BE500660A - - Google Patents

Description

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  MACHINE ELECTRIQUE UNIVERSELLE POUR   SOUDER..MOULER.EN   BOUT OU POUR SECTIONNER A LONGUE DUREE DE CHAUFFE ET PROCEDE   DE.SOUDURE   ET DE MOULAGE EN FAISANT   APPLICATIONn '    
La présente invention se rapporte à une machine électrique univer- selle permettant de souder, de mouler en bout ou de-sectionner par résistan- ce des conducteurs, câbles   flexibles,,   tubes et pièces analogues, et à un pro- cédé de soudure et de moulage faisant application de cette machine. 



   Il existe déjà des machines de ce type, pour certaines de ces opé- rations comportant deux mâchoires de réception des parties extrêmes des con-   ducteurs;,,   câbles ou pièces analogues devant être soudés ou coupés9 l'une au moins de ces mâchoires étant mobile pour permettre leur rapprochement et par suite le refoulement du métal en fusion lors du passage du courant entre les conducteurs ou câblesLa fermeture du circuit de chauffage pour la fusion du métal est alors obtenue en montant un interrupteur dans le circuit,du primai- re d'un transformateur dont l'enroulement secondaire alimente avec un ampéra- ge élevé les mâchoires enserrant les extrémités des câbles à souder ou   à   sec- tionner.

   En outre9dans le cas par exemple d'une soudure cuivre-aluminium ou aluminium-aluminium, il est connu de protéger la zone de soudure du contact avec l'atmosphère par un manchon protecteur qui peut demeurer ensuite sur la zone soudée ou en être dégagé,, Le refoulement des câbles lors de la fusion du métal permet une jonction de la partie fondue dans le manchon protecteur. 



   Par suite de l'ampérage élevé utilisé pour la soudure, et pour empêcher le métal de brûler, la durée de passage du courant est maintenue gé- néralement à une faible valeur grâce à l'utilisation d'appareils relativement complexes dont l'emploi et l'entretien ne peuvent être confiés qu'à une main- d'oeuvre spécialisée. 



   L'un des buts de l'invention est d'apporter des perfectionnements aux machines de ce type9 et de permettre la réalisation d'une machine électri- que universelle pouvant être utilisée tout aussi bien pour souder en bout des câbles ou des éléments conducteurs de l'électricité, ou bien pour les section- 

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 ner que pour mouler leur extrémité par résistance dans des moules réfractaires au profil voulu percésd'un orifice de dégagement de l'excès de métal fondu pouvant être   casses en   fin d'opération ou démontés pour les faire servir à nouveau : les éléments pouvant être ensuite coupés au ras de la pièce mou- lée s'il y a lieu et ébarbés ensuite. 



     Un   autre but de l'invention est de permettre la réalisation d'une machine du type considéré permettant d'effectuer des soudures en bout mécani- quement résistantes par exemple cuivre-aluminium, cuivre-cuivre, aluminium-a-   luminium,   acier-acier,   etc..   avec des durées de soudure allant de une seconde à plusieurs minutes c'est-à-dire nettement supérieures aux durées de soudure usuelles, et permettant en conséquence à un ouvrier d'établir directement le contact de soudure, la fin de la soudure étant indiquée par exemple par une limitation de l'amplitude de refoulement lors de la fusion, ou par l'éjec- tion de métal fondu à travers un orifice ménagé dans le manchon protecteur. 



  Celui-ci peut être un manchon en carbone ou en produit réfractaire, en silice ou alumine fondue (ces divers matériaux devant être carburés) pour faire des soudures cuivre-cuivre ou aluminium-aluminium. Le manchon peut aussi être en produit réfractaire (par exemple en silice ou alumine fondue) pour faire des soudures acier-acier. Ou bien encore le manchon peut être métallique avec garniture intérieure en métal d'apport (tel que l'étain et ses alliages) ad- ditionnée ou non d'un décapant pour faire des soudures cuivre-aluminium. 



   L'invention est matérialisée dans une machine du type considéré comportant deux mâchoires de réception des parties extrêmes des conducteurs ou câbles à souder ou mouler en bout ou à sectionner, alimentées à partir du secondaire d'un transformateur dans le circuit primaire duquel est interposé un contacteur et alimenté à partir d'une source de courant convenable carac- térisée par le fait que l'une au moins des mâchoires est montée sur un chari- ot guidé sur un socle de support avec interposition d'organes de roulement for- més par des billes logées dans des rainures du socle et du chariot cette ou ces mâchoires étant isolées électriquemènt de ce socle. On obtient ainsi un déplacement relatif extrêmement sensible des mâchoires qui facilite la sou- dure. 



   Suivant des particularités de l'invention, chaque mâchoire, for- mée de façon en soi connue d'une embase et d'un couvercle pivotant l'un par rapport à l'autre et avantageusement serrés au moyen d'un excentrique est munie de fraisures semi-cylindriques dans lesquelles sont logées des demi- coquilles en un métal très bon conducteur tel que le cuivre, ces demi-coquil- les portant sur leur face externe des goujons de centrage venant se loger dans des trous des fraisures   semi-cylindriques.     On   prévoit alors plusieurs jeux de demi-coquilles ayant des diamètres intérieurs différents et s'adaptant en fa- vorisant le contact à une gamme de conducteurs de divers diamètres. 



   Suivant d'autres particularités de   l'invention,   l'alimentation en courant de fusion à partir du secondaire du transformateur est effectuée à l'aide de conducteurs souples de diamètres convenant à l'ampérage nécessaire et dont les extrémités libres sont soudées avec un métal ou alliage fusible dans des alvéoles creusées sur ces mâchoires ou dans des cosses de contact parfaitement appliquées sur ces mâchoires et sur les extrémités du secondaire du transformateur. On conserve ainsi l'avantage des contacteurs à godets de mercure des laboratoires en utilisant pour la soudure un métal ayant un point de fusion nettement inférieur à celui du métal constituant les conducteurs ou câbles serrés dans les mâchoires. 



   Mais ce contact peut être obtenu également au moyen de cosses de cuivre rapportées à l'extrémité des câbles souples de connexion et fixées sur les mâchoires et sur le secondaire du transformateur. On remarquera à cet effet que la soudure homogène agglomérante des brins à l'extrémité de ces câ- bles peut être effectuée au moyen de la   machine.,   objet de l'invention, en uti- lisant si nécessaire un manchon protecteur muni dans sa partie médiane cor- respondant   à   la zone de soudure d'un orifice d'éjection du métal brûlé et pou- vant être dégagé du câble après soudure,

   l'excès de la partie agglomérée du câble étant ensuite sciée et l'invention concerne également les câbles de con- 

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 nexion fabriqués de cette manière pouvant être goupillés par leur extrémité ainsi rendue massive dans l'alvéole où elle a été soudée par de la soudure fu-   sibleo   
Suivant d'autres particularités de l'invention, le contacteur inter- posé dans le circuit du primaire du transformateur de la machine est formé par un disque ou une lame de contact bon conducteur que l'on peut amener en con- tact avec deux masses de   graphito-cuivre,   un organe élastique ramenant norma- lement ce disque de contact dans une position de repos écartée de ces masses de graphite-cuivre. 



   La description qui va suivre,faite en regard des dessins annexés donnés à titre d'exemples non   limitatifs,   permettra de mieux comprendre l'in- ventiono 
La fig. 1 est une vue partielle en perspective d'une machine sui- vant   1-'invention,   montrant le mode de montage des mâchoires. 



   La   fige 2.   est une vue en perspective d'une   mâchoire!)   l'une des demi-coquilles étant supposée écartée de son logement pour plus de clarté, et l'excentrique de serrage ayant été supprimé. 



   La fige 3 est une vue en perspective du couvercle d'une variante de mâchoire. 



   La fig.   4   est une vue en perspective d'une variante de demi-coquil- les inférieure. 



   La fige 5 est une'vue en élévation côté articulation montrant la fixation des cosses sur les embases. 



   Les figs. 6 à 9 montrent deux modes de soudure de cosses de con- tact sur des câbles de connexion de   l'électror-technique.   



   La fige 10 est une vue en coupe verticale d'un contacteur du type utilisé sur la machine, objet de   l'inventiono   
Si l'on se reporte tout d'abord à la fig   1,les   mâchoires 1. et 2 utilisées d'une manière en soi connue pour enserrer les extrémités des conduc- teurs ou des câbles à souder, à mouler ou à couper sont montées sur un socle 3. La mâchoire   1   est fixe sur ce socle, dont elle est séparée par une feuille d'isolant convenable 4, tandis que la mâchoire 2 est montée avec interposi- tion d'une feuille   d'isolant ±   sur un chariot 6 mobile sur le socle 3.

   Ce der- nier porte des rails   latéraux 13   munis de rainures 8 dirigées vers   l'inté-   rieur et coopérant avec des rainures latérales .2 du chariot 6 pour servir de logement à des billes de roulement 10. des butées 11 et 12 étant prévues aux extrémités de ces rainures pour empêcher l'échappement des billes 10 et limi- ter la course du chariot 6. Sur la fig. 1, on n'a représenté pour plus de clar- té qu'une partie de l'un des rails 7 du socle 3.

   On obtient ainsi une mobili- té relative parfaite des mâchoires, 
Contre la face postérieure de chaque mâchoire 1, 2 s'applique exac- tement une   cossen   de contact 15, 16 pour la fixation des extrémités de câbles souples de connexion 18 comme indiqué en détail plus loino 
Comme montré sur les figs. 1 et   2.  chaque mâchoire 1,2 est for- mée d'une   embase 12   et d'un couvercle 20, articulés autour d'un axe   21   et dont le serrage est assuré au moyen d'un levier à excentrique 22. L'embase 19 et le couvercle 20 des mâchoires sont munis de fraisures semi-cylindri- ques 23,24 servant à la réception de demi-coquilles 25,   26   munies sur leurs faces externes de goujons de centrage 27, 28.

   Le goujon 27 de la demi-coquil- le 25 logée dans l'embase 19 s'engage dans un trou borgne 29 de cette der- nière,tandis que le goujon   28   de la demi-coquille opposée 26 est fileté et fait saillie au'delà du couvercle 20 pour la réception d'un écrou moleté de retenue 30.

   On prévoit suivant l'invention un jeu de demi-coquilles ayant des diamètres intérieurs différents et pouvant servir à la réception de conduc- teurs ou câbles de divers diamètres tout en assurant un contact parfait pour le passage de courant électrique à des intensités élevéeso 

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 Dans la variante représentée sur la fig. 3 le couvercle 20 est muni d'une fraisure transversale 31 de section rectangulaire pour la récep- tion d'un prisme de serrage 32 qui, une fois le couvercle-refermé sur le conducteur logé dans la demi-coquille opposée 25, applique fortement ce con- ducteur dans le fond de cette demi-coquille par son arête 32a sans   possibili-   té de glissement.

   Le prisme      est maintenu dans le couvercle 20 par un gou- jon fileté   28   et un écrou moleté 30 comme dans le cas précédente 
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 La fig,,4 montre une variante utilisable pour la soudure de cosses extrêmes en cuivre,, et comprend une   demi-coquille   pleine 33 ayant une forme générale semi-cylindrique et une face supérieure plane sur laquelle on peut appliquer l'équerre extrême 34 de la cossedont l'embout      doit être sou- dé à un câble.

   Dans ce casl'utilisation d'un couvercle 20 du type montré sur la figo 3 assure une fixation satisfaisante de cette cosse 34, 35. pour la soudureo   Comme   montré sur les figso 1 et   5  9 l'alimentation des mâchoires 1, 2 en courant de soudure se fait, par la face postérieure de ces mâchoires 
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 à titre d'exemple non limitatif sur les cosses 15, et 16o A cet effet!) des al- véoles '6 sont prévues dans ces cosses 1i 16 et dans les brides des mâchoires 19 2s tandis que d'autres alvéoles 37. sont prévues dans une cosse 38 fixée sur l'extrémité du secondaire 39 du transformateur d'alimentation en courant de 
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 soudure.

   Dans ces alvéoles 6,, 37 viennent se loger les extrémités des câbles souples 18 de forte section, suffisante pour le passage d'un courant d'ampé- rage désiré, et ces extrémités rendues massives par soudure en bout des pré- sentes ou non sont noyées dans un alliage ou métal fusible remplissant les alvéoles et par lequel elles sont soudées, cet.alliage assurant ainsi un con- tact électrique satisfaisant quelle que soit la température de soudure. Les 
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 cosses IL 16 et 3. sont de préférence vissées sur les brides ou éléments as- sociés pour empêcher tout dégagement des câbles de connexion 18 en les enser- 
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 rant.

   Bien qu'on ait représenté ici trois câbles de connexion 18 associés à la mâchoire 2, il va de soi que ce nombre peut être modifié à volonté selon les conditions   d'utilisation?   l'un des câbles   18   est représenté goupillé à 
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 chacune de ses extrémités en 40 et ¯41 Dans les figs. 6 et 7 est représenté un mode de soudure en bout de cosses de cuivre ou d'alliage de cuivre sur des câbles d'aluminium 64 de l'é- lectrotechnique.

   Cette soudure peut être réalisée par exemple au moyen de la 
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 demi-coquille montrée par la figo ira Dans ce cas, on engage (comme montré sur la fig. 6) l'embout 15 de la cosse en cuivre ou en alliage de cuivre 3? fen- du au préalable au moyen d'un certain nombre de coups de scie pour faciliter la pénétration du métal fondu,, dans une extrémité d'un manchon protecteur 44 en cuivre ou en alliage de cuivre par exemple renfermant une pastille de mé- tal d'apport 45 d'étain ou d'alliage d'étain. On engage le câble en cuivre 
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 ou en aluminium. 64-65, dans l'autre extrémité du manchon 44. et on fixe ces éléments dans les mâchoires de la machine, en introduisant l'embout 35 dans le manchon 44 pour réaliser la soudure. La fige 7 montre le câble   64. muni   de sa cosse extrême 34 une fois la soudure terminée. 



   Dans le mode de réalisation pour la fixation de cosses de cuivre   ou'd'alliage   de cuivre à l'extrémité de câbles en cuivre 65 de l'électrotech- nique que montre la figo 8, on utilise un manchon protecteur en céramique ou autre matière réfractaire carburée ou en carbone 47 formé de deux moitiés assemblées au moyen d'organes convenables (non représentés) et muni vers sa partie médiane d'un orifice d'éjection 49 du métal fondu. Cet orifice peut être prévu dans l'une des deux moitiés du manchon   !Il   ou bien sur la ligne de jonction de ces moitiés comme montré en pointillés en 50.

   Lors de la soudure., 
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 le métal fondu est refoulé à travers l'orifice !1l et forme une goutte Il dont l'apparition sert de test de fin de soudure et qui se solidifie au refroidis- sement   (Fig.9).   Après la soudure, on sépare les deux moitiés du manchon   !Il   pour ne laisser que la zone de soudure pleine 48. On peut alors sectionner 
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 si désiré le bouton 5. formé par le métal éjecté. Si le manchon 47. est entier et enfilé sur les deux extrémités à souder, il pourra être cassé après coup. 



   On a représenté sur la fig. 10 un interrupteur pouvant être utili- 

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 sé dans le circuit du primaire du transformateur fournissant le courant de sou- dureCet interrupteur comprend un boîtier 52 vissé sur un socle isolant 53 et muni d'un orifice pour le passage-d'une tige 54 portant à son extrémité li- bre un bouton   µ± et   présentant vers sa partie médiane un collier isolant 56 
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 sur lequel est fixé un disque de contact en cuivre 210 Cette tige 4 est gui- dée par son extrémité inférieure dans le socle 53 et est entourée d'un res- 
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 sort hélicoïdal 58 interposé entre ce socle 21 et le collier 6 et tendant à ramener normalement la tige vers le haut. Sous le disque 7 et à une cer- taine distance de celui-ci se trouvent des masses de graphi to-cuivm i2.

   (agglo- méréde graphite et de cuivre ou autre aggloméréou alliage conducteur et cas- sant logées dans des douilles 60 portant une tige filetée   61   servant au bran- chement des conducteurs ( non représentés ) et maintenues en place par des 
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 écrous 62a La combinaison cuivre et graphito-cuivre ainsi obtenue permet d'ob tenir un contact net sans étincelles de rupture, et la friabilité des masses 
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 de graphito-cuivre 22 empêche tout collage du disque fl sur ces masses formant plots de contactso 
La même machine permet par immobilisation du chariot à un point déterminé de sa course la coupe des câbles   d'acier   des flexibles, des tubes des barres conducteurs de l'électricité par simple fusion de la partie inter- calée entre les mâchoires. 



   Il va de soi que l'on peut apporter des modifications aux modes de réalisation décrits, dans le domaine des équivalences mécaniques.

Claims (1)

1. REVENDICATIONS 1.- Machine électrique universelle pour souder et mouler en bout ou pour sectionner des conducteurs câbles, tubes et pièces analogues;, compor- tant deux mâchoires de réception des parties extrêmes des conducteurs ou câ- bles, alimentées à partir du secondaire d'un transformateur dans le circuit primaire duquel est interposé un contacteur et alimenté à partir d'une source de courant convenable, caractérisée en ce que l'une au moins des mâchoires (1, 2) est montée sur un chariot (6) guidé sur un socle de support (3) avec interposition d'organes de roulement formés par des billes (10) logées dans des rainures (8, 9) du socle et du chariot, 20- Machine suivant la revendication 1, caractérisée en ce qùe les rainures (8) du socle (3) sont ménagées dans les faces latérales de rails (7) EMI5.5 faisant face aux rainures (9) du chariot (6),

   des butées limites (119 12) étant prévues pour empêcher le dégagement des billes (10) et pour limiter la course du chariot. EMI5.6 po- Machine suivant la revendication 1 ou 2. caractérisée en ce que les mâchoires (1, 2) sont isolées électriquement du socle (3) et du cha- EMI5.7 riot (6) par des feuilles isolantes (409 5). lo Machine suivant la revendication 1. dans laquelle les mâchoires sont formées d'une embase et d'un couvercle articulés et sont munies d'un dis- positif de fermeture à excentrique, caractérisée en ce que l'embase (19) et le couvercle (20) comportent des fraisures semi-cylindriques (23, 24) pour la réception de demi-coquilles (25, 26) de courbure interne variable munies de goujons de centrage (27, 28) engagés dans des trous (29) des mâchoires pour assurer la mise en place de ces demi-coquilles. EMI5.8

   5 a- Machine suivant la revendications 49 caractérisée en ce que le goujon (28) de la demi-coquille (26) engagée dans le couvercle (20) est fileté et fait saillie sur la face opposée de ce couvercle afin de permettre l'engagement d'un écrou de retenue (30). EMI5.9

   6.- Machine suivant la revendication la caractérisée en ce que le couvercle (20) d'au moins une mâchoire (1, 2) est muni d'une fraisure trans- versale (31) de section rectangulaire pour la réception d'un prisme (32) mu- EMI5.10 ni d'un goujon de centrage fileté (28) retenu par un écrou (30 )e 7.- Machine suivant la revendication 4 ou 59 caractérisée en ce que <Desc/Clms Page number 6> l'embase (19) de l'une au moins des mâchoires (1, 2) renferme une demi-coquil- le (33) formée par un élément semi-cylindrique plein muni d'un goujon de cen- trage (28).

   8.- Machine suivant l'une des revendications précédentes9caracté- risée en ce que les mâchoires (19 2) portent des cosses de contact (15,16) sur lesquelles sont fixés des câbles souples (17, 18) fixés d'autre part sur les extrémités du secondaire (39) du transformateur au moyen de cosses de contact (38).

   9.- Machine suivant la revendication 8, caractérisée en ce que les mâchoires (1, 2), l'extrémité du transformateur (39) et/ou les cosses de con- tact (15, 16, 38) présentent des alvéoles (36, 37) remplies de métal ou d'al- liage fusible et dans lesquelles sont soudées les extrémités des câbles de connexion (17, 18), ces extrémités pouvant être rendues massives par fusion en bout à l'aide de la machine ici décrite et goupillées dans les alvéoles a- près soudure fusibleo 10.- Machine suivant l'une des revendications précédentes, dans le circuit du primaire du transformateur de laquelle est montéun interrupteur de commandes caractérisée en ce que cet interrupteur comprend un disque de con- tact en cuivre (57) coopérant pour fournir le contact de soudure avec deux masses de graphito-cuivre (59)., un ressort (58)

   tendant normalement à écarter ce disque de contact de ces masses de graphito-cuivre.

   11.- Machine suivant la revendication 10caractérisée en ce que les masses de graphito-cuivre (59) sont logées dans des douilles (60) munies de tiges filetées (61) formant bornes et traversant un socle (53) sur lequel elles sont fixées par des écrous (62).

   12.- Procédé de soudure en bout de cosses de contact à l'extrémité de câbles ou de conducteurs, faisant application des caractéristiques de la machine suivant l'une des revendications précédentes., consistant à fixer la cosse par son équerre (34) sur une demi-coquille semi-cylindrique (33) à fa- ce plane logée dans une mâchoire (19 20) de la machine à monter le câble (64-65) dans l'autre mâchoire, un manchon protecteur (44, 47) coiffant la portion du câble dépassant de la mâchoire à rapprocher les mâchoires pour introduire l'embout (35) de cette cosse dans l'autre extrémité du manchon (44, 47),et à faire passer le courant de soudure tout en refoulant le métal fondu par translation des mâchoires .

   13.- Procédé suivant la revendication 12,caractérisé en ce que,!) pour souder des cosses de cuivre (34, 35) sur des câbles ou conducteurs d'alu- minium (64), on utilise un manchon protecteur (44) en cuivre ou alliage de cui- vre renfermant une pastille d'étain ou d'alliage d'étain (45)et on entaille l'embout (35) de la cosse de cuivre pour accroître la résistance de la soudu- re, notamment au moyen de coups de scie.

   14.- Procédé suivant la revendication 12, caractérisé en ce que pour la soudure de cosses de cuivre (34, 35) sur des câbles ou conducteurs en cuivre ou en aluminium (65) ou pour la soudure en bout des câbles de cui- vre ou en aluminium, on utilise un manchon protecteur (47) en matière réfrac- taire ou en silice ou alumine fondue ou en produit céramique carburés ou bien en carbone qui est ensuite cassé pour dégager la soudure.

   15.- Procédé suivant la revendication 14, caractérisé en ce que le manchon (47) est formé de deux moitiés assemblées pouvant être démontées après la soudure.

   16.- Procédé suivant la revendication 12, caractérisé en ce que pour la soudure de fer ou d'acier on utilise un manchon en silice ou alumine fondue ou en matière réfractaire non carburée.

   17.- Procédé suivant l'une des revendications 12 à 16, caractérisé en ce qu'on utilise un manchon (47) percé d'un trou de lumière (49,50) pour l'éjection du métal brûlé en formant une perle (51) que l'on élimine après. soudure. <Desc/Clms Page number 7>

   18.- Procédé de moulage en bout de câbles, conducteurs et éléments- analogues par utilisation de la machine suivant les revendications 1 à 10, ca- ractérisé en ce qu'on fixe les éléments opposés dans les mâchoires ( 1, 2) de la machine en entourant leurs extrémités d'un manchon dans lequel se fera le moulage lors de la fusion du métal par passage du courante 19.- Procédé de sectionnement de câbles., tiges, tubes et éléments analogues par utilisation de la machine suivant l'une des revendications 1 à 10, caractérisé en ce qu'on serre les parties à couper dans les mâchoires (1, 2) de cette machine et on fait passer un courant de chauffage entre les mâ- choires pour assurer la fusion du métal intercalaire.