Brevet FR2845648A1 — publié le 20040416

i L'invention concerne une griffe de renfort ou de jonction pour un fil de contact de caténaire et plus particulièrement une griffe de jonction destinée à raccorder deux tronçons d'un tel fil. Une ligne ou un fil de contact est un fil conducteur sous lequel frotte le 5 pantographe d'une locomotive, ou le trolley d'un tramway ou d'un trolleybus. Un tel fil de contact est suspendu au moyen d'un système dénommé caténaire en vue d'assurer un moyen d'alimentation électrique aérien. Le pantographe d'une locomotive exerce un effort constant du bas vers le haut sur le fil de contact afin d'assurer un contact électrique en continu. On comprend que de tels fils de contact sont soumis à de fortes contraintes de pression et de frottement qui causent une usure rapide desdits fils et l'obligation d'un remplacement relativement fréquent qui se fait généralement par tronçon. Pour assembler un tronçon de fil usé avec un tronçon de fil neuf, on utilise des moyens de raccordement tels que des griffes de jonction qui viennent enserrer les 15 deux extrémités des tronçons pour les rabouter. Outre le remplacement d'un tronçon de fil neuf entre deux tronçons de fil ancien au moyen de deux griffes de jonction, il est possible aussi d'utiliser une telle griffe en simple renfort sur un point d'usure isolé. Une griffe de jonction doit présenter des caractéristiques mécaniques 20 généralement supérieures au fil de contact lui-même et le raccordement doit bien sr permettre le passage du courant sans que, en outre, l'échauffement de la griffe provoqué par ledit passage du courant, ne soit supérieur à l'échauffement du fil. Une griffe de jonction classique est généralement constituée de deux flasques, en alliage de cuivre et munis chacun de deux lèvres rectilignes dont au 25 moins une est striée et qui sont destinées à enserrer par paires de lèvres opposées d'une part, les deux tronçons de fil de contact à rabouter et d'autre part, une cale d'articulation ou entretoise formée par un tronçon de fil de même section que les deux tronçons à rabouter. Les deux flasques sont réunis par boulonnage. Pour assurer un serrage 30 correct, celui-ci est effectué au moyen d'une clé dynamométrique. Toutefois dans ce cas, la simple vue de la griffe ne permet pas de savoir si le serrage est correct et en outre la tolérance de la contrainte de serrage n'est pas précise et dépend de l'appréciation de l'opérateur. Pour pallier ces inconvénients, l'inventeur propose une griffe de jonction ou de renfort pour fil de contact de caténaire, constituée de deux flasques munis chacun sur un bord et d'un côté d'au moins une lèvre rectiligne et de moyens de serrage et de fixation entre eux afin que les lèvres des flasques viennent enserrer ledit fil de contact 5 ou deux tronçons de fil à raccorder, griffe qui est notamment remarquable en ce que les moyens de fixation des deux flasques comportent, d'une part, au moins une tige métallique qui est destinée à traverser des alésages des flasques et qui est munie d'une tête et de gorges de sertissage, et d'autre part, au moins une bague de sertissage, les flasques étant enserrés entre la tête de la tige et la bague qui est sertie 10 contre l'un des flasques sur lesdites gorges de la tige. De la sorte, les contraintes de serrage sont indépendantes de l'appréciation de l'opérateur. Selon un mode de réalisation, les tiges comportent aussi, au-delà des gorges, une extrémité crantée afin de permettre la prise d'un outil de traction et de sertissage. 15 Avantageusement mais non exclusivement, la tige comporte en outre une zone de rupture au-delà des gorges de sertissage, du côté de son extrémité libre, et qui est calculée pour permettre à la tige de se rompre lorsque l'effort de sertissage désiré est atteint. Non seulement les tiges ne dépassent plus inutilement après sertissage, mais 20 cette caractéristique permet en outre un contrôle visuel, même à partir du sol, de la réalisation effective des sertissages et donc du serrage sous une contrainte déterminée, contrairement à l'art connu dans lequel il n'est pas possible de vérifier visuellement les couples de serrage. Selon un mode de réalisation, la tige est pourvue d'un anneau de retenue de 25 la bague de sertissage permettant ainsi un pré-montage de la tige et de la bague sur les flasques et avantageusement dans ce cas, l'anneau de retenue est disposé dans la zone de rupture de la tige afin que celui- ci soit libéré au moment de la rupture de ladite tige. Les flasques peuvent être fixés comme mentionné ci-avantau moyen d'une 30 cale d'articulation ou entretoise mais selon un mode de réalisation avantageux, les flasques présentent des profilés conjugués d'emboîtement sur les bords opposés à leurs lèvres de serrage pour s'emboîter l'un dans l'autre. De préférence dans ce cas, les profilés d'emboîtement de chaque flasque présentent au moins deux zones alternées, respectivement mâles et femelles, identiques qui s'emboîtent d'un flasque à l'autre lorsque lesdits flasques sont appliqués face à face l'un contre l'autre. Comme déjà dit, une griffe de jonction doit présenter de bonnes caractéristiques de résistance mécanique et une bonne conductivité électrique. Or ces 5 contraintes ne sont pas toujours compatibles dans de bonnes conditions surtout qu'il faut en outre respecter les contraintes de poids. Les griffes de l'art connu sont en général dans un alliage de cuivre, nickel, silicium. Toutefois pour obtenir une bonne résistance mécanique, on a tendance à 10 accroître le poids. C'est pourquoi l'inventeur propose un mode de réalisation tout à fait original et avantageux qui est remarquable en ce que les flasques sont fabriqués dans des métaux ou alliages métalliques différents et de préférence, l'un des flasques est en cuivre ou alliage de cuivre et l'autre en acier inoxydable. Ainsi, au moins l'un des flasques assure une excellente conductivité électrique, et l'autre, une excellente résistance mécanique de même qu'une meilleure retenue du fil du fait d'une plus grande dureté par rapport audit fil en cuivre entraînant une meilleure pénétration de la lèvre du flasque concerné laquelle est généralement striée ou crantée. De plus, on peut bien sr dans ce cas prévoir un flasque en cuivre ou alliage de cuivre avec une masse supérieure à celle de l'autre flasque pour avoir des résistances mécaniques équivalentes, le poids total restant alors inférieur pour une même résistance à celui d'une griffe dont les deux flasques seraient en cuivre ou alliage de cuivre. L'invention sera bien comprise à la lecture de la description qui va suivre et qui se réfère aux dessins annexés dans lesquels: - la figure 1 représente une griffe de jonction classique de l'art connu, - la figure 2 est une vue éclatée d'une griffe de jonction ou de renfort selon l'invention, - la figure 3 montre la griffe de la figure 2, pré-montée mais avant mise en place sur un fil de contact, - la figure 4 montre la griffe des figures 2 et 3 après mise en place et sertissage partiel pour sa fixation par serrage, - les figures 5a, 5b, 5c et 5d montrent schématiquement en coupes transversales quatre étapes de l'opération de sertissage pour la fixation de la griffe. La figure 1 montre une griffe classique de l'art connu disposée sur un fil de i0 contact 1 de caténaire pour servir de griffe de renfort, ou sur deux tronçons d'un tel fil à raccorder pour constituer une griffe de jonction. La griffe de renfort ou de jonction de la figure 1 comporte deux flasques 2, 2' munis chacun d'un côté et sur leurs bords de deux lèvres rectilignes 2a, 2b; 2'a, 2'b, qui sont destinées à venir se loger dans les rainures longitudinales classiques du fil de 15 contact 1 et respectivement d'un tronçon de fil 3 de même nature servant d'entretoise ou de cale, les flasques 2 et 2' étant fixés entre eux comme représenté par boulonnage, au moins les lèvres 2a, 2'a étant généralement striées pour une meilleure retenue. Une griffe selon l'invention (figures 2 à 5d) présente aussi deux flasques 4, 4' 20 munis chacun d'un côté et sur son bord inférieur d'une lèvre 4a, 4'a striée ou crantée destinée à venir dans la rainure longitudinale d'un fil de contact 1 ou de deux tronçons d'un tel fil (figures 3 à 5d). Les flasques 4, 4' présentent des alésages 5, 5' ici au nombre de six pour le passage de tiges 6 (figure 2) munies chacune d'une tête 6a, d'une zone pourvue de 25 gorges circulaires 6b de sertissage et d'une zone d'extrémité crantée 6c. Entre la zone de gorges 6b et la zone crantée 6c, est ménagée une zone de faiblesse ou de rupture 6d. Les tiges 6 sont destinées comme déjà dit à traverser les alésages 5, 5' des flasques pour recevoir par sertissage, comme il sera expliqué ci-après, des bagues de 30 sertissage 7 et des anneaux de retenue 8. Dans le mode de réalisation représenté, les flasques 4, 4' sont prémontés comme le montre la figure 3, c'est-à-dire que les tiges 6 traversent les alésages 5 des flasques et les bagues de sertissage 7 sont positionnées sur les tiges et retenues par les anneaux 8 disposés dans les zones de rupture 6d des tiges 6. L'ensemble est ainsi prêt à être monté sur le fil de contact 1. Dans le mode de réalisation choisi à titre d'exemple, les flasques 4, 4', outre les lèvres striées 4a, 4'a pour le serrage du fil 1, présentent sur leurs bords opposés à ceux pourvus desdites lèvres, des profilés 4b, 4'b conjugués d'emboîtement (figure 3). 5 Dans l'exemple montré, les profilés 4b, 4'b présentent ici chacun deux zones identiques alternées (4bj, 4'b1; 4b2, 4'b2), respectivement mâle (4bj, 4'bl) et femelle (4b2, 4'b2) destinées à s'emboîter d'un flasque à l'autre lorsque lesdits flasques sont appliqués face à face l'un contre l'autre (figure 4). Bien qu'identiques de face d'un flasque à l'autre, on comprend que les zones mâles font face aux zones femelles 10 lorsque les flasques sont retournés l'un vers l'autre. Outre l'avantage de fabriquer des pièces qui peuvent ainsi être identiques, on obtient en plus un bon positionnement longitudinal des flasques entre eux. Toutefois, l'invention concerne aussi un mode de réalisation constitué de deux flasque du type 2, 2' de la figure 1, nécessitant une cale ou entretoise 3 à la 15 place des profilés d'emboîtement 4b et 4'b, le sertissage étant réalisé de la manière décrite ci-après à propos du mode de réalisation des figures 2 à 5. Après le pré-montage représenté sur la figure 3, les lèvres 4a et 4'a sont insérées dans les rainures du fil 1 et les bagues 7 sont serties comme le montre la figure 4. Pour sertir les bagues 7 sur les tiges 6 afin d'enserrer les flasques 4, 4' entre les têtes 6a des tiges et lesdites bagues 7, on utilise un outil de sertissage hydraulique tel que l'outil 9 schématisé sur les figures 5b à 5d. La figure 5a montre en coupe transversale l'ensemble monté sur le fil de contact 1 avant sertissage. Sur la figure 5b, on voit l'outil 9 muni d'un mors 9' qui vient en prise sur la partie crantée 6c de la tige tandis que l'enclume 9" de l'outil vient au contact de la bague 7. L'outil de sertissage exerce alors une traction sur la tige 6 tandis que l'enclume 9" repousse la bague en direction des flasques et sertit, par déformation 30 plastique, la bague 7 sur les gorges circulaires 6b de la tige (figure 5c). Lorsque l'effort de sertissage nécessaire est atteint, la tige 6 se rompt au niveau de sa zone de rupture 6d, libérant ainsi l'anneau de retenue 8 avantageusement disposé à cet effet dans cette zone, tandis que l'enclume 9" est décollée de la bague 7. On comprend qu'alors les flasques 4, 4' sont parfaitement enserrés entre les têtes 6a des tiges et les bagues 7 sous une contrainte liée à la contrainte de rupture de la tige, laquelle est bien déterminée. Toutefois, le mode de réalisation à rupture de tige n'est évidemment pas obligatoire, une traction et un sertissage sans rupture étant bien sr possible. En outre, comme le montre la figure 4, du fait de la rupture de la tige après sertissage, un élément non serti comme représenté, est directement détectable. Enfin, comme déjà dit et avantageusement, l'un des flasques, le flasque 4 par exemple, est fabriqué au moyen d'un alliage de cuivre tandis que l'autre flasque 4' est 10 en acier inoxydable, les deux flasques n'ayant en outre pas nécessairement comme déjà dit la même masse. Une telle disposition assure ainsi d'excellentes caractéristiques de résistance, de retenue du fil ou des tronçons de fil et de conductivité électrique, avec un poids optimisé. REVENDICATIONS 1) Griffe de renfort ou de jonction pour fil de contact (1) de caténaire, constituée de deux flasques (4,4') munis chacun sur un bord et d'un côté d'au moins 5 une lèvre rectiligne (4a,4'a) et de moyens de serrage et de fixation entre eux afin que les lèvres (4a,4'a) des flasques (4,4') viennent enserrer ledit fil de contact ou deux tronçons de fil à raccorder, caractérisée en ce que les moyens de fixation des deux flasques (4,4') comportent, d'une part, au moins une tige métallique (6) qui est destinée à traverser des alésages (5,5') des flasques et qui est munie d'une tête (6a) 10 et de gorges (6b) de sertissage, et d'autre part, au moins une bague (7) de sertissage, les flasques étant enserrés entre la tête (6a) de la tige (6) et la bague (7) qui est sertie contre l'un des flasques sur lesdites gorges (6b) de la tige. 2) Griffe de jonction ou de renfort selon la revendication 1, caractérisée en ce que les tiges (6) comportent aussi, au-delà des gorges (6b), une extrémité crantée 15 (6c) afin de permettre la prise d'un outil de traction et de sertissage (9). 3) Griffe de jonction ou de renfort selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisée en ce que la tige (6) comporte en outre une zone de rupture (6d) au-delà des gorges (6b) de sertissage, du côté de son extrémité libre, et qui calculée pour permettre à la tige (6) de se rompre lorsque l'effort de sertissage désiré est atteint. 4) Griffe de jonction ou de renfort selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que la tige (6) est pourvue d'un anneau (8) de retenue de la bague (7) de sertissage permettant ainsi un pré-montage de la tige (6) et de la bague (7) sur les flasques (4,4'). ) Griffe de jonction ou de renfort selon l'ensemble des revendications 3 et 4, 25 caractérisée en ce que l'anneau (8) de retenue est disposé dans la zone de rupture (6d) de la tige (6) afin que celui-ci soit libéré au moment de la rupture de ladite tige. 6) Griffe de jonction ou de renfort selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que les flasques (4,4') présentent des profilés (4b, 4'b) conjugués d'emboîtement sur les bords opposés à leurs lèvres (4a,4'a) de serrage pour 30 s'emboîter l'un dans l'autre. 7) Griffe de jonction ou de renfort selon la revendication 6, caractérisée en ce que les profilés (4b,4'b) d'emboîtement de chaque flasque (4,4') présentent au moins deux zones alternées, respectivement mâles (4b1,4'b1) et femelles (4b2,4'b2), identiques qui s'emboîtent d'un flasque à l'autre lorsque lesdits flasques sont appliqués face à face l'un contre l'autre. 8) Griffe de jonction ou de renfort selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisée en ce que les flasques (4,4') sont fabriqués dans des métaux ou alliages métalliques différents. 9) Griffe de jonction ou de renfort selon la revendication 8, caractérisée en ce que l'un des flasques (4,4') est en cuivre ou alliage de cuivre et l'autre (4,4') en acier inoxydable.