Brevet FR2199486A1 — publié le 19740412

L'invention concerne le soudage aluminothermique des rails dans un moule en matière réfractaire destiné à recevoir le métal en fusion qui, après solidification, constitue la zone de soudage entre les rails. L'utilisation de tels moules pose des problèmes d'étanchéité délicats, car le métal en fusion ne doit pas pouvoir fuir et détériorer le rail0 Le procédé classique pour assurer cette étanchéité consiste à effectuer un lutage avec du sable additionné de glaise, le sable étant bourré entre le moule et le rails Cette opération est assez longue et est très gênante dans le cas où la voie ne doit pas être immobilisée longtempse Pour réduire considérablement le temps nécessaire à la réalisation de l'étanchéité du moule sur les rails, on a proposé récemment un nouveau procédé dans lequel l'étanchéité est obtenue du fait même de l'application du moule0 b cet effet, on a prévu de munir la carcasse-support du moule d'un rebord entourant le rail à une certaine distance de celui-ci, d'insérer sur les faces du moule qui sont appliquées contre les rails, et à faible distance de l'extérieur,un cordon réfractaire destiné à s'écraser sous la pression du moule et disposer le long du cordon, du côté extérieur, une pte réfractaire qui sera comprimée lors du serrage des moules sur les rails et sera empêchée de pénétrer à l'intérieur du moule gr ce à la présence du cordon ré réfractaire0 Ce procédé, qui atteint effectivement le but poursuivi, nécessite de prévoir sur le moule un évidement en forme de rainure pour recevoir ledit cordon. La présente invention vise à supprimer cet inconvénient en permettant d'utiliser un moule n'ayant subi aucune modification préalables Â cet effet, l'invention a pour objet un procédé de préparation d'un moule de soudage aluminothermique de rails, ledit moule étant supporté par une carcasse comportant un rebord agencé pour entourer le rail à une certaine distance de celui-ci, procédé caractérisé par le fait qu'on dispose sur la face du moule, à l'emplacement même qui sera occupé ultérieurement par le rail à souder, un élément de profilé de même section que celle de ce rail, on bourre l'intervalle existant entre ledit rebord et ledit élément de profilé d'une pâte réfractaire et on fait glisser ledit élément profilé sur la pâte en le laissant au contact de ladite face du moule0 Le moule ainsi préparé peut être applique directement sur le rail, éventuellement après avoir disposé un cordon peu combustible, sur la pate, au droit de l'arrête du moule, ledit cordon s'enfonçant dans la pâte et se comprimant contre l'arête du moule lors du serrage de ce dernier sur le rail. L'élément de profilé peut être simplement un coupon de rail. Après la pose du moule, il suffit de pousser rapidement à l'aide d'un doigt ganté ou d'une pièce de bois de forme convenable tout autour du moue pour écraser la pâte réfractaire et la comprimer entre le rail et le rebord. Dans une forme de mise en oeuvre préférée du procédé de l'invention, on utilise un dispositif qui facilite l'opération de préparation du moule. Le dispositif selon l'invention comprend un bâti, muni d'une plaque métallique destinée à servir d'appui à la face du moule qui doit venir au contacteel'autremae,des moyena escamotables de blocage du moule une fois placé sur le bâti et au moins un axe transversal parallèle à ladite plaque et sur lequel est montée, coulissante de chaque côté du bâti, une pièce dont la partie située du côté de ladite plaque par rapport audit axe a le profil du rail à souder0 Dans une réalisation préférée, le bâti est une pièce en U, les moyens de blocage sont constitués par au moins deux barrettes articulées et il est prévu au moins deux axes de coulissement des pièces profilées. De préférence encore, il est prévu, à la suite de la plaque d'appui indiquée plus haut, une plaque profilée à la forme du rail à souder, de un à deux millimètres d'épaisseur par exemple, destinée à servir également d'appui au moule et montée de façon que les pièces coulissantes de même profil coulissent à frottement doux sur cette pièce. Grtce à cette pièce profilée, la pâte réfractaire disposée autour du moule est en sur épaisseur par rapport à la face de celui-ci, de sorte que la pression de la pâte sur le rail, avant que le moule n'atteigne le rail, provoque une compression de la pâte qui est empêchée de fluer vers l'intérieur du moule par la présence du cordon disposé auparavant. On évite ainsi d'avoir à comprimer addltionnellement la pâte après ser rage du moule. L'utilisation de ce dispositif pour la mise en oeuvre du procédé de l'invention sera expliquée au cours de la description qui va suivre, faite en se référant au dessin annexé, sur lequel - la figure 1 est une vue schématique en coupe d'un moule en cours de préparation par le procédé objet de l'invention - la figure 2 est une vue en coupe transversale d'un exemple de réalisation du dispositif selon l'invention, et - les figures 3a et 3b sont deux demi-vues en coupe selon la ligne III-III de la figure 2, pour deux variantes de ce dispositif. On se réfère tout d'abord à la figure 1 ; le moule 1 est pris dans une carcasse 2, sur laquelle est soudé un fer plat 3 disposé de façon qu'au moment de l'utilisation au moule, il entoure le rail à souder à une distance assez régulière et de l'ordre de 10 à 15 mm environ. On met en place contre le moule 1 un court tronçon, ou coupon, 4 de rail, dont une partie fait face au plat 30 Puis, on bourre une pâte réfractaire 5 dans l'intervalle entre le coupon 4 et le rebord 3. On réalise ainsi l'étanchéité du moule sur le coupon de rail0 On enlève ensuite le coupon de rail 4 en le faisant glisser sur le moule 1 dans le sens de la flèche F, de manière à dégager la pâte sans qu'une partie de la pâte reste adhérente à la surface du coupon de rail.Après dégagement du coupon de rail, on dispose un cordon 6, en matière difficilement combustible, par exemple en amiante ou coton, sur la pâte 5 et contre l'arrête 7 du moule 1, de sorte que, lors du serrage du moule sur le rail, le cordon 6 s'enfonce dans la pâte Jusqu'à ce que le rail arrive en contact avec le moule. L'enfoncement du cordon fait gonfler la pâte, ce qui produit 1' étanchéité voulue. il suffit, après la pose du moule, de pousser rapidement à l'aide d'un doigt ganté ou d'une pièce de bois de forme convenable tout autour du moule pour écraser la pâte réfractaire et la comprimer entre le rail et le plat 3. On se réfère maintenant aux figures 2 et 3a qui représentent un exemple de réalisation de dispositif facilitant la mise en oeuvre du procédé selon l'invention0 Le dispositif représenté comprend un bâti 11, en acier ou en alUminium par exemple, constitué par une pièce en forme de U, ferné à sa tartie supérieure par des barrettes 12 articulées autour d'axes 13 et pouvant hêtre bloquées sur le bâti 11 par des broches 14o La partie inférieure du bâti 11, qui a la forme d'une barre rectangulaire, porte urie plaque métallique 15 sur laquelle reposera la partie du moule 1 destinée à venir s'appliquer, lors de l'emploi, contre l'autre moule. Quatre tiges 16 situées dans un plan parallèle à la plaque 15, sont fixées au bâti Il de manière à être rigoureusement parallèles entre elles. Sur les tiges 16 coulissent deux pièce 17, en acier, duralumin, ou matière plastique, par exemple, dont le profil supérieur 18 est ici celui du rail à souder, diminué d'une épaisseur constante de l'ordre de 1 ou 2 mmo Le moule 1 repose sur le châssis par l'intermédiaire de la plaque 15 et d'une pièce 19 (figure 3a) ayant la forme du bossage du modèle de soudure sur l'âme du rail et qui sert d'organe de centrage.Le moule 1 repose également sur les pièces 17 par l'intermédiaire d'une cale 20 ayant la forme du rail et de 1 à 2 mm d'épaisseur0 Les pièces 17 ont été préalablement tirées au maximum vers l'extérieur sur les tiges 160 Dans cette position du moule, on bourre la pâte 5, comme indiqué précédemment, éventuellement après avoir placé, dans l'angle ménagé entre la pièce 17 et le moule 7, un cordon 6, par exemple en coton ou en amiante,destiné à isoler la pâte, qui est toujours assez humide, de l'intérieur du moule.On retourne alors l'appareil pour que le moule puisse être transporté avec la pâte réfractaire sans que celle-ci risque de s'écouler par gravité0 Lors de l'utilisation, il suffit de repousser les pièces 17 contre le bâti Il pour que le moule 1 soit dégagé et puisse être extrait, pret à être utilisé, après ouverture des barrettes 12. Dans le cas où on a prévu une cale 20, comme on l'a déjà expliqué, la surépaisseur de pâte déposée lors de la préparation permet d'éviter d'avoir à bourrer additionnellement la pâte après serrage du moule, ce bourrege additionnel s'effectuant automatiquement lors du serrage contre le rail. Ces barrettes 12 peuvent être soudées sur une plaque 21 (figure 2) pour donner une bonne assise à l'appareil après le retournement. Une autre plaque 22 soudée au châssis 11 assure la bonne stabilité de l'appareil pendant le garnissage du moule. Si la régularité du profilé du rail le permet, on peut également réaliser l'étanchéité sans utiliser de cordon tel que 6. À cet effet, l'appareil est modifié comme indiqué sur la figure 3b, La pièce 20 déborde du moule de 1 à 2 mm, de sorte que le moule arrivera en contact avec le rail avant que la pâte puisse venir s'interposer entre le moule et le rail, gr ce à l'espace vide obtenu par le débordement de la plaque 20. Dans tous les cas, cette plaque 20 présentera à son extrémité une dépouille assez forte, par exemple à 45 degrés,facilitant le glissement des pièces 17. Le bati Il peut être réalisé en deux pièces pour faciliter la sortie du moule. On a prévu dans l'exemple des figures 2, 3a et 3b, d'interposer une cale 20 entre les pièces 17 et la face du moule, mais on peut aussi se dispenser de cette cale et faire reposer le moule directement sur ces pièces 17 dont la surface aura alors exactement le profil des rails à souder. REVENDI GÂTIONS 10- Procédé de préparation d'un moule de soudage aluminothermique de rails, ledit moule étant supporté par une carcasse comportant un rebord agencé pour entourer le rail à une certaine distance de celui-ci, procédé caractérisé par le fait qu'on dispose sur la face du moule, à l'emplacement même qui sera occupé ultérieurement par le rail à souder, un élément de profilé de même section que celle de ce rail, on bourre l'intervalle existant entre ledit rebord et ledit élément de profilé d'une pâte réfractaire et on fait glisser ledit élément profilé sur la pâte en le laissant au contact de ladite face du moule. 2.- Procédé selon la revendication 1, dans lequel on dispose sur la pâte un cordon peu combustible, en amiante ou coton par exemple, avant l'application du ioule sur le rail. des 3.- Procédé selon l'une/ revendicationsi et 2, dans lequel l'é- lément de profilé est un coupon de rail. 4.- Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait qu'il comprend un bâti, muni d'une plaque métallique destinée à servir d'appui à la face du moule qui doit venir au contactdel'autremzle, des moyens escamotables de blocage du moule une fois placé sur le bâti et au moins un axe transversal parallèle à ladite plaque et sur lequel est montée, coulissante de chaque 8té du bâti, une pièce dont la partie située du coté de ladite plaque par rapport audit axe a le profil du rail à souder. 5.- Dispositif selon la revendication 4, dans lequel le bâti est une pièce en U sur l'âme duquel est rapportée. la plaque d'appui. 6.- Dispositif selon l'une des revendications 4 et 5, dans lequel les moyens de blocage sont constitués par au moins deux barrettes articulées. 7.- Dispositif selon l'une des revendications 4 à 6, dans lequel il est prévu au moins deux axes de coulissement des pièces profilées. 8.- Dispositif selon l'une des revendications 4 à 7, dans lequel il est prévu, à la suite de la plaque d'appui indiquée plus haut, une plaque profilée à la forme du rail à souder, de un à deux mm d'épaisseur par exemple, destinée à servir également d'appui au moule et montée de façon que les pièces coulissantes de même profil coulissent à frottement doux sur cette pièce.