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Procédé pour le redressage et le soudage des joints usés de rails dans la voie.
Il est connu que les assemblages des rails employés dans les voies des chemins de fer et des tramways se desserrent peu à peu par les vibrations du service malgré le meilleur entretien, les éclis- ses des joints et leurs logements devenant inexacts par suite de l'usure et des effets de chocs. Par suite de ce relâchage, les efforts aux joints pendant le passage d'un train deviennent percu- tants et produisent des écrasements et des usures de chocs aux joints. Souvent aussi les bouts des rails, par suite des efforts de chocs, sont recourbés vers le bas jusqu'à une certaine distance du joint. Une voie présentant un tel état est défectueuse et ne peut plus servir que peu de temps..
Il est connu d'éliminer des joints tellement usés par soudage de préférence par procédé de soudure à la thermite des bouts de rails. L'exécution de ces soudages exigeait jusqu'à présent des
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presses spéciales, au moyen desquelles les bouts recourbés des rails après démontage des éclisses, ont été serrés, redressés et tenus à distance pendant le procédé de soudure à la thermite. Le rearessage d'un tel joint au moyen de la presse presente des diffi- cultés, car il faut faire jouer des forces considérables pour pou- voir redresser un bout recourbe de rail.
Suivant ce procédé, le redressage des rails ne peut pas toujours être effectué d'une ma- niere irréprochable, surtout si la flecne des bouts recourbés de rails s'écarte sensiblement de la droite.
La présente invention a pour objet un procédé simple pour le redressage et le soudage de joints usés ae rails montés dans la voie avec bouts recourbés et consiste en ce que les bouts de rails, à l'exclusion d'une presse, sont redressés à l' endroit du commence- ment de la flèche par échauffement du champignon et éventuellement encore de l'âme du rail, pour être soudés ensuite par procédé de soudure à la tnermite. Par suite de ce traitement thermique, le bout recourbé vers le bas est relevé obligatoirement, le rail pou vant être ramené de cette manière en une position absolument droi- te.
A l'endroit de flambage du bout de rail recourbé, le champignon est chauffé au rouge d'en haut et des côtés au moyen d'un ou de plusieurs brûleurs à gaz, de chalumeaux à souder ou d'autres sour- ces de chaleur analogues. Dans le cas d'un flambage très prononcé, il faut chauffer plus fort et à côté du champignon la partie supé- rieure de l'âme du rail est chauffée également. Par suite de l'é- chauffement, la matière tend à se dilater. Elle est empêchée de le faire du fait que la partie restée froide de l' âme et le patin du rail, opposant à eux deux une résistance considérable à la flexion, ne cèdent pas. Par conséquent, l'échauffement du champi- gnon de rail à l'endroit de la flèche a pour effet un auto-refou- lement de la matière du champignon à cet endroit.
Pendant le refroidissement, la matière déjà refoulee se con- tracte encore davantage. Les forces de rétraction existant alors à l'intérieur du champignon respectivement dans la partie supérieure
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de l'âme suivant l'expérience sont telles qu'elles soient mainte- nant capables de vaincre le moment de résistance du patin et de la partie froide de l'âme, redressant ainsi toute la partie recourbée du rail. L'espèce et la grandeur de la flèche du bout de rail à redresser déterminent si et pendant quel temps le champignon seul ou également une partie plus ou moins grande de l'âme doivent être chauffés.
Après le redressement du bout du rail effectué de cette manière, le joint est soudé suivant une manière connue en soi, avantageusement à 1'' aide du procédé de soudure de remplissage à la thermite ou à la matière de fusion, dans lequel il est obtenu une fusion des bouts de rails avec l'acier éliminé de la portion ther- mite de soudure et adaptée métallurgiquement à la matière du rail.
Après la soudure, la surface de roulement du rail est traitée d'une manière connue. De cette manière, la réparation de la voie peut être exécutée rapidement et sans grand dérangement de la cir- culation. Au moyen du procédé suivant l'invention, il est possible d'exécuter des soudures en maintenant la circulation et de réduire le temps nécessaire à un minimum. Ceci est surtout d'une grande importance, parce qu'il est souvent impossible de dévier la circu- lation ; ainsi par exemple sur des lignes à voie unique, où jusqu' à présent la soudure des joints usés de rails a dû être exécutée pen- dant la nuit, ce qui naturellement était d'une influence défavora- ble sur l'exécution convenable du travail.
Pour accélérer le redressement suivant l'invention du bout recourbé du rail, il est placé sur l'endroit à chauffer du bout de rail une calotte ou un moufle, assurant un meilleur rendement ther- mique, en liant la chaleur et en permettant un dosage de l'amenée de la chaleur. En même temps, le moufle est constitué de manière qu'il empêche l'échauffement du patin ou qu'il empêche au moins que des parties du patin soient atteintes par la flamme et que de cette manière l'effet technique, c'est-à-dire le redressement des bouts de rails soit compromis. L'utilisation du moufle ou de la calotte permet en outre de refroidir le patin si nécessaire, en vue d'aug-
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menter encore l'effet de redressement. La forme de la calotte ou du moufle est appropriée à son but.
Elle peut être réalisée en l'espè- ce en tôle, en fonte ou analogue et être revêtue d'une matière ré- fractaire, ou bien elle peut être constituée exclusivement en ma- tière réfractaire. Elle peut être en une seule partie ou en deux ou plusieurs parties, vissées ensemble ou articulées.
En employant de telles calottes ou moufles même sur des voies sur lesquelles la circulation continue et sur lesquelles la distan- ce des différents trains est relativement réduite, le travail peut continuer presque sans interruption et le temps total du travail peut être utilisé fructueusement. Car il suffit éventuellement, pour laisser passer le train, d'enlever la calotte, ce qui peut être effectué sans aucune difficulté.
Ainsi qu'il a déjà été dit, la soudure des rails redressés de cette manière a avantageusement lieu sans l'aide d'une presse par le procédé de soudure de remplissage à la tner:nite ou à la matière de fusion; dans lequel les bouts de rail, enveloppés d'un moule à couler, sont fondus ensemble sur toute la section du jeu de joint par remplissage et enveloppage en acier alumine-thermique, adapté métallurgiquement à la matière du rail au moyen d'ajoutés formant acier.
Afin d'assurer une fusion complète des bouts de rail au moyen de l'acier alumino-génétique et une soudure parfaite, il est indispensable que le jeu entre les deux bouts de rails soit suffi- sant pour pouvoir recevoir la quantité nécessaire du point de vue thermique en acier alumino-génétique. Cette dimension minimum du jeu de joint pour la fusion est fonction de la grandeur aes profils de rails à souaer. Si le dit jeu est inférieur à ce minimum, alors on obtient un remplissage poreux et une fusion imparfaite des bouts de rails. D'autre part, par suite du redressement en ligne droite suivant la présente invention des bouts de rail, le jeu au joint peut être réduit de manière telle que la dimension minimum inàis- pensable au jeu de joi@t ne soit plus atteinte.
Il s'y ajoute que par réchauffement indispensable lors du procedé de la soudure à la thermite, le jeu du joint est encore rétréci. Afin d'assurer quand
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même sans l'emploi d'une presse, maintenant les deux bouts de rails à la distance nécessaire au jeu du joint pour la coulée, la grandeur indispensable du jeu, il est intercalé suivant l'invention des pièces d'écartement entre le jeu du joint aux arêtes extérieu- res des têtes de rails avec un'espace libre entre elles, à épais- seur correspondant au jeu indispensable au remplissage, qui sont complètement fondues jusqu'à la fin du remplissage par l'action de l'acier alumino-génétique coulé d'en haut dans le moule.
La fusion complète des pièces d'écartement n'est rendue possible que par suite de leur disposition en-dessous du jet de coulée. Leur fusion complète étant seulement terminée, si le jeu du'joint à couler est complètement rempli d'acier alumino-génétique, le dit jeu est main- tenu intégralement jusqu'à la soudure parfaite des sections. En- suite seulement la pression longitudinale du rail, accumulée par l'enfoncement des pièces d'écartement, respectivement par la sup- pression de la dilatation lors du préchauffement du rail, peut agir en effectuant un refoulement automatique de la soudure. Cet auto-refoulement est d'un effet utile parce qu'il chasse de la soudure une partie de la coulée de remplissage, qui a rempli son but, solidifie la partie restante du remplissage et réduit la zone de soudure.
Les dessins annexés représentent à titre d'exemple une forme d'exécution du procédé suivant l'invention.
Fig.l montre le bout du rail d'unjoint, le bout recourbé vers le bas pendant le service étant représenté à échelle exagérée,
Fig.2 est une section A-A de la figure 1,
Fig.3 est une vue de devant, vue de gauche, de.la figure 1,
Fig.4 est une section à travers le joint avec moule de coulée monté,
Fig. 5 représente une vue de côté du joint avec une moitié du moule,
Fig. 6 est une vue d'en haut sur le joint.
Dans la figure 1, le coude du bout du rail recourbé pendant
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le service se trouve en A-A. La calotte ou le moufle b à appliquer pour réchauffement de la tête de rail et de la partie supérieure de l'âme est représenté en pointillé dans la figure 1. Le moufle peut être fermé en naut par un couvercle b' (fig.2), muni d'orifi- ces d'évacuation h. Latéralement, il est muni d'orifices k destinés à insuffler des flammes à gaz. L'échauffement peut encore être ob- tenu par une autre source de chaleur quelconque. Suivant les figu- res 2 et 3, le moufle b dans le cas présent est en deux parties.
Mais il peut être de toute autre forme quelconque adaptée aux cir- constances du cas en présence. Après application du moule, des flammes à gaz sont insufflées au moyen d'un ou de plusieurs brû- leurs a gaz, de chalumeaux autobènes ou analogues dans le moufle, chauffant dans le cas présent Jusqu'au rouge le champignon et la partie supérieure de l'âme du rail au coude. L'échauffement est continué, jusqu'a ce que le rail soit redressé.
Après le redressement des bouts du rail, deux pièces d'écarte- ment e sont enfoncées suivant les figures 4-6 entre les têtes des rails a aux arêtes extérieures du jeu du joint avec un espace libre entre les dites pièces, de sorte qu'elles maintiennent sous tension les bouts de rail à un jeu suffisant à la coulée de remplissage à la thermite ou à la fusion. Les pièces d'écartement sont en l'es- pèce en fer ou en acier avec ou sans ajoutes spéciales, telles que le manganèse ou le chrome. Leur épaisseur est avantageusement de 5-8 mm. selon la forme et la grandeur du profil de rail. Pour des rails de profil réduit, les pièces d'écartement sont d'une épais- seur plus petite, pour des rails plus grands elles sont d'une épaisseur plus grande.
Après l'enfoncement des dites pièces d'écar- tement, le joint est enveloppé par le moule à couler f, muni en haut d'un trou de coulée g. L'acier alumino-génétique est versé d'un creuset, non représenté sur le dessin, sur le pont de sable c du moule et de là il coule en direction des flèches à travers deux conduits dans l'espace creux du moule. De cette manière, les pièces d'écartement ± aux arêtes extérieures des têtes des rails a sont
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baignées directement par l'acier alumino-génétique entrant, de sorte que le procédé ae fusion des pièces d'écartement, ainsi que des bouts de rails commence immédiatement.
L'épaisseur des pièces d'écartement e- est calculée pour chaque profil de rail d'une manière telle que leur fusion essentiellement soit seulement complète après la fin de la coulée de l'acier alumino-génétique.
REVENDICATIONS.
1. Procédé pour le redressage et le soudage aes joints usés dans la voie avec bouts de rails recourbés vers le bas, à l'exclu- sion de presses à rails, caractérisé en ce que les bouts de rails à l'endroit de la naissance de la courbure sont redressés par échauffement du champignon et, si nécessaire, également de l'âme, pour être soudés ensuite par procédé de soudure à la thermite.