Procédé et dispositif pour la coupure électrique d'éléments métalliques. La présente invention se rapporte à un procédé de coupure électrique de câbles, tubes, barres et éléments métalliques analogues, par effet. Joule, et à un dispositif pour la mise en ouvre de ce procédé.
La. coupure électrique des câbles de faible diamètre peut être effectuée d'ordinaire sans difficultés sur les machines à souder en bout. Toutefois, quand on veut couper des câbles de diamètres plus importants (supérieurs à 4 mm), on constate que le câble rougit au contact des mâchoires de serrage, de sorte que la coupure peut, être irrégulière.
L'invention a pour but de remédier à ces inconvénients en créant un procédé de cou pure électrique permettant d'obtenir une ligne de coupure nette, sans échauffement excessif (lu câble, tube, barre ou élément analogue, à la hauteur des mâchoires de contact, tel que, dans le cas d'un câble, les brins de celui-ci soient réunis après la coupure par une masse- lotte ou perle de métal.
Le procédé suivant l'invention est caracté risé en ce qu'on applique à l'endroit où ils doivent être coupés des mâchoires de contact présentant une surface de contact suffisante pour permettre le passage du courant, qu'on fait passer entre ces mâchoires de contact un courant de haute intensité, qu'on rapproche légèrement les mâchoires l'une de l'autre au cours de la fusion pour provoquer un refoule ment du métal fondu et qu'on sépare brus- dLiement. l'un de l'autre par traction les deux tronçons de l'élément ainsi coupé, le métal en cours de fusion étant. refoulé en quantité suffisante pour réunir les extrémités des tron çons sectionnés en formant une masselotte de coupure.
Le dispositif de l'invention est caractérisé en ce qu'il comporte deux mâchoires inter changeables, mobiles axialement l'une par rap port à l'autre, et alimentées en courant de haute intensité, chaque mâchoire présentant un logement interne pour la réception de demi-coussinets interchangeables et d'alésage adapté à la section de l'élément à couper, de manière telle que ces coussinets s'appliquent étroitement sur cet élément, la dimension des coussinets étant étudiée pour fournir une sur face de contact suffisante au passage de cou rants d'intensité élevée.
Les dessins annexés donnés à titre d'exem ples permettront de mieux comprendre l'in vention.
La fig. 1 est une vue en élévation d'une mâchoire de contact.
La fig. 2 en est une vue en coupe trans versale.
Les fig. 3 et 4 sont des vues en perspec tive de coussinets interchangeables utilisés dans les mâchoires de contact.
Les fig. 5 et 6 montrent un câble au cours de deux phases successives de son sectionne ment.
La fig. 7 est une vite montrant ].'utilisation d'un manchon de refoulement.
La fig. 8 représente le dispositif compre nant deux manchons de refoulement. Les fig. 9 et 10 montrent un tube au cours de deux phases successives de son sectionne ment.
La fig. 11 est une vue en perspective d'une pince de support pour un manchon de refoule ment.
Les fig. 12 et 13 montrent. deux modes d'utilisation de la masselotte de coupure ter minant le tronçon de câble.
Si l'on se reporte aux fig. 1 et 2, une mâ choire 1, bloc massif de métal ou d'alliage conducteur de l'électricité, comprend une em base 2 et un couvercle 3, lequel peut tourner autour d'une charnière d'axe 4. Un levier à excentrique 5, pouvant tourner autour d'un axe 6 logé dans l'embase 2 et portant une entaille en forme de rampe excentrée 7 dans laquelle se place une tige transversale 8, soli daire du couvercle, permet un serrage par rapprochement du couvercle et de l'embase de la mâchoire. C'est là un dispositif de serrage donné à titre d'exemple.
Des demi-coussinets 9 et 10 se logent dans des fraisures hémicylindriques des éléments de la mâchoire et serrent sur toute la lon gueur un câble 11 dont la tranche des brins est représentée sur la fig. 2 par de petits cercles. Les amenées de courant se font. par des câbles souples 12 de section convenable.
Dans les fig. 3 et 4 sont représentés sché matiquement les demi-coussinets supérieurs et inférieurs 9 et 10. Le demi-coussinet supérieur 9 (fig. 3) porte une tige filetée 13 sur laquelle se visse un écrou 14 destiné à assurer sa fixa tion dans le couvercle 3 de la mâchoire. Un forage axial 15 permet le placement et le ser rage du câble dont le calibre doit être un peu supérieur au diamètre du forage 15. On a figuré en 16, en pointillé, la partie du cylin dre générateur du demi-coussinet 9 qui a été éliminée. Sur la fig. 4, on a représenté de la même façon le demi-coussinet inférieur 10 fai sant contrepartie dans la mâchoire au demi- coussinet supérieur 9.
Comme ce demi-coussi net inférieur 10 est maintenu en place par son poids et l'adhérence dans l'évidement demi-cylindrique de l'embase 2, un simple téton 17, qui se loge dans un trou correspon- dant, percé dans l'embase (fig. 1 et 2), em pêche le déplacement latéral du demi-coussinet 10 pendant l'action des forces de refoulement. et de séparation durant. les manouvres de la machine, En 18, on a figuré, aussi en pointillé, le deuxième demi-cylindre générateur de 10 qui a .été éliminé. Le forage axial 15 a été figuré également comme pour 9.
La forme extérieure cylindrique des demi- coussinets et la forme identique de leur loge ment dans l'embase et le couvercle de la mâ choire sont données à titre d'exemple, toute sec tion de forme polygonale conviendrait. aussi bien.
Chaque mâchoire comprenant deux éléments semblables à ceux désignés par 2 et 3, le jeu de demi-coussinets comprend donc quatre demi-coussinets: deux supérieurs et deux infé rieurs. On conçoit facilement une série de jeux de coussinets ayant des dimensions variant de millimètre en millimètre, ce qui permettra par exemple d'en choisir un qui conviendra pour un câble de calibre déterminé à condition que la rampe 7 du levier de serrage 5 permette un bâillement du couvercle 3 et de l'embase \? égal ou supérieur à 1 mm.
Dans la fig. 5 sont représentées schémati quement, en position d'emploi, les mâchoires 19 et 20 semblables à la mâchoire 1 que mon trent les fig. 1 et 2 de la machine à couper les câbles. Les mâchoires sont déplaçables par , un mouvement de translation suivant l'axe 21-22. Le câble 11 engagé dans les coussinets logés dans chacune des mâchoires est serré à. l'aide des leviers excentrés 23 et 24. En en voyant un courant de haute intensité dans les , mâchoires 19 et 20 par des conducteurs sou ples (non représentés), la partie du câble 25 intercalée entre les mâchoires rougit puis fond en son milieu.
En exerçant alors un effort de refoulement puis de séparation avec les mâ choires suivant les flèches 30 et 26, le câble est coupé sensiblement au milieu de la partie 25 avec le minimum d'effort.
La fig. 6 représente l'ensemble mâchoire- câble en fin d'opération. Les extrémités libé rées 27 et 28 du câble portent une masse- lotte de métal fondu soudant les brins consti tutifs ensemble et à laquelle on peut souder instantanément, en bout, un crochet, anneau ou émerillon.
La fig. 7 montre la disposition adoptée quand on utilise un manchon ou deux demi- manchons réfractaires entourant le câble 17. en 29. La partie du câble entourée étant fon due, on exerce un effort de refoulement, sui vant les flèches 30, par rapprochement des mâchoires 19 et 20, afin de rassembler le mé tal fondu dans le manchon 29. Un effort. de séparation subséquent suivant les flèches 26 permet le sectionnement, et le câble dégagé (lu manchon ou des demi-manchons se pré sente suivant l'aspect de la fig. 6.
La fig. 8 est une variante de ce dernier processus quand on emploie pour la coupe deux manchons ou quatre demi-manchons ré fractaires 31 et 32, la coupe s'opérant suivant la section 33. La manouvre de coupe se fait comme dans le cas de la fig. 7. En fin de coupe et après dégagement des manchons ou des demi-manchons, le système présente l'as pect de la fig. 6.
La fig. 9 donne la disposition des tubes ou des barres 43 dans les mâchoires pour leur sectionnement dans la partie intercalaire 25, antre les mâchoires. Le tube ou la barre 43, serré dans les coussinets ad hoc des mâ choires 19 et 20 à l'aide des leviers 23 et 24, est ensuite chauffé par le passage du courant. La partie intercalaire 25 étant portée au rouge, on exerce un effort de séparation sou tenu avec les mâchoires 19 et 20 suivant les flèches 26 jusqu'à la rupture du tube ou de la barre qui a lieu dans le voisinage du milieu <B>(le</B> la partie intercalaire 25.
La fig. 10 représente l'aspect des extré mités libérées de la barre ou du tube après cette opération de coupe: on voit en 34 et 35 le retrait des bouts après cette opération.
La réunion d'éléments de câble pour aug menter leur longueur peut s'expliquer à l'aide de la fig. 6.
Les extrémités du câble se présentent en 27 et 28. En exerçant un effort, de refoule ment suivant les flèches 30, les extrémités 27 et 28 étant en contact, soit telles quelles, soit enveloppées d'un manchon ou de demi-man- chons, non représentés, les éléments de câble pourront être soudés ainsi instantanément.
La fig. 11 donne un exemple d'une pince 36 pour maintenir en place le demi-manchon pendant les opérations de sectionnement ou de coupure. La pince, dont le fonctionnement est. analogue à celui d'une pince à linge, est re présentée ouverte, le ressort 37 tendant à la maintenir fermée et à appliquer les demi- manchons 38 et 39 l'un contre l'autre autour du câble 11.
La fig. 1.2 représente un crochet fixé par soudure en bout à l'extrémité d'un câble 11 coupé suivant le procédé décrit ci-avant, en s'aidant de la masselotte terminale 27 qui constitue pour le crochet une base de fixation solide.
De la même façon, on peut fixer, à la place du crochet, un anneau, un émerillon, un mousqueton, une chape, une tige filetée, etc.
La fig. 13 représente un dispositif de boucle terminale de câble. On peut, en effet, former ainsi à l'extrémité d'un câble 11, qu'il soit ou non toronné sur fibre textile, une boucle à coulisse en soudant en bout un arrêt. (représenté ici par une boule 40 à titre d'exem ple) retenant le bout du câble contre le bord de la coulisse 41, laquelle peut être constituée par un anneau, un manchon, un crochet, une bride, un garrot, etc. S'il y a lieu, la boucle finale du câble peut être renforcée par une cosse 42 qui limite, en même temps, sa dimen sion. Pour former la boucle ou autre élément terminal du câble, l'apport de métal pourra se faire par soudure autogène, aii chalumeau, à l'arc, etc.