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'PROCEDE ET =DISPOSITIF=DE LIAISON';ELEe1!RIQUE :PARTIGOOIEREMENT ôpOUR !-lhlLS 'DE ' CHEMIN 'DE FER.
La présente invention concerne le problème de la liaison élec- trique entre pièces métalliques voisines et plus particulièrement entre abouts de rails de chemin de fer.
Ce problème extrêmement important qui, dans le cas des transports parier, conditionne au point de vue signalisation la sécurité des voyageurs et la bonne ,marche du serviceet permet d'autre part, d'assurer le retour du courant électrique dans le cas des lignes électrifiées, a déjà trouvé dif- férentes solutions qui,du seul point de vue technique, donnent des résultats satisfaisants,mais qui sont très coûteuses en raison de la longueur des temps de pose qu'elles nécessitent.
Selon l'invention, la liaison électrique entre abouts de rails peut être réalisée soit par soudage en bouchon, sur les faces latérales des rails,d'une plaquette de forme quelconque en cuivre,ou alliage cuivreux, où métal ferreux sur laquelle est connectée ou soudée ou brasée une -tresse conductrice, soit en soudant des goujons en cuivre ou alliage suivreux du mé- tal ferreux sur lesquels est connectée ou soudée ou brasée une tresse con- ductrice.
Le procédé et le dispositif selon l'invention sont représentés, à titre d'exemple, sur les dessins annexés :
La figure 1 représente un goujon, de préférence cylindrique, cons- titué par un corps 1 dont l'extrémité 2 est préparée spécialement, par exem- ple en emprisonnant dans une cavité une faible quantité d'un flux approprié destiné à assurer une soudure de qualité; ce corps 1 est muni d'une extension 3 que l'on sépare, après mise en place du goujon, par rupture au droit de la section réduite 4. La bague 5, de diamètre correspondant à celui du goujon 1, en général en céramique, a principalement pour rôleau moment du soudage, de servir de creuset réfractaire concentrant la chaleur de l'arc; et de contenir
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le métal en fusion.
La figure 2 représente un dispositif constitué par deux plaquet- tes 6, de forme quelconque, de préférence en cuivre, alliage cuivreux ou métal ferreux, reliées entre elles, en 7, par un fil ou câble ou tresse 8, la liaison entre les plaquettes et le fil 8 pouvant être mécanique, c'est- à-dire obtenue par serrage, ou mieux par brasure, soudo-brasure ou tout autre procédé équivalent. Les plaquettes 6 sont percées de un ou plusieurs trous 9 d'un diamètre légèrement supérieur à celui du goujon 1 de la figure 1; ces plaquettes peuvent avantageusement-avoir la forme de cosses telles que celles utilisées en construction électrique.
La figure 3 représente en coupe une tôle ou âme de rail 10 con- tre laquelle est appliquée une plaquette 11 analogue aux'plaquettes 6 de la figure 2, reliée électriquement au fil 12. Un goujon 13 a été soudé dans le trou de la plaquette 11 au moyen de l'appareil connu sous le nom de pisto- let soudeur de goujons. De la sorte, le métal de la pièce 10, celui de la pièce'11 et celui du goujon 13 sont liés intimement par l'opération de sou- dure, si bien qu'une liaison électrique parfaite existe entre la pièce 10 et le fil 12.
Le goujon 13 comportait, comme le goujon 1 de la figure 1, une ex- tension 14 représentée en traits mixtes, qui est enlevée d'un coup de marteau après la soudure, cette extension servant seulement à maintenir convenable- ment le goujon dans la pince solidaire du pistolet mentionné.plus haut.
Les figures 4 et 5 représentent, en élévation et coupe, deux rails de chemin de fer reliés électriquement selon l'invention. Deux abouts de rails 15 (figure 4) sont rendus solidaires l'un de l'autre par les éclisses 16 tenues serrées par les boulons et écrous 17. Un dispositif identique à ce- lui représenté sur la figure 2 est fixé sur les deux abouts de rails pour ré- aliser leur liaison électrique; on reconnaît les deux plaquettes 18 soudées "en bouchon" sur les âmes des rails au moyen des goujons 19. Le fil ou la tresse 8 réalise la liaison électrique entre les deux plaquettes 18.
Sur la figure 5, qui correspond à une coupe pratiquée suivant AA de la figure 4, on reconnaît le rail 15, la plaquette 18 et le goujon 19 sou- dé "en bouchon".
Les figures 6 et 7 représentent schématiquement en deux coupes un rail et une plaquette respectivement avant soudure et après soudure "en bouchon". La figure 6 représente le rail 20, contre l'âme duquel la pla- quette 21 se trouve appuyée et présente un ou plusieurs trous 23. La figu- re 7 représente le même rail 20, la plaquette 21 étant rendue solidaire de ce dernier au moyen du goujon 22 soudé "en bouchon".
Selon l'une des formes de réalisation du procédé selon l'inven- tion, la liaison électrique entre deux pièces métalliques, et particulièrement entre abouts de rails de chemin de fer, est obtenue au moyen du dispositif re- présenté sur la figure 2. L'une des plaquettes est appuyée par exemple contre l'âme du rail, comme représenté sur la figure 6, et un goujon, tel que par ex- emple celui représenté sur la figure 1, est soudé "en bouchon" dans le trou pra- tiqué dans la plaquette, au moyen d'un pistolet soudeur de goujons alimenté par un poste de soudage de puissance convenable.
Il en résulte que le métal du rail, celui de la plaquette et celui du goujon sont fondus ensemble, ce qui réalise, après solidification, une liaison parfaite au point de vue électrique entre le rail et la plaquette, donc entre le rail et tout conducteur solidai- re électriquement de la plaquette. On soude de la sorte autant de goujons qu' il y a de trous dans les plaquettes. On obtient ainsi, comme représenté sur la figure 4, une liaison électrique parfaite entre les deux abouts de rails.
Le goujon représenté sur la figure 1 est du type "entaillé" et présente l'avantagé de ne dépasser la plaquette que de très peu après l'enlè- vement de son extension. Sa forme spéciale ne présente donc qu'un intérêt d' ordre esthétique, un goujon cylindrique, fileté ou non, qui donnerait évidemment les mêmes résultats, rentre dans le cadre de l'invention.
Le procédé selon l'invention est particulièrement indiqué et con-
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seillé, du point de vue électrique, dans le cas ou la plaquette et le goujon sont en cuivre et la pièce sur laquelle la plaquette est fixée est en acier.
A ce sujet, la demande de brevet du 18.10.51 n 395601 au nom dès mêmes De- mandeurs, pour: "Perfectionnements à la fixation par soudure de boulons, gou- jons et similaires" est le résultat de leurs recherches récentes concernant le soudage de goujons en cuivre sur pièces en acier ou alliage ferreux et'sur pièces en cuivre.
On peut remarquer que d'excellents résultats peuvent être obtenus également en utilisant une plaquette en acier ou alliage ferreux et un goujon en cui- vre pour la fixation de ladite plaquette sur une pièce dacier.
Il est à noter que, dans le cas particulier de la liaison électri- que entre abouts de rails, l'utilisation de goujons en cuivre présente un in- térêt certain, à cause de la forte teneur en carbone du métal des rails. L' opération de soudage en bouchon d'un goujon en cuivre n'est pas sensible à une teneur en carbone élevée.
L'intérêt du procédé réside surtout dans le gain de,,temps considé- rable obtenu dans la pose des dispositifs de liaison électrique, ce dont on se rend facilement compte si l'on sait qu'un pistolet soudeur de goujons per- met de souder facilement six goujons à la minute. De la sorte, l'exécution de deux liaisons électriques sur les deux rails d'une voie ferrée ne demande pas plus de deux minutes, si bien qu'une très grande longueur de voie peut être traitée en une journée de travail, si les appareils d'alimentation sont facilement déplaçables, par exemple en les roulant sur la voie. Les temps de pose obtenus en utilisant le procédé selon l'invention sont, en tout état de cause,'considérablement moindres que ceux obtenus avec les autres procédés.
Le procédé ci-dessus s'applique évidemment au cas où le nombre des pièces à relier électriquement est supérieur à deux.
Un autre mode d'exécution du procédé selon l'invention, desti- né à réaliser une liaison électrique entre deux pièces métalliques, consis- te à utiliser un dispositif constitué par deux goujons soudables au pisto- let soudeur de goujons et dont les extrémités opposées aux extrémités à souder sont reliées entre elles par un fil, un câble ou une tresse.
La figure 8 représente un tel dispositif: les deux goujons 24 sont préparés spécialement pour le soudage au pistolet en leurs extrémités 29 et sont reliés électriquement par le fil ou câble ou tresse 26 par exemple bra- sé sur les extrémités opposées.
La figure 9 représente une variante du dispositif représenté sur la figure 8 : les goujons 27, soudables par leurs extrémités 28, présentent, aux extrémités opposées 29, des dimensions augmentées par rapport à celles des goujons 24, ce qui permet d'assurer en 30 une grande surface de contact de la tresse 26.
Les figures 10 et 11 représentent à titre d'exemple, en élévation (figure 10) et en coupe suivant la ligne BB de la figure 10 (figure 11), la réalisation de la jonction électrique entre deux abouts de rails. Ces deux abouts de rails 15 présentent des trous 31 utilisés pour la fixation ultérieure des éclisses; les goujons 24, semblables à ceux représentés sur la figure 8, ont été soudés au pistolet, par exemple dans les positions indiquées, et sont reliés entre eux par le fil ou câble ou tresse 26.
Le procédé selon l'invention consiste-donc., dans le cas de deux pièces isolées électriquement, à souder sur l'une des pièces, au moyen d'un pistolet soudeur, un premier goujon du type ci-dessus décrit, puis à souder le deuxième goujon sur la deuxième pièce, en prenant évidemment la précaution de ne pas tendre le conducteur reliant les deux goujons, pour ne pas gêner les 'mouvements du pistolet soudeur.
Ce mode d'exécution du procédé peut s'appliquer, par exemple,lors de la pose d'une voie neuve, les éclisses,,n'étant pas encore mises en place, car il est indispensable qu'il n'y ait aucune liaison électrique entre les deux
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rails en cours de traitement, sans quoi l'arc serait court-circuité lors de son amorçage.
A titre de comparaison, le premier des modes d'exécution du procédé décrit ci-dessus peut convenir indifféremment au cas de rails dé- jà posés et déjà en liaison électrique, et au cas de rails en cours de pose et isolés électriquement.
Il est à noter que les caractéristiques techniques d'ordre mé- tallurgique concernant le deuxième mode d'exécution qui vient d'être décrit, sont les mêmes que celles concernant le premier en particulier, il est indiqué, pour des raisons de bonne conductibilité électrique, que les deux goujons et le conducteur les reliant soient en cuivre, ce qui, on l'a vu, ne présente pas de difficultés au point de vue soudage cuivre sur acier par exemple.
Il est évident que le deuxième mode d'exécution s'applique éga- lement au cas où le nombre de pièces à relier électriquement est supérieur à deux.
Dans le cas particulier de la liaison électrique des rails de chemin de fer, il a été indiqué ci-dessus que les plaquettes ou goujons pou- vaient être soudés sur l'âme des rails; il est évident que ces mêmes @ pièces peuvent être fixées en toute autre partie non gênante pour le roule- ment, par exemple sur la face supérieure du patin.
Il est à noter d'autre part que, dans le but d'assurer des sou- dures saines et satisfaisantes, il est préférable de nettoyer l'emplacement de la soudure, et même mieux, de mettre le métal à vif par exemple au moyen d'une petite meule portative.
REVENDICATIONS.-
1 - L'application à la liaison entre deux pièces métalliques voi- sines, en vue de réaliser un ensemble conducteur électrique, du procédé et des dispositifs ayant fait l'objet de la demande de brevet, au nom des Demandeurs, du 18. 10.1951 n 395.601 pour "Perfectionnements à la'fixation par soudure de boulons, goujons et similaires", l'organe de liaison électrique étant un é- lément en métal, tel que le cuivre, de bonne conductibilité électrique, et les pièces à relier, ainsi que les éléments - au nombre desquels des goujons - uti- lisés pour la fixation de l'organe de liaison auxdites pièces étant en fer, acier, alliage ferreux, cuivre ou alliage cuivreux.