Brevet FR2480164A1 — publié le 19811016

La présente invention se rapporte aux machines à souder électriquement les rails, du type décrit au brevet URSS n 129.758. Comme autres brevets relatifs à cette technique, on peut citer les brevets USA no 671.084, n0 1.433.600, n0 2.212.393, n0 2.761.952, les brevets allemands no 75 07 56, n0 91 47 65, les brevets français n 749.361, n0 1.338.095, n0 1.382.435, n0 1.384.943, n0 1,390.443, le brevet Suisse n0 249.172. Comme on peut le voir par cet état de l'art, ces machines s'appliquent non seulement au soudage des rails mais d'une manière générale au soudage bout à bout de tous profilés, et, dans la présente description, l'expression soudage de rails doit être comprise comme se rapportant au soudage de tous profilés. Lorsqu'on soude les rails de chemin de fer à l'aide de machines à souder par étincelage de ce type, il est néces- saire de procéder à l'élimination du bourrelet de métal résultant du forgeage et ceci sur toute la périphérie du rail afin de ne pas avoir à modifier l'espacement des traver- ses ni créer d'hétérogénéité dans la géométrie du rail. Il convient de faire ce travail à chaud pour des raisons d'économie et de sécurité métallurgique. Une solution a été présentée par l'Institut Paton de Kiev (URSS) (Demande de brevet française no 75.15829 du 21 mai 1975, n0 de publication 2.273. 117) consistant en quatre couteaux épousant la forme du profil du rail. Un couteau latéral et un demi - couteau supérieur correspondant à la moitié du profil du rail selon son plan de symétrie sont reliés à chacune des demi-pinces de serrage de l'un des corps de la machine. La fermeture de la pince de serrage provoque celle des couteaux d'ébavurage qui lui sont solidaires, l'application des couteaux latéraux sur le profil du rail se fait à l'aide d'une biellette reliant ces deux couteaux à leur partie supérieure. En fin de soudage, les demi- pinces portant à la fois les mors conducteurs et les couteaux sont légèrement desserrées et rapprochées des demi-pinces opposées restées fixées sur le rail, ce qui arase le bour- relet de soudure. Le système présente un inconvénient majeur, car les 2480 164 couteaux qui sont déjà disposés en léger retrait par rapport aux mors conducteurs formant électrodes, et donc par rapport au rail, s'écartent encore davantage du profil, principale- ment à leur partie inférieure lorsqu'on desserre les mors conducteurs ce qui a pour conséquence une imprécision dans 1 tébavurage. Un autre inconvénient majeur réside en le fait qu'il est nécessaire de relâcher l'un des deux rails adjacents à la soudure très peu de temps après la fin du cycle de soudage, au moment o le métal est encore plastique. De ce fait, les contraintes qui ont été transmises aux rails lors du serrage en raison des défauts géométriques inévitables desdits rails, sont appliquées à la soudure ce qui provoque des déformations du joint et des risques de cisaillement du métal en cours de solidification. La présente invention a pour but de remédier à ces inconvénients. Elle vise une machine à souder des rails par étince- lage du type comportant deux pinces de serrage à mors conduc- teurs articulées sur le même arbre, au moins une pince étant susceptible de coulissement le long dudit arbre par rapport à ltautre pince sous l'action d'au moins un vérin, avec gui- dage le long de tiges latérales au rail qui peuvent être des tiges de vérin, caractérisée en ce que la machine comporte des couteaux d8ébavurage montés sur une pince d'ébavurage in- dépendante de la pince de serrage, dont les demi-pinces sont articulées et coulissantes sur le même arbre et sur les mêmes tiges que la pince de serrage. De préférence: a) Chaque demi-pince porte-couteaux a la forme d'un cadre en È, entourant la demi-pince de serrage correspondante, et coulissant par l'extrémité de ses branches sur l'arbre d'articulation commun. b) Le couteau porté par une demi-pince est formé d'au moins une partie solidaire de ladite demi-pince reproduisant le profil d'une moitié de la section droite du rail selon son axe de symétrie à l'exception de la partie inférieure du patin, et d'au moins une partie mobile venant s'appliquer sous la partie inférieure du patin et montée de façon à pouvoir s'écarter pour permettre l'ouverture de la pince. La partie mobile est de préférence montée sur biel- lettes et repoussée par vérin contre le dessous du patin du rail au moment du serrage. Ainsi l'ébavurage peut être réalisé sans les inconvénients du desserrage des pinces de soudure et avec une précision accrue. Ltinvention est illustrée par le dessin annexé sur lequel: La figure 1 est une vue latérale simplifiée de l'ensemble de la machine; La figure 2 est une vue schématique selon A-A de la figure 1, les pinces en position dtouverture; La figure 3 est une vue partielle selon A-A de la figure 1, en cours de serrage des pinces; La figure 4 est une vue analogue à la figure 3, la pince d'ébavurage étant serrée; La figure 5 est une vue schématique selon B-B de la figure 1. En se reportant à ces figures, on peut voir que la machine est du type comportant deux pinces de serrage à mors conducteurs portant les références 17, 18-d'une part, 19, 20 d'autre part. Ces pinces sont articulées sur l'arbre cormmun 21. Elles coulissent sur ltarbre 21 et sur les tiges et 16 qui sont les tiges des vérins 22, 23 assurant le déplacement relatif des pinces 17, 18 et 19, 20 après serrage, en vue d'effectuer le rapprochement des extrémités de rails et leur soudure. Une machine de ce type est décrite plus en détail au brevet URSS n 129.758. Conformément à l'invention, la machine est munie de couteaux dtébavurage 1 et 2 montés sur une pince d'ébavu- rage formée des demi-pinces 5 et 6; cette pince d'ébavurage est indépendante des pinces de serrage 17, 18 et 19, 20; son articulation est constituée par l'arbre 21 d'articulation des pinces de serrage. Les demipinces 5 et 6 coulissent par ailleurs sur les tiges 15 et 16 ainsi que sur l'arbre 21. Ainsi, la pince d'ébavurage se trouve serrée par la même opération et par les mêmes vérins 24 que les pinces de serrage, mais elle peut coulisser sur l'arbre 21 et les tiges 15, 16 indépendamment de ces dernières, sous l'action de vérins séparés 7, 8 agissant par les tiges 25, 26 dont on voit en pointillé les points d'impact sur les figures 2, 3 et 4. Il en résulte que les pinces de serrage et de sou- dure 17, 18 et 19, 20 peuvent rester serrées pendant l'opé- ration diébavurage ce qui élimine les inconvénients majeurs cités plus haut. Les demi-pinces 5 et 6 font de préférence partie d'un châssis 5a, 6a, 5b, 6b qui a la forme d'un cadre en U entourant la pince de serrage 17, 18 et coulissant par l'extrémité de ses branches sur l'arbre 21; de cette manière tous les efforts de l'action d'ébavurage sont pratiquement reportés sur l'arbre principal 21 sans risque de déformation ou de déprédation des tiges 15, 16 qui servent principalement au guidage et au serrage. Les couteaux 1 et 2 comportent des parties mobiles ou ouvrantes 3 et 4 qui viennent coiffer la face inférieure des patins des rails 27, tandis que les parties 1 et 2 sont fixées sur les demi-pinces 5 et 6, ces parties 1 et 2 repro- duisant chacune le profil d9une moitié de section droite du rail selon son axe de symétrie vertical 28, à l'exception de ladite face inférieure des patins des rails. Les couteaux 3 et 4 sont montés sur les demi-pinces et 6 par l'intermédiaire des biellettes 11, 12, 13, 14. Les figures 2, 3 et 4 illustrent l'opération: en position d'ouverture de la pince, les couteaux 3 et 4 sont éclipsés par le jeu des biellettes sous l'action des vérins 9, 10 (figure 2). A la fermeture les couteaux 1 et 2 sont refermés et les biellettes rapprochent les couteaux 3 et 4 du patin du rail. Au serrage, les couteaux 1 et 2 épousent la forme du rail ainsi que les couteaux 3 et 4 repoussés par les vérins 9,. 10. En fin de cycle de soudage, les outils 1 à 4 étant appliqués sur le rail, les vérins d'ébavurage 7, 8 sont actionnés, provoquant le déplacement des pinces 5 et 6 et par conséquent, l'arasement du bourrelet de soudure, ceci sans relâchement de la pression de serrage. L'ébavurage effec- tué, les couteaux inférieurs retournent en position repos et la machine peut être desserrée du rail et dégagée. Si néces- saire, les rails peuvent être maintenus après ébavurage aussi longtemps que souhaité pour assurer la consolidation du joint ou pour apporter un post-chauffage à la soudure si les carac- téristiques de l'acier le requièrent. R E V E N D I C A T I 0 N S 1.- Machine à souder des rails par étincelage du type comportant deux pinces de serrage à mors conducteurs (17, 18 et 19, 20) articulées sur le même arbre (21), au moins une pince étant susceptible de coulissement le long du- dit arbre par rapport à l'autre pince sous l'action d'au moins un vérin (22), avec guidage le long de tiges (15, 16) laté- rales au rail qui peuvent être des tiges de vérin, caractéri- sée en ce que la machine comporte des couteaux d'ébavurage (1, 2) montés sur une pince d'ébavurage (5, 6) indépendante de la pince de serrage, dont les demi-pinces (5 et 6) sont articulées et coulissantes sur le même arbre (21) et sur les mêmes tiges (15, 16) que la pince de serrage. 2.- Machine selon la revendication 1, caracté- risée en ce que chaque demi-pince porte-couteaux a la forme d'un cadre en U, entourant la demi-pince de serrage corres- pondante, et coulissant par l'extrémité de ses branches sur l'arbre d'articulation commun. 3.- Machine selon l'une quelconque des revendica- tions précédentes, caractérisée en ce que le couteau porté par une demipince est formé d'au moins une partie solidaire de ladite demi-pince reproduisant le profil d'une moitié de la section droite du rail selon son axe de symétrie à l'exception de la partie inférieure du patin, et d'au moins une partie mobile venant s'appliquer sous la partie inférieure du patin et montée de façon à pouvoir s'écarter pour permettre l'ouver- ture de la pince. 4.- Machine selon l'une quelconque des revendica- tions précédentes, caractérisée en ce que la partie mobile est de préférence montée sur biellettes et repoussée par vérin contre le dessous du patin du rail au moment du serrage.