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FR2854410A1 - Grooved rail for flat bottomed type railway track, has head with rail surface that is slightly convex with respect to average bearing plane, where surface is connected to flat band by two successive convex portions - Google Patents

Grooved rail for flat bottomed type railway track, has head with rail surface that is slightly convex with respect to average bearing plane, where surface is connected to flat band by two successive convex portions Download PDF

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Vossloh COGIFER SA
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Abstract

The rail has a head (7) having a rail surface (17) slightly convex with respect to an average bearing plane according to a radius of curvature. The head has a flat band (21) inclined with a slope of 1/20 with respect to an orthogonal plane at the bearing plane. The surface (17) is connected to the band (21) by two successive convex portions (22, 23) having respective radii of curvature.

Description

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L'invention concerne un rail à gorge pour voie ferrée courante ou appareil de voie, comprenant, dans une partie supérieure, un champignon ayant une face supérieure de roulement faiblement convexe par rapport à un plan moyen de roulement selon un premier rayon de courbure, et une face latérale de guidage sensiblement plane, inclinée avec une pente de 1/20 par rapport à un plan orthogonal audit plan moyen de roulement.  The invention relates to a grooved rail for a common railway track or a track apparatus, comprising, in an upper part, a mushroom having an upper rolling face that is slightly convex relative to an average rolling plane with a first radius of curvature, and a substantially planar lateral guide face, inclined with a slope of 1/20 relative to a plane orthogonal to said mean rolling plane.

Un tel rail à gorge est par exemple connu du document FR 01 10 033. Le profil de rail à gorge décrit dans ce document vise, en particulier, à assurer une continuité de roulement optimal entre un réseau ferré en rail à gorge, par exemple en zone urbaine, et un réseau ferré en rail vignole à pose inclinée.  Such a grooved rail is for example known from the document FR 01 10 033. The grooved rail profile described in this document aims, in particular, to ensure optimal rolling continuity between a rail network in grooved rail, for example in urban area, and a vineyard rail network with inclined laying.

Le but principal de l'invention est de fournir un rail à gorge permettant d'être raccordé à des réseaux classiques inter-urbains en rail vignole , avec des conditions de continuité de roulement optimal, et ce quelles que soient les conditions de pose, inclinées ou non, des rails vignole .  The main object of the invention is to provide a grooved rail making it possible to be connected to conventional inter-urban networks in vine rail, with optimal rolling continuity conditions, whatever the laying conditions, inclined. or not, vine rails.

En particulier, l'invention vise à conférer au profil de rail à gorge des caractéristiques répondant de façon optimale aux exigences de guidage, de roulement, de sollicitation, et de production dans les tolérances requises, pour une utilisation avec des roues de véhicule dont le bandage est optimisé pour la voie spécifique en rail à gorge ou en rail vignole pour tramways ; en cas de pose inclinée pour la voie du réseau ferroviaire conventionnel.  In particular, the invention aims to give the grooved rail profile characteristics which optimally meet the requirements for guidance, rolling, stress, and production within the required tolerances, for use with vehicle wheels whose bandage is optimized for the specific track in grooved rail or vine rail for trams; in the case of inclined installation for the track of the conventional rail network.

Plus précisément encore, l'invention a pour but de fournir un rail à gorge offrant une continuité optimale avec les rails vignole les plus courants dans le réseau ferroviaire inter-urbain français, dont le profil est défini par la norme AFNOR U 50.  More specifically, the invention aims to provide a grooved rail offering optimal continuity with the most common vine rails in the French inter-urban rail network, the profile of which is defined by the AFNOR U 50 standard.

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A cet effet, l'invention a pour objet un rail à gorge du type précité, dans lequel la face supérieure de roulement est raccordée à la face latérale de guidage par deux portions convexes successives, ayant respectivement des deuxième et troisième rayons de courbure sensiblement égaux à 60 mm et 13 mm respectivement.  To this end, the subject of the invention is a grooved rail of the aforementioned type, in which the upper rolling face is connected to the lateral guiding face by two successive convex portions, having respectively second and third substantially equal radii of curvature. at 60 mm and 13 mm respectively.

Grâce à cette disposition, on peut obtenir une continuité de roulement et de guidage avec un rail vignole posé horizontalement ou à tout angle avec l'horizontale, notamment selon une pente de 1/40 ou de 1/20. On obtient également un contact rail/roue identique et optimal sur les deux réseaux, celui en rail vignole et celui en rail à gorge.  Thanks to this arrangement, it is possible to obtain rolling and guiding continuity with a vine rail placed horizontally or at any angle with the horizontal, in particular according to a slope of 1/40 or 1/20. The same and optimal rail / wheel contact is also obtained on the two networks, that on vine rail and that in grooved rail.

Suivant d'autres caractéristiques de l'invention : - le premier rayon de courbure est sensiblement égal à 200 mm ; - le rail comprend, dans une partie inférieure, un patin présentant une face plane d'appui parallèle au plan moyen de roulement ; - le rail comporte, entre la partie supérieure et la partie inférieure, une partie de transition formée d'une âme présentant un plan médian orthogonal au plan moyen de roulement ; et - la distance entre la bande plane et la face latérale du patin opposée à la bande plane est tolérancée à + 1 mm, de sorte que le rail peut être posé sur des traverses réalisées en série.  According to other characteristics of the invention: - the first radius of curvature is substantially equal to 200 mm; - The rail comprises, in a lower part, a shoe having a flat bearing face parallel to the mean rolling plane; - The rail comprises, between the upper part and the lower part, a transition part formed of a core having a median plane orthogonal to the mean rolling plane; and - the distance between the flat strip and the side face of the pad opposite the flat strip is tolerated at + 1 mm, so that the rail can be placed on cross-pieces produced in series.

L'invention vise également l'utilisation d'un rail à gorge tel que décrit précédemment pour la réalisation d'un réseau ferré en zone urbaine ou péri-urbaine, raccordé à des voies à rail de type vignole .  The invention also relates to the use of a grooved rail as described above for the production of a rail network in urban or peri-urban area, connected to rail tracks of the vineyard type.

Dans le cadre d'une telle utilisation, le rail à gorge de l'invention permet notamment d'alterner l'armement de la voie (rail à gorge ou rail vignole ) tout en  In the context of such a use, the grooved rail of the invention makes it possible in particular to alternate the arming of the track (grooved rail or vine rail) while

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maintenant les mêmes surfaces de roulement et de guidage, en prenant en considération la présence de zones en site propre, sans circulation routière ou piétonne.  maintaining the same rolling and guiding surfaces, taking into account the presence of areas in a clean site, without road or pedestrian traffic.

Un mode particulier de réalisation de l'invention va maintenant être décrit plus en détail en référence à la Figure unique du dessin annexé, qui représente le profil d'un rail à gorge selon l'invention.  A particular embodiment of the invention will now be described in more detail with reference to the single Figure of the accompanying drawing, which shows the profile of a grooved rail according to the invention.

Le profil représenté sur la Figure est celui d'un rail à gorge pour voie ferrée courante ou pour appareils de voie. Ce rail présente une direction principale longitudinale orthogonale au plan de la Figure.  The profile shown in the Figure is that of a grooved rail for current railroad tracks or for track devices. This rail has a main longitudinal direction orthogonal to the plane of the Figure.

Dans le plan de la Figure, on a représenté un système d'axes orthogonaux Y, Z, correspondant respectivement à un axe transversal supposé horizontal, et à un axe vertical orienté de bas en haut. Le profil du rail est représenté dans l'une de ses dispositions possibles d'utilisation, c'est-à-dire posé à plat sur un plan horizontal. Le rail pourrait cependant être incliné d'un angle non nul par rapport à l'horizontale si l'on prévoyait des supports, tels que des selles ou des traverses, avec une inclinaison.  In the plane of the Figure, there is shown a system of orthogonal axes Y, Z, corresponding respectively to a transverse axis assumed to be horizontal, and to a vertical axis oriented from bottom to top. The profile of the rail is shown in one of its possible arrangements of use, that is to say placed flat on a horizontal plane. The rail could however be inclined at a non-zero angle with respect to the horizontal if provision was made for supports, such as saddles or crosspieces, with an inclination.

De façon conventionnelle, dans la présente demande, l'expression sensiblement égal à exprimera une relation d'égalité à plus ou moins 5%.  Conventionally, in the present application, the expression substantially equal to will express an equality relation of plus or minus 5%.

Le rail comporte une base ou patin 1 dont la face inférieure 2 constitue une face plane d'appui, destinée à reposer sur un support horizontal ou incliné. Le patin 1 définit une partie inférieure du rail, reliée, par l'intermédiaire d'une âme 3 verticale et d'épaisseur faible devant la hauteur totale du rail, à la partie supérieure 5.  The rail comprises a base or pad 1, the lower face 2 of which constitutes a flat bearing face, intended to rest on a horizontal or inclined support. The shoe 1 defines a lower part of the rail, connected, by means of a vertical core 3 and of small thickness compared to the total height of the rail, to the upper part 5.

L'âme 3 est symétrique par rapport à un plan médian vertical, représenté sur la Figure par une ligne en traits mixtes confondue avec l'axe Z, ce plan définissant également le plan médian du patin 1. The core 3 is symmetrical with respect to a vertical median plane, represented in the Figure by a dashed line coincident with the axis Z, this plane also defining the median plane of the pad 1.

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Le rail comporte, dans sa partie supérieure 5, un champignon 7 et une bavette 9, séparés par une gorge 11, de largeur comprise entre 35 et 41 mm et d'une profondeur de l'ordre de 46 mm.  The rail comprises, in its upper part 5, a mushroom 7 and a flap 9, separated by a groove 11, of width between 35 and 41 mm and a depth of the order of 46 mm.

Le champignon 7 se présente comme une partie de plus grande épaisseur par rapport à l'âme 3. Il comporte essentiellement une saillie latérale 13 tournée du côté opposé à la bavette 9. Sa face supérieure 15 définit une surface de roulement convexe sur l'essentiel de la surface, avec une section de faible convexité 17, formant table de roulement pour une section correspondante d'une roue de véhicule ferroviaire. La table de roulement 17 est une section présentant un premier rayon de courbure Ri important, de préférence sensiblement égal à 200 mm, de sorte qu'elle est assimilable à une partie quasi-plane.  The mushroom 7 is as a part of greater thickness relative to the core 3. It essentially comprises a lateral projection 13 turned on the side opposite to the flap 9. Its upper face 15 defines a convex rolling surface on the essential of the surface, with a section of weak convexity 17, forming a tread table for a corresponding section of a rail vehicle wheel. The tread table 17 is a section having a large first radius of curvature Ri, preferably substantially equal to 200 mm, so that it can be compared to a quasi-flat part.

Par convention, on définira un plan moyen de roulement P comme étant le plan tangent à la table de roulement 17 au point médian M de l'arc formé par la section, dans le plan transversal vertical de la Figure, de la table de roulement 17. De préférence, le plan moyen de roulement est parallèle à la face d'appui 2 du patin 1.  By convention, an average rolling plane P will be defined as being the plane tangent to the rolling table 17 at the midpoint M of the arc formed by the section, in the vertical transverse plane of the Figure, of the rolling table 17 Preferably, the mean rolling plane is parallel to the bearing face 2 of the shoe 1.

On notera que le plan médian de l'âme 3 est ainsi orthogonal au plan moyen de roulement P et à la face plane d'appui 2.  It will be noted that the median plane of the core 3 is thus orthogonal to the mean rolling plane P and to the plane bearing surface 2.

La bavette 9 est formée de la partie d'extrémité libre sensiblement verticale d'une branche 18 issue de l'âme 3, et dont la partie de raccordement 19 est située sous le champignon 7.  The flap 9 is formed from the substantially vertical free end part of a branch 18 coming from the core 3, and the connection part 19 of which is located under the mushroom 7.

La gorge 11 est définie par la partie creuse comprise entre la face interne de la bavette 9 et la face latérale du champignon 7, située en vis-à-vis.  The groove 11 is defined by the hollow part between the internal face of the flap 9 and the lateral face of the mushroom 7, located opposite.

La gorge 11 est prévue pour recevoir une partie de roue dite mentonnet , formée par une section cylindrique de plus grand diamètre destinée au guidage du véhicule.  The groove 11 is designed to receive a part of a wheel called a menton, formed by a cylindrical section of larger diameter intended for guiding the vehicle.

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La surface interne de la gorge 11 présente une bande plane 21, située du côté du champignon 7. La table de roulement 17 est raccordée, par l'intermédiaire de deux portions convexes successives 22,23, à la bande plane 21, dans la partie supérieure de cette dernière.  The internal surface of the groove 11 has a flat strip 21, situated on the side of the mushroom 7. The tread table 17 is connected, by means of two successive convex portions 22, 23, to the flat strip 21, in the part superior of the latter.

La première portion convexe 22, conformée sensiblement en portion cylindrique, présente un rayon de courbure R2 sensiblement égal à 60 mm.  The first convex portion 22, substantially shaped as a cylindrical portion, has a radius of curvature R2 substantially equal to 60 mm.

La deuxième portion convexe 23, conformée sensiblement en portion cylindrique, présente un troisième rayon de courbure R3 sensiblement égal à 13 mm.  The second convex portion 23, substantially shaped as a cylindrical portion, has a third radius of curvature R3 substantially equal to 13 mm.

La bande plane 21 est de préférence, comme cela a été représenté, prévue avec une inclinaison a correspondant à une pente de 1/20 par rapport à la verticale, c'est-à-dire par rapport à un plan orthogonal au plan moyen P.  The flat strip 21 is preferably, as has been shown, provided with an inclination a corresponding to a slope of 1/20 relative to the vertical, that is to say relative to a plane orthogonal to the mean plane P .

Un profil de rail à gorge tel que celui qui vient d'être décrit, est particulièrement bien adapté au nouveau concept des réseaux urbains de tramways pouvant convenir au matériel roulant qui utilise des tronçons de voie comportant des rails à gorge et des rails vignole .  A grooved rail profile such as that which has just been described is particularly well suited to the new concept of urban tram networks which may be suitable for rolling stock which uses sections of track comprising grooved rails and vineyard rails.

L'invention permet, en retenant un profil de bandage de roues approprié, des cotes d'écartement de la voie de l'ordre de 1432 mm, une cote de calage des essieux de 1380 mm, et des tolérances adaptées, d'améliorer l'inscription des véhicules dans la courbe de la voie, d'éliminer l'essentiel des problèmes de crissement, et de supprimer, en pose inclinée, les phénomènes de lacets en voie droite.  The invention makes it possible, by adopting an appropriate wheel tread profile, track gauge dimensions of the order of 1432 mm, an axle setting dimension of 1380 mm, and adapted tolerances, to improve the registration of vehicles in the curve of the track, to eliminate most of the squeal problems, and to eliminate, in inclined laying, the phenomena of laces in straight track.

Ces avantages concourent à une meilleure tenue de la voie et du matériel roulant, et augmentent le confort des passagers et des riverains.  These advantages contribute to better handling of the track and rolling stock, and increase the comfort of passengers and residents.

Pour pouvoir faire l'objet d'une pose sur traverses réalisées en série, avec un positionnement fixe des patins de rail, le rail à gorge défini précédemment doit respecter des tolérances rigoureuses. En particulier, la distance D  In order to be able to be laid on sleepers produced in series, with a fixed positioning of the rail pads, the grooved rail defined above must comply with strict tolerances. In particular, the distance D

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entre la bande plane 21 et la face latérale du patin 1 opposée à la bavette 9 doit être tolérancée de façon précise à ~ 1 mm. Cette tolérance ne peut être obtenue que par une fabrication au laminoir dit universel . between the flat strip 21 and the side face of the pad 1 opposite the flap 9 must be precisely tolerated to ~ 1 mm. This tolerance can only be obtained by manufacturing with a so-called universal rolling mill.

Claims (6)

REVENDICATIONS 1. Rail à gorge pour voie ferrée courante ou appareil de voie, comprenant, dans une partie supérieure (5), un champignon (7) ayant une face supérieure de roulement (17) faiblement convexe par rapport à un plan moyen de roulement (P) selon un premier rayon de courbure (R1), et une face latérale de guidage (21) sensiblement plane, inclinée avec une pente de 1/20 par rapport à un plan orthogonal audit plan moyen de roulement, caractérisé en ce que ladite face supérieure de roulement (17) est raccordée à la face latérale de guidage (21) par deux portions convexes successives (22, 23), ayant respectivement des deuxième (R2) et troisième (R3) rayons de courbure sensiblement égaux à 60 mm et 13 mm respectivement. 1. Grooved rail for running railroad tracks or track apparatus, comprising, in an upper part (5), a mushroom (7) having an upper rolling face (17) slightly convex with respect to a mean running plane (P ) along a first radius of curvature (R1), and a substantially planar lateral guide face (21), inclined with a slope of 1/20 relative to a plane orthogonal to said mean rolling plane, characterized in that said upper face bearing (17) is connected to the lateral guide face (21) by two successive convex portions (22, 23), having respectively second (R2) and third (R3) radii of curvature substantially equal to 60 mm and 13 mm respectively. 2. Rail à gorge suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le premier rayon de courbure (R1) est sensiblement égal à 200 mm.  2. Grooved rail according to claim 1, characterized in that the first radius of curvature (R1) is substantially equal to 200 mm. 3. Rail à gorge suivant la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il comprend, dans une partie inférieure, un patin (1) présentant une face plane d'appui (2) parallèle au plan moyen de roulement (P).  3. Grooved rail according to claim 1 or 2, characterized in that it comprises, in a lower part, a shoe (1) having a flat support face (2) parallel to the mean rolling plane (P). 4. Rail à gorge suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il comporte, entre la partie supérieure (5) et la partie inférieure, une partie de transition formée d'une âme (3) présentant un plan médian orthogonal au plan moyen de roulement (P).  4. Grooved rail according to any one of claims 1 to 3, characterized in that it comprises, between the upper part (5) and the lower part, a transition part formed of a core (3) having a median plane orthogonal to the mean rolling plane (P). 5. Rail à gorge suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce la distance entre la bande plane (21) et la face latérale du patin (1) opposée à la bande plane (21) est tolérancée à + 1 mm, de sorte que le rail peut être posé sur des traverses réalisées en série.  5. Grooved rail according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the distance between the flat strip (21) and the side face of the shoe (1) opposite the flat strip (21) is tolerated at + 1 mm, so that the rail can be laid on sleepers produced in series. 6. Utilisation d'un rail à gorge suivant l'une quelconque des revendications 1 à 5 pour la réalisation d'un  6. Use of a grooved rail according to any one of claims 1 to 5 for the production of a <Desc/Clms Page number 8> <Desc / Clms Page number 8> L'invention concerne un rail à gorge pour voie ferrée courante ou appareil de voie, comprenant, dans une partie supérieure, un champignon ayant une face supérieure de roulement faiblement convexe par rapport à un plan moyen de roulement selon un premier rayon de courbure, et une face latérale de guidage sensiblement plane, inclinée avec une pente de 1/20 par rapport à un plan orthogonal audit plan moyen de roulement. The invention relates to a grooved rail for a common railway track or a track apparatus, comprising, in an upper part, a mushroom having an upper rolling face that is slightly convex relative to an average rolling plane with a first radius of curvature, and a substantially planar lateral guide face, inclined with a slope of 1/20 relative to a plane orthogonal to said mean rolling plane. Un tel rail à gorge est par exemple connu du document FR 01 10 033. Le profil de rail à gorge décrit dans ce document vise, en particulier, à assurer une continuité de roulement optimal entre un réseau ferré en rail à gorge, par exemple en zone urbaine, et un réseau ferré en rail vignole à pose inclinée.  Such a grooved rail is for example known from the document FR 01 10 033. The grooved rail profile described in this document aims, in particular, to ensure optimal rolling continuity between a rail network in grooved rail, for example in urban area, and a vineyard rail network with inclined laying. Le but principal de l'invention est de fournir un rail à gorge permettant d'être raccordé à des réseaux classiques inter-urbains en rail vignole , avec des conditions de continuité de roulement optimal, et ce quelles que soient les conditions de pose, inclinées ou non, des rails vignole .  The main object of the invention is to provide a grooved rail making it possible to be connected to conventional inter-urban networks in vine rail, with optimal rolling continuity conditions, whatever the laying conditions, inclined. or not, vine rails. En particulier, l'invention vise à conférer au profil de rail à gorge des caractéristiques répondant de façon optimale aux exigences de guidage, de roulement, de sollicitation, et de production dans les tolérances requises, pour une utilisation avec des roues de véhicule dont le bandage est optimisé pour la voie spécifique en rail à gorge ou en rail vignole pour tramways ; en cas de pose inclinée pour la voie du réseau ferroviaire conventionnel.  In particular, the invention aims to give the grooved rail profile characteristics which optimally meet the requirements for guidance, rolling, stress, and production within the required tolerances, for use with vehicle wheels whose bandage is optimized for the specific track in grooved rail or vine rail for trams; in the case of inclined installation for the track of the conventional rail network. Plus précisément encore, l'invention a pour but de fournir un rail à gorge offrant une continuité optimale avec les rails vignole les plus courants dans le réseau ferroviaire inter-urbain français, dont le profil est défini par la norme AFNOR U 50. More specifically, the invention aims to provide a grooved rail offering optimal continuity with the most common vine rails in the French inter-urban rail network, the profile of which is defined by the AFNOR U 50 standard.
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