correspondant. Selon une caractéristique de l'invention, la pointe mobile 7 est avantageusement une pièce moulée. -3- I1 est également possible de réaliser la pointe mobile 7, selon une autre caractéristique de l'invention par laminage et/ou forgeage, suivi d'un usinage. La partie avant flexible 9 comporte deux zones de section différente, dont la forme générale est celle d'un T inversé à son extrémité fine 9' et d'un I dans la partie plus large 9" raccordée à cette extrémité fine 9'. Selon une caractéristique de l'invention et comme le montre la figure 4, la partie non flexible centrale 11 présente une section évidée. Les entretoises d'encastrement 8, dont l'une est représentée en détail sur la figure 4 des dessins annexés, se présentent sous forme de points de fixation à un berceau 14 et sont prévues de part et d'autre de la partie non flexible centrale 11. Chaque entretoise 8 comporte, d'une part, à son extrémité coopérant avec le berceau 14, une plaque verticale 15 d'appui contre l'âme du berceau 14 et, d'autre part, des nervures verticales 16 et une nervure horizontale 17 de liaison de ladite plaque verticale 15 à la partie non flexible centrale 11 de la pointe mobile 7. Chaque nervure horizontale 17 est munie, au droit de la plaque verticale 15 d'appui contre l'âme du berceau 14 d'un évidement 18 de passage d'une rondelle de répartition 19. Par ailleurs, selon une autre caractéristique de l'invention, chaque plaque verticale 15 d'appui contre l'âme du berceau 14 est pourvue d'un insert métallique 20 en acier non allié, intégré dans la plaque au moment de la coulée ou monté dans celle-ci à force ou soudé. Un tel insert permet l'obtention d'un alésage précis du trou recevant une goupille élastique 21. Enfin, conformément à une autre caractéristique de l'invention, la paroi verticale 22 de la partie non flexible centrale 11 de la pointe mobile 7 est munie, au droit de chaque entretoise 8, d'un évidement 23 permettant le passage de la tête d'un boulon 24 de serrage sur le berceau 14, au moment de sa mise en place. Pour assurer son placage sur le berceau 14 et limiter les efforts de flexion, la pointe mobile 7 doit présenter certaines caractéristiques de conception a priori incompatibles, à savoir, elle doit être rigide dans sa partie d'extrémité fine 9', et souple dans sa partie plus large 9". De tels critères peuvent être remplis par la conformation en T inversé de la partie 9' et en I de la partie large 9", selon les figures 5 et 6. Comme le montre plus particulièrement la figure 5, la rigidité de la partie fine 9' est obtenue par élargissement ou épaississement du patin 25 et par épaississement de l'âme 26. Au contraire, dans la partie large 9" (figure 6), le patin -4- 27 ainsi que l'âme 28 sont amincis et, dans la partie la plus proche de l'encastrement, la largeur du patin est réduite. Les moyens modernes de CAO permettent facilement de déterminer les dimensions optimales d'une pointe mobile 7 conforme à l'invention. A cet effet, on exécute un premier calcul permettant de trouver le moment d'inertie des diverses sections, pour calculer ensuite la courbe de déformation de la pointe. Selon l'écart avec la courbe souhaitée, les paramètres des sections sont modifiés et les calculs sont recommencés. Par approches successives, on réduit les écarts aux valeurs voulues. On procède ensuite au maillage de la pièce pour déterminer la répartition des contraintes par un calcul de structure. Selon les résultats obtenus, par exemple si l'on constate des concentrations de contraintes anormales, on recommence l'itération pour obtenir le résultat optimal. La pointe mobile ainsi obtenue peut avantageusement être soumise à une opération d'écrouissage à l'aide des diverses techniques connues, avant la mise en service. La liaison avec les rails d'extrémité est réalisée par soudure selon les procédés connus, ces rails pouvant être ou non en acier traité. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée au mode de réalisation décrit et représenté 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. -5- REVENDICATIONS 1. Pointe mobile de coeur de croisement pour appareils de voie ferrée de très grande longueur, incorporés dans les longs rails soudés, ladite pointe (7) étant réalisée en un seul élément en acier, caractérisée en ce qu'elle intègre des entretoises d'encastrement (8) et en ce que sa rigidité est variable sur toute sa longueur d'un minimum, à proximité de sa partie avant flexible (9), à un maximum, à sa partie arrière large (10). 2. Pointe mobile, suivant la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle est constituée par une pièce en acier austénitique au manganèse. 3. Pointe mobile, suivant l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisée en ce qu'elle est une pièce en acier moulé. 4. Pointe mobile, suivant l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisée en ce qu'elle est réalisée par laminage et/ou forgeage, suivi d'un usinage. 5. Pointe mobile, suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce qu'elle comprend une partie avant flexible (9), une partie non flexible centrale (11), portant les entretoises d'encastrement (8), et une partie arrière large (10) constituée par deux éléments (10'), sur lesquels sont soudés deux rails (12) formant une partie non moulée (13), les éléments (10') de la partie moulée (7) étant conformés au profil du rail (12) correspondant. 6. Pointe mobile, suivant la revendication 5, caractérisée en ce que la partie avant flexible (9) comporte deux zones de section différente, dont la forme générale est celle d'un T inversé à son extrémité fine (9') et d'un I dans la partie plus large (9") raccordée à cette extrémité fine (9'). 7. Pointe mobile, suivant la revendication 5, caractérisée en ce que la partie non flexible centrale (11) présente une section évidée. 8. Pointe mobile, suivant l'une quelconque des revendications 1 et 5, caractérisée en ce que les entretoises d'encastrement (8) se présentent sous forme de points de fixation à un berceau (14) et sont prévues de part et d'autre de la partie non flexible centrale (11). 9. Pointe mobile, suivant l'une quelconque des revendications 1, 5 et 8, caractérisée en ce que chaque entretoise (8) comporte, d'une part, à son extrémité coopérant avec le berceau (14), une plaque verticale (15) d'appui contre l'âme du berceau (14) et, d'autre part, des nervures verticales (16) et une nervure -6- horizontale (17) de liaison de ladite plaque verticale (15) à la partie non flexible centrale (11) de la pointe mobile (7). 10. Pointe mobile, suivant la revendication 9, caractérisée en ce que chaque nervure horizontale (17) est munie, au droit de la plaque verticale (15) d'appui contre l'âme du berceau (14) d'un 6videment (18) de passage d'une rondelle de répartition (19). 11. Pointe mobile, suivant l'une quelconque des revendications 9 et 10, caractérisée en ce que chaque plaque verticale (15) d'appui contre l'âme du berceau (14) est pourvue d'un insert métallique (20) en acier non allié, intégré dans la plaque au moment de la coulée ou monté dans celle-ci à force ou soudé. 12. Pointe mobile, suivant l'une quelconque des revendications 5, 7 et 8, caractérisée en ce que la paroi verticale (22) de la partie non flexible centrale (11) de la pointe mobile (7) est munie, au droit de chaque entretoise (8), d'un évidement (23) permettant le passage de la tête d'un boulon (24) de serrage sur le berceau (14), au moment de sa mise en place.