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La présente invention se rapporte aux éléments de connexion en mé- tal, percés d'une ouverture, et particulièrement aux connexions pour rails, que l'on fixe à une surface métallique en faisant partiellement fondre la partie antérieure d'un broche métallique en établissant un arc entre cette partie de la broche et la surface métallique et en fixant la brache dans l'ouverture de l'élément de connexion, cette ouverture étant ainsi remplie par la broche et le métal fondu, qui, après solidification, provoque une union solide de l'élément de connexion et de la surface métallique.
Le dia- mètre de la broche est pratiquement le même que le diamètre de l'ouverture dans l'élément de connexion et la broche avant fusion est introduite dans l'ouverture et contre la surface métallique, puis écartée de cette surface approximativement jusqu'à ce que sa pointe soit située à l'extrémité exté- rieure de l'ouverture pour obtenir un arc de longueur convenable entre la pointe de la broche et la surface métallique. Toutefois, la distance libre entre l'extrémité antérieure de la broche et le bord de l'ouverture est sen- siblement plus courte que cette longueur d'arc.
Pour cette raison, l'arc s'établit souvent complètement ou partiellement entre la broche et le bord de l'ouverture, plutôt qu'entre la broche et la surface métallique et ce bord se consume, de l'énergie étant consacrée à cette opération au lieu de servir à l'échauffement désiré de la surface métallique au fond de l'ou- verture. Il en résulte que la consommation d'énergie et de matière est plus élevée que nécessaire et que la connexion est souvent affaiblie et devient moins sûre qu'elle devrait l'être dans ces applications.
La présente invention a pour objet une exécution perfectionnée sup- primant les inconvénients précitéso A cette fin, la partie extérieure de l'ouverture de l'élément de connexion est élargie vers l'extérieur, de pré- férence de telle manière que la partie intérieure de l'ouverture qui forme environ les deux tiers de la longueur soit cylindrique et que le tiers exté- rier soit conique. L'invention a-aussi pour objet un procédé de fabrication de l'élément de connexion et un appareil convenable pour exécuter la conne- xion suivant l'invention.,
L'invention est représentée à titre d'exemple dans les dessins an- nexés. La fig. 1 est une vue de côté, partie en coupe, d'une partie d'une connexion de contact exécutée de façon connue et attachée à une surface mé- tallique.
La fig. 2 est également une vue de côté, en partie en coupe, d' une connexion de contact exécutée suivant l'invention, fixée à une surface métallique. La figo 3 est une coupe de la partie fixée de la connexion. La fig. 4 est une coupe verticale d'un appareil pour exécuter la connexion sui- vant l'invention. La fig. 5 est une vue suivant la ligne V-V de la fig. 4.
Dans l'exécution connue représentée sur la figo 1, une connexion de rails comprend un câble électrique 1 et deux souliers de contact dont un seul 2 est représenté. Ce soulier de contas:! est fixé à une surface unie 3 d'une extrémité d'un rail qui n'est représenté qu'en partieo Le soulier de contact 2 est percé d'une ouverture cylindrique 4 avec un bord extérieur vif 5. Une broche métallique 6, par exemple en acier, en cuivre, en laiton eto. est munie à son extrémité antérieure d'un métal de soudure 7, par exem- ple d'une soudure à l'argent, d'une soudure dure à l'argent, de bronze sou- dant, etc.. Cette broche 6,7 est introduite dans un dispositif d'alimenta- tion de courant, non représenté, par exemple un pistolet de soudure et dans l'ouverture 4, de préférence avec la partie pointue 7 contre la surface mé- tallique 3.
En même temps qu'on alimente de courant la broche 6, 7, on l'é- carte de la surface métallique et il se forme un arc entre la pointe de la broche et la surface métallique, mais tandis que la broche est attirée vers le haut, la longueur de l'arc augmente et lorsqu on cesse de retirer la bro- che celle-ci a pris la position représentée sur la fig. 1, à une distance
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considérablement plus courte du bord de l'ouverture 5 que de la surface mé- tallique 3. Comme l'arc s'étend à présent en grande partie ou entièrement jusqu'au bord 5, la chaleur fournie par l'arc brûle le bord 5 au lieu de chauffer la surface métallique 3. Cette surface n'est donc chauffée que dans une zone trop petite 8, à l'intérieur de la ligne pointillée.
Ce faible chauffage de la zone 8 diminue la résistance de la soudure entre la surface métallique et le métal de soudure, qui est fondu dans la partie 7 de la broche et qui s'accumule dans l'ouverture 4, où il se solidifie lorsque la partie 6 de la broche y a été enfoncée. Le soulier de contact est donc mal fixé à la surface métallique ou fixé de façon peu sûre.
Suivant l'exécution de l'invention représentée sur la fig.2 le sou- lier de contact 2 est percé d'une ouverture comprenant une partie intérieure cylindrique 9 constituant à peu près les deux tiers de la longueur de l'ou- verture et une partie conique 10 élargie vers l'extérieur et formant le tiers restant de la longueur de l'ouverture. Dans ce cas, l'arc amorcé entre l'extrémité de la broche et la surface métallique 3, n'a pas tendance à for- mer des étincelles avec le soulier de contact et la surface métallique 3 bé- néficie de toute la chaleur dégagée par l'arc, de sorté qu'on obtient une zone chauffée relativement large et profonde 11.
Lorsque le métal de soudure 7 a fondu et s'est accumulé dans l'ou- verture 9,10, on enfonce la broche 6 dans le métal fondu comme sur la fig.
3 et ce métal fondu remplit l'ouverture 9, 10 et forme en se solidifiant une liaison fixe sur toute la zone 11 de la surface métallique 3 et à la fa- ce inférieure du soulier de contact, de sorte qu'on obtient une bonne con- nexion d'une remarquable solidité..
Un appareil approprié pour former la connexion de contact de la fa- çon décrite comprend suivant les figs. 4 et 5, une partie inférieure 12 pour supporter la partie 1 de la connexion munie du soulier de contact 2 et une partie supérieure 13, qui peut être relevée et abaissée relativement à la partie inférieure 12. Dans la partie supérieure 13 se trouve un poinçon 14 à mouvement axial limité présentant une partie cylindrique 15 et immédiate- ment au-dessus de celle-ci une partie conique 16, dont la surface extérieure est avantageusement inclinée à 45 .
A côté du poinçon 14, l'appareil comprend un poinçon de cisaillement 17 dont le bord forme un demi cercleo A la partie inférieure 12, qui constitue une matrice de poinçonnage coopérant avec les poinçons 14, 17, sont ménagés deux passages de part en part 18, 19 respecti- vement, immédiatement en dessous des poinçons 14, 17.
On place une connexion 1 avec le soulier de contact non perforé 2, comme le montre la fig. 4. Les poinçonp 14, 17sont abaissés et le poinçon de cisaillement 17 découpe de façon ett l'extrémité extérieure du soulier de contact, tandis que le poinçon 14'découpe d'abord avec sa partie 15, une ouverture cylindrique dans le soulier de contact, et tandis que la partie 15 remplit encore la partie intérieure de l'ouverture, la partie conique 16 du poinçon déforme le bord extérieur de l'ouverture cylindrique, de façon à prolonger celle-ci en cône et à donner à l'extrémité extérieure ainsi qu' à l'ouverture du soulier de contact la forme représentée sur la figo 2.
La partie conique 16 rabat et comprime.ainsi la partie extérieure de la paroi de l'ouverture, de sorte qu'on obtient un renforcement de paroi annulaire et que l'élément de connexion en est rendu plus solideo Ensuite, les poinçons sont relevés, la partie supérieure de l'appareil est remontée et la connexion est retournée de façon à placer le second soulier de contact sur la partie i inférieure 12, et on répète la même opérationo
L'invention a été décrite en se référant à une connexion pour rails, mais elle peut évidemment s'appliquer à toutes espèces d'éléments métalliques
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percés d'ouvertures,
destinés à être fixés sur un objet métallique par une broche partiellement fondue dans l'arc et fixée dans l'ouverture après soli- dification du métal de soudureo L'agrandissement de l'ouverture peut, en variante être produit d'autres manières habituelles d'extension mécanique d'une ouverture et peut s'étendre sur une partie plus grande ou plus petite de la longueur de l'ouverture. L'appareil pour le façonnage de l'ouverture peut être modifiédans ses détails.
REVENDICATIONS.
1. Elément de connexion en métal, particulièrement pour rails, per- cé d'une ouverture et destiné à être fixé sur une surface métallique en in- troduisant une broche dans l'ouverture et en la faisant fondre partiellement dans cette ouverture par un arc établi entre la broche et la surface métal- lique, caractérisé en ce que la partie extérieure de l'ouverture s'élargit vers l'extérieur, la partie intérieure de l'ouverture qui forme à peu près les deux tiers de la longueur étant de préférence cylindrique et la partie extérieure conique.
2. Procédé de fabrication de l'élément de liaison suivant la reven- dication 1, caractérisé en ce que l'ouverture est découpée par un poinçon essentiellement cylindrique se terminant par un élargissement conique et en ce que pendant que la partie cylindrique du poinçon remplit l'ouverture, l'élargissement conique est pressé contre la partie extérieure de la paroi extérieure de l'ouverture, et repousse ou rabat cette partie en comprimant la paroi.