Brevet FR3089236A1 — publié le 20200605

Description Titre de l'invention : Entretoise pour remplacement de rails de chemin de fer Domaine technique [0001] La présente invention concerne une entretoise permettant de maintenir transi- toirement côte à côte des rails de chemin de fer, en particulier lors de la mise en place de rails de chemin de fer lors de remplacement sur les voies. [0002] Le remplacement du rail est une opération très fréquente lors de la réalisation de travaux ferroviaires. Les rails auparavant constitués d'éléments unitaires de 18 ou 36 m reliés entre eux par un système d'éclissage sont devenus depuis les années 1970 des Longs Rails soudés (LRS). La longueur d'un LRS peut aller aujourd'hui jusqu'à 432 m. Ces LRS sont reliés entre eux par des soudures aluminothermiques ou électriques. Les LRS sont fixés sur des traverses à l'aide d'attaches vissées ou clipsées. Lors de la substitution de LRS constitutifs d'une voie déjà construite (dits rails anciens), des nouveaux LRS (dit rails neufs) sont déchargés de part et d'autre de la voie. Les nouveaux LRS sont alors stockés provisoirement le long de la voie et maintenus à distance des anciens LRS. De manière classique, les nouveaux LRS sont maintenus en position à l'aide de systèmes de fixation fixés sur les attaches des anciens rails, au niveau des traverses. 100031 La mise en place de tels systèmes de fixation peut s'avérer fastidieuse et contraignante dans la mesure où l'utilisation d'outillage spécifique est généralement nécessaire. De plus, il peut être nécessaire d'avoir recours à différents types de systèmes de fixation en fonction des paramètres de la voie de chemin de fer tel que l'inclinaison et le type de traverse. Résumé de l'invention [0004] La présente invention tente de pallier au moins en partie les inconvénients mentionnés plus haut et propose à cette fin une entretoise pour maintenir transitoirement côte à côte des rails de chemin de fer, comprenant : - un châssis destiné à positionner un rail de remplacement, - une pièce de fixation magnétique destinée à fixer l'entretoise sur un premier rail, ladite pièce de fixation étant reliée au châssis, et - un système d'attache d'un second rail, dit rail de remplacement, ledit système d'attache étant relié au châssis, à distance de ladite pièce de fixation. [0005] La pièce de fixation magnétique permet une fixation rapide de l'entretoise, sans outillage spécifique et ce sur tout type de rails, sans avoir à intervenir sur le ballast au niveau du rail et des traverses déjà en place. L'entretoise pourra être préassemblée ou 2 non. [0006] L'invention peut également comprendre l'une quelconque des caractéristiques suivantes, prises individuellement ou selon toute combinaison techniquement possible : [0007] - la pièce de fixation magnétique comprend un sabot configure de sorte à pouvoir se fixer au niveau d'une âme du premier rail, [0008] - l'entretoise comprend au moins un élément support comprenant une surface d'appui destinée à venir au contact du second rail, [0009] - la surface d'appui de l'élément support est configurée de sorte à venir au contact d'une semelle du second rail, [0010] - la surface d'appui de l'élément support comprend un matériau M permettant de limiter les forces de frottement avec le second rail de sorte que le coefficient de frottement entre le patin et le second rail soit compris entre 0,05 et 0,2, [0011] - le matériau M est le polyacétal (POM), [0012] - l'élément support est monté sur le châssis de manière réversible de sorte à permettre le remplacement dudit élément support, [0013] - l'élément support comprend un patin de forme sensiblement parallélépipédique, [0014] - l'élément support comprend un rouleau s'étendant le long d'un axe (y) et étant mobile en rotation le long dudit axe (y), [0015] - le châssis comprend un matériau métallique, [0016] - le système d'attache du second rail comprend un guide de positionnement du second rail par rapport au châssis, [0017] - le système d'attache du second rail comprend un moyen de blocage du second rail, par rapport au châssis, [0018] - le guide de positionnement comprend un triangle de guidage en tôle soudé au châssis, [0019] - le triangle de guidage comprend une première face interne faisant face à l'élément support, ladite première face étant revêtue de POM, [0020] - le moyen de blocage est attaché de manière réversible audit triangle de guidage, [0021] - le moyen de blocage comprend une vis, un écrou et un crapaud, ledit crapaud étant destiné à venir en appui contre le second rail par vissage de la vis dans l'écrou, [0022] - le triangle de guidage comporte un évidement en forme de crochet destiné à ac- cueillir la vis du moyen de blocage de sorte que l'on puisse attacher/détacher le moyen de blocage au triangle de guidage sans avoir à dévisser entièrement la vis et l'écrou, [0023] - la pièce de fixation magnétique est recouverte d'un revêtement électriquement isolant, [0024] - la pièce de fixation magnétique est mobile en rotation par rapport au châssis selon un premier axe, [0025] - le châssis comprend une première partie plane et une deuxième partie inclinée par 3 rapport à ladite première partie, la pièce de fixation magnétique étant reliée à la deuxième partie du châssis, [0026] - le châssis, en particulier ladite partie plane, est configure pour venir en appui sur un support, notamment une traverse, dudit premier rail, [0027] - la pièce de fixation magnétique comprend un élément de fixation au châssis, [0028] - l'extrémité de la deuxième partie du châssis présente une pluralité d'ouvertures oblongues s'étendant selon un troisième axe, [0029] - l'élément de fixation au châssis s'étend au travers desdites ouvertures oblongues de sorte que la pièce de fixation magnétique soit mobile en translation le long du troisième axe, [0030] - ledit élément de fixation au châssis comprend une tige définissant ledit premier axe. Brève description des dessins [0031] L'invention sera mieux comprise et d'autres détails, caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description suivante faite à titre d'exemple non limitatif et en référence aux dessins annexés dans lesquels: [0032] [fig.1] la figure 1, est une vue en perspective d'une entretoise selon l'invention, [0033] [fig.2] la figure 2, est une vue en coupe de l'entretoise selon la figure 1, [0034] [fig.3] la figure" est une vue détaillée d'une entretoise selon l'invention, [0035] [fig.4] la figure 4, est un zoom d'une partie de l'entretoise de la figure 3 [0036] [fig.5] la figure 5, est une vue en perspective d'une entretoise selon un deuxième mode de réalisation de l'invention, [0037] [fig.6] la figure 6, est une vue en perspective d'une entretoise selon un troisième mode de réalisation de l'invention. Description des modes de réalisation 100381 Pour la bonne compréhension des dessins, un repère orthonormé (x, y, A) est définit aux figures 1, 3, 5 et 6. Le repère comprend un premier axe (x), un deuxième axe (y) et un troisième axe (A). 100391 Une entretoise 1 selon l'invention permet de maintenir transitoirement côte-à-côte un premier rail 110 correspondant à un vieux rail à remplacer, et un second rail 120, dit rail de remplacement, correspondant à un nouveau rail de remplacement. Le premier rail 110 et le second rail 120 s'étendent selon une direction sensiblement parallèle au premier axe (x). [0040] Comme illustré à la figure 1, l'entretoise 1 selon l'invention comprend un châssis 10 destiné à s'étendre entre les rails. Le châssis 10 s'étend selon un deuxième axe (y). Les dimensions du châssis, en particulier sa longueur le long du deuxième axe (y), déterminent la distance entre le premier mil 110 et le second rail 120. Le châssis est avantageusement en matériau métallique. L'entretoise comprend également une pièce 20 de fixation magnétique destinée à fixer l'entretoise sur un premier rail 110. Ladite pièce 20 de fixation magnétique est reliée au châssis 10, par exemple à l'une de ses extrémités longitudinales. Enfin, l'entretoise 1 comprend un système 30 d'attache d'un second rail 120. Ledit système 30 d'attache est lui aussi relié au châssis 10, notamment à l'autre de ses extrémités longitudinales de sorte que la pièce 20 de fixation et le système 30 d'attache soient à distance l'un de l'autre. [0041] La pièce de fixation magnétique permet une fixation rapide de l'entretoise. En effet, il suffit à un opérateur de placer convenablement l'entretoise 1 selon l'invention au contact d'un premier mil à remplacer pour fixer ladite entretoise audit premier rail. [0042] Comme illustré aux figures 2 et 3, le châssis 10 comprend avantageusement une première partie 11 plane et une deuxième partie 12 inclinée par rapport à ladite première partie 11. La pièce 20 de fixation magnétique est reliée à la deuxième partie 12 du châssis 10. Le système 30 d'attache est quant à lui relié à la première partie 11 dudit châssis 10. La surface inférieure de la première partie 11 du châssis 10 est sensiblement plane et constitue la face d'appui de l'entretoise 1. La surface inférieure de ladite première partie 11 est ainsi destinée à venir en appui sur une traverse ou sur toute autre surface contre laquelle est placée l'entretoise 1. Un emplacement particulièrement adapté pour l'entretoise 1 est illustré à la figure 1. Ladite entretoise est ici posée sur une traverse de chemin de fer. La surface inférieure de ladite deuxième partie 12 du châssis 10 forme avec le deuxième axe (y) un angle (a). L'inclinaison de la deuxième partie 12 du châssis 10 permet de surélever la pièce 20 de fixation magnétique pal- rapport à la première partie 11 du châssis 10. [0043] Avantageusement, la pièce 20 de fixation magnétique comprend un sabot 22. Ledit sabot 22 est configuré de sorte à pouvoir se fixer au niveau d'une âme 111 du premier rail 110. La surélévation de la pièce 20 de fixation magnétique par rapport à la première partie 11 du châssis 10 s'avère particulièrement avantageuse lorsque ladite pièce 20 de fixation est fixée à l'âme du premier rail 110, comme cela est illustré à la figure 1. [0044] Préférentiellement, la pièce 20 de fixation magnétique est mobile en rotation par rapport au châssis 10 selon un premier axe (x). Ce degré de liberté peut être particulièrement avantageux afin d'adapter l'inclinaison de l'entretoise 1 à la surface sur laquelle elle est placée, notamment en fonction de la géométrie de la traverse. [0045] Comme mentionné plus haut, la pièce 20 de fixation magnétique est reliée à la deuxième partie 12 du châssis 10. Avantageusement, la pièce 20 de fixation magnétique comprend un élément 24 de fixation. Ledit élément de fixation peut en particulier être un ensemble vis/boulon formant une tige d'articulation. Ladite tige de fixation définit ainsi un premier axe de rotation (x). La liaison entre la pièce 20 de fixation magnétique et la deuxième partie 12 du châssis 10 est réalisée par ledit élément 24 de fixation. L'extrémité de la deuxième partie 12 du châssis 10 présente une pluralité d'ouvertures 15 oblongues s'étendant selon un troisième axe (z). Ledit élément 24 de fixation s'étend au travers desdites ouvertures 15 oblongues de sorte que la pièce 20 de fixation magnétique, par l'intermédiaire de l'élément 24 de fixation, puisse coulisser le long desdites ouvertures 15 oblongues du châssis 10. Ainsi, la pièce 20 de fixation magnétique est mobile en translation le long du troisième axe (z). Il est donc possible de régler la hauteur de ladite pièce 20 de fixation magnétique par rapport à la face d'appui de l'entretoise 1, tout en lui conférant en outre un degré de liberté en rotation autour du premier axe (x). [0046] Avantageusement encore, le sabot 22 comprend une première face sensiblement plane et destinée à venir au contact de l'âme 111 du premier rail 110. Le fait que la première surface du sabot 22 soit sensiblement plane permet d'augmenter la surface de contact avec l'âme 111 et donc d'améliorer la fixation de l'entretoise au premier rail 110. [0047] Préférentiellement, le sabot 22 comprend une seconde face, opposée à ladite première face, présentant une épaisseur réduite selon le deuxième axe (y) au niveau de chacune de ses extrémités selon le premier axe (x). Cette épaisseur réduite permet de générer un espace entre l'extrémité de la deuxième partie 12 du châssis 10 et la seconde face du sabot 22. Cet espace permet un plus grand degré de rotation selon le premier axe (x) du sabot 22 par rapport au châssis 10 avant que ledit sabot 22 n'arrive en butée contre ledit châssis 10. [0048] Avantageusement encore, la pièce 20 de fixation magnétique est recouverte d'un re- vêtement électriquement isolant. En particulier, la pièce 20 de fixation magnétique peut être recouverte de plastique. Cette isolation électrique de la pièce de fixation magnétique permet de ne pas modifier le circuit de voie utilisé pour la signalisation. [0049] Comme illustré aux figures 3 à 6, l'entretoise 1 comprend au moins un élément support 40 fixé au châssis 10. Ledit élément support 40 comprend une surface d'appui 42 destinée à venir au contact du second rail 120. Ledit élément support 40 est en contact glissant du second rail 120. En particulier, c'est la partie inférieure du second rail 120 appelée semelle qui vient au contact de la surface d'appui 42 de l'élément support 40. Une fois l'entretoise 1 fixée au premier rail 110, par l'intermédiaire de la pièce 20 de fixation, le second rail 120 est posé contre la surface d'appui 42 de 6 l'élément support 40. La surface d'appui 42 de l'élément support 40 comprend un matériau M permettant de limiter les forces de frottement avec le second mil 120 de sorte que le coefficient de frottement dynamique entre l'élément support 40 et le second rail 120 soit compris entre 0,05 et 0,2. [0050] Lorsque des LRS de remplacement sont stockés provisoirement le long de la voie et maintenus à distance régulière des anciens LRS, ils ont tendance à se dilater, par exemple sous l'effet de la chaleur. La surface d'appui 42 en matériau M permet ainsi la libre dilatation du second rail 120. [0051] Avantageusement, le matériau M est le polyacétal (POM). Le POM confère à la surface d'appui 42 de l'élément support 40 un coefficient de frottement avec le second mil 120 particulièrement adapté. [0052] Selon un mode de réalisation représenté aux figures 3 et 4, l'élément support comprend un patin 44. Avantageusement, ledit patin 44 présente une forme sensiblement parallélépipédique. La surface d'appuis 42 du patin 44 correspond à sa face supérieure faisant face au second mil 120. [0053] Avantageusement encore, l'entretoise 1 comprend deux patins 44. [0054] Préférentiellement, la totalité du patin est constitué du matériau M. [0055] Avantageusement, le patin 44 est fixé au châssis 10 de manière réversible de sorte à permettre le remplacement dudit patin 40. Le patin 40 peut en particulier comprendre une ouverture destinée à accueillir une vis afin de le fixer de manière réversible. La dilatation du second rail 120 contre le patin 44 entraine une usure dudit patin 44, le remplacement dudit patin 44 peut ainsi être nécessaire après une durée d'utilisation déterminée. [0056] Selon un mode de réalisation représenté aux figures 5 et 6, l'élément support 40 comprend un rouleau 46. Le rouleau 46 présente avantageusement une forme de cylindre circulaire droit et s'étend transversalement au premier rail 110 et au second rail 120. [0057] Ledit rouleau 46 s'étend le long du deuxième axe (y) et est mobile en rotation le long dudit deuxième axe (y). La surface d'appuis 42 du rouleau 46 correspond à sa face latérale annulaire. [0058] Avantageusement, l'entretoise 1 comprend une pluralité de rouleaux, par exemple deux. [0059] Avantageusement encore, la totalité du rouleau 46 est constitué du matériau M. [0060] Préférentiellement, le rouleau 46 est monté sur le châssis, libre en rotation, de manière réversible de sorte à permettre le remplacement dudit rouleau. [0061] Avantageusement, le châssis comprend une pluralité de logements 16 ouverts le long du deuxième axe (y) et destinés à accueillir les extrémités du rouleau 46. Une fois le rouleau 46 en position dans les logements 16 du châssis 10, ledit rouleau est maintenu 7 en position à l'aide de goupilles 17 obstruant partiellement les extrémités des logements 16. Le rouleau 46 est ainsi maintenu en position dans l'entretoise, de manière réversible, tout en étant mobile en rotation selon le deuxième axe (y). [0062] Comme illustré à la figure 4, le système 30 d'attache du second rail 120 comprend avantageusement au moins un guide 31 de positionnement du second rail 120 par rapport au châssis 10 et/ou au moins un moyen 34 de blocage du second mil 120 par rapport au châssis 10. Le guide 31 de positionnement permet de faciliter la mise en place du second rail 120 sur l'entretoise 1. Le moyen 34 de blocage permet quant à lui de maintenir ledit second mil 120 en position contre l'entretoise 1. [0063] Avantageusement, le système 30 d'attache comprend deux guides 31 de posi- tionnement et deux moyens 34 de blocage. Les guides 31 de positionnement et les moyens 34 de blocage étant destinés à venir de part et d'autre du second rail 120. Ils sont situés de part et d'autre du ou des éléments supports 40. [0064] Préférentiellement, le guide 31 de positionnement comprend un triangle 32 de guidage en tôle soudé au châssis 10. Ledit triangle 32 de guidage comprend une première face interne orientée vers l'élément support 40, et une deuxième face externe opposée à ladite première face. La troisième face du triangle 32 de guidage est constituée par la première partie 11 du châssis 10. La première face interne du triangle 32 de guidage est inclinée de manière à centrer le second rail 120 et à le positionner sur le châssis 10. Avantageusement, ladite première face interne du triangle 32 de guidage est revêtue d'un matériau M tel que le POM. Le moyen 34 de blocage est attaché de manière réversible audit triangle 32 de guidage. Ainsi, une fois le rail centré sur le châssis 10, le moyen 34 de blocage est attaché audit triangle 32 de guidage afin de bloquer ledit second rail 120 en position. [0065] Avantageusement, le moyen 34 de blocage comprend une vis 35, un écrou 36 et un crapaud 37. Le crapaud 37 est destiné à venir en appui contre le second rail 120 par vissage de la vis 35 dans l'écrou 36. Ledit triangle 32 de guidage comporte un évidement 33 en forme de crochet. Ledit évidement 33 est destiné à accueillir la vis 35 du moyen 34 de blocage de sorte que l'on puisse attacher/détacher le moyen 34 de blocage au triangle 32 de guidage sans avoir à dévisser entièrement la vis 35 et l'écrou 36 dudit moyen 34 de blocage. L'évidement 33 comporte une extrémité ouverte par laquelle passe la vis 35 lors de la mise en place du moyen 34 de blocage sur l'entretoise 1, et une extrémité fermée contre laquelle la vis 35 vient en butée lorsque ledit moyen 34 de blocage est en position. [0066] Avantageusement encore, l'écrou 36 présente une forme de tige avec une section en demi rond et permet un pré sen-age à la main. Ainsi, l'écrou 36 en forme de tige est bloqué en rotation, où à tout le moins présente un débattement angulaire limité entre la première face interne et la deuxième face externe du triangle 32 de guidage. 8 [0067] Bien que le moyen 34 de blocage de soit pas représenté aux figures 5 et 6, ledit moyen 34 de bocage est toutefois compatible avec ces mode de réalisation d'une entretoise 1 selon l'invention. [0068] Un opérateur utilisant l'entretoise 1 selon l'invention commence par disposer ladite entretoise 1 sur une surface d'appui adaptée, par exemple une traverse. Il règle ensuite la position du sabot 22 de la pièce 20 de fixation magnétique selon le troisième axe (z) et son inclinaison selon le premier axe (x) afin d'adapter sa position à la forme du premier rail 110. Ledit sabot est alors placé au contact de l'âme du premier rail 110. L'opérateur peut alors placer le second rail 120 sur le châssis 10 de l'entretoise 1. Ledit second rail 120 est guidé par les triangles 32 de guidage et vient en appui sur l'élément support 40. Une fois le second rail 120 en position, l'opérateur insert le moyen 34 de blocage dans l'évidement 33 jusqu'à arriver en butée contre l'extrémité fermée dudit évidement 33 en forme de crochet. Les crapauds 37 viennent alors au contact du second rail 120. L'opérateur peut ensuite serrer les crapauds 37 contre le rail en pré serrant la vis 35 à la main dans l'écrou 36 du moyen 34 de blocage. Le serrage final étant assuré à l'aide des outils classiques de l'opérateur. 9