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PROCEDE ET DISPOSITIF POUR LA COUPURE ELECTRIQUE DE CABLES, TUBES, BARRES
ET ELEMENTS METALLIQUES ANALOGUES.
La présente invention se rapporte à un procédé de coupure électri- que de câbles, tubes, barres et éléments métalliques analogues par effet Joule et à un dispositif pour la mise en oeuvre de ce procédé.
La coupure électrique des câbles de faible diamètre est 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 est irrégulière.
L'invention a pour but de remédier % ces inconvénients en créant ina procédé de coupure électrique permettant d'obtenir une ligne de coupure nette, sans échauffement excessif du câble, tube, barre ou élément analogue à la hauteur des mâchoires de contact, ce procédé étant tel que, dans le cas d'un câble, les brins de celui-ci soient réunis après la coupure par une mas- selotte ou perle de métal.
La procédé, objet de.l'invention, consiste à appliquer étroitement sur ces éléments, de part et d'autre de la zone de coupure, des mâchoires de contact ayant une surface de contact suffisante pour permettre le passage du courant aux intensités nécessaires à la fusion de Isolément à couper, à faire passer entre ces mâchoires de contact un courant de haute intensité, à rappro- cher légèrement lesdites mâchoires l'une de l'autre lors de cette fusion pour provoquer un refoulement du métal fondu, et à séparer brusquement l'un de l'au- tre par traction les deux tronçons de l'élément ainsi coupé.
Suivant des particularités de l'invention, le refoulement est suf- fisant pour permettre au métal de réunir par capillarité les brins de l'extré- mité sectionnée du câble en formant une masselotte ou perle de coupure.
Dans le cas de câbles toronnés sur fil textile, on entoure la zone de coupure d'au moins un manchon retenant le métal en fusion lors de son refou- lement pour permettre la formation de la masselotte de coupure.
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On utilise en outre cette masselotte de coupure extrême pour la soudure d'un crochet,, anneau, émerillon ou autre tronçon de câble, ainsi rendu solidaire de l'extrémité du câble sectionné.
Suivant une autre particularité de l'invention, on adapte le dia- mètre de mâchoires interchangeables au diamètre de l'élément à sectionner afin d'obtenir une surface de contact satisfaisante.
L'invention concerne également un dispositif pour la mise en oeu- vre de ce procédé, caractérisé en ce qu'il comporte deux mâchoires interchan- geables mobiles axialement l'une par rapport à l'autre et alimentées en cou- rant de haute intensité, chaque mâchoire présentant-un logement interne pour la réception de demi-coussinets interchangeables d'alésage adapté au diamètre du câble, tube, barre ou élément analogue à sectionner, de manière telle que ces coussinets s'appliquent étroitement sur cet élément, la longueur des cous- sinets étant étudiée pour fournir une surface de contact suffisante au passage de courants d'intensité élevée.
Chaque mâchoire est avantageusement formée de deux éléments pivo- tant respectivement l'un par rapport à l'autre et maintenus serrés, en posi- tion de fermeture, par un dispositif de verrouillage à excentrique, chaque coussinet portant un organe de guidage destiné à être engagé dans un logement correspondant des mâchoires.
Pour la coupure de câbles toronnés sur fil textile, les manchons sont formés de deux moitiés portées chacune par une branche d'une pince de ser- rage réfractaire.
Lorsqu'on désire couper un câble, tube, barre ou élément analogue, on choisit le jeu de coussinets convenant au diamètre de cet élément pour ob- tenir une surface de contact satisfaisante. Après montage de ces coussinets dans les mâchoires,on alimente celles-:ci avec un courant de fort ampérage.
La partie comprise entre ces mâchoires rougit, et on sectionne par refoulement puis traction comme indiqué. La masselotte de coupure obtenue à l'extrémité des tronçons de câble se forme par capillarité ou grâce à la présence du man- chon intermédiaire. Dans le cas de tubes ou de barres, on obtient au contrai- re à leur extrémité un amincissement tronconique facilitant par exemple le pas- sage en filière ultérieur.
On facilitera la mise en oeuvre en prévoyant avantageusement des jeux de coussinets de diamètres croissants selon une certaine progression et capables de s'adapter à des câbles de divers diamètres, de sorte que le même dispositif peut être utilisé pour l'ensemble de ces câbles.
Les dessins annexés donnés à titre d'exemples non limitatifs per- mettront de mieux comprendre l'invention.
La fig. 1 est une vue en élévation d'une mâchoire de contact.
La fig. 2 en est une vue en coupe transversale.
Les figs. 3 et 4 sont des vues en perspective de coussinets inter- changeables utilisés dans les mâchoires de contact.
Les figs. 5 et 6 montrent un câble au cours de deux phases succes- sives de son sectionnement.
La fig. 7 est une vue analogue montrant l'utilisation d'un manchon de refoulement.
La fig. 8 représente le dispositif associé à deux manchons de re- foulement.
Les figs. 9 et 10 montrent un tube au cours de deux phases succes- sives de son sectionnement.
La fig. Il est une vue en perspective d'une pince de support pour un manchon de refoulement.
Les figs. 12 et 13 montrent deux modes d'utilisation de la masse- lotte de coupure terminant le tronçon de câble.
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Si l'on se reporte aux figs. 1 et 2, la mâchoire 1, bloc massif de métal ou d'alliage conducteur de l'électricité, comprend une embase 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. loge dans l'embase 2 et portant une entaille en forme de rainpe excentrée 7 dans laquelle se place une tige transversale 8, solidaire du couvercle permet un serrage par rapporchement du couvercle et de l'embase de la mâchoire. C'est là un dispositif de serrage donné à titre d'exemple non limitatif dans sa réalisation.
Les demi-coussinets 9 et 10 se logent dans des fraisures hémicylin- driques calibrées des éléments de la mâchoire et serrent sur toute la longueur de leur évidement cylindrique intérieur le câble 11 dont la tranche des brins est représentée sur la fig 2 par de petits cercles rassemblés. Les arrivées de courant se font par des câbles souples 12 de section convenable.
Dans les figs. 3 et 4 sont représentés schématiquement 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 destiné à assurer sa fixation dans le couvercle 3 de la mâchoire. Un forage axé lon- gitudinal 15 permet le placement et le serrage du câble dont le calibre doit être un peu supérieur au diamètre du forage 15. On a figuré en 16 en pointil- lés la partie du cylindre 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 faisant contre-partie dans la mâchoire au demi-coussinet supérieur 9. Comme ce demi-coussinet inférieur 10 est maintenu en place par son poids et l'adhé- rence dans l'évidement semi-cylindrique de l'embase 2, un simple téton 17 qui se loge dans un trou correspondant de l'embase (Figs. 1 et 2) percé au fond empêche le déplacement latéral du demi-coussinet 10 pendant l'action des forces de refoulement et de séparation durant les manoeuvres de la machine.
En 18 on a figuré aussi en pointillé le deuxième demi-cylindre générateur de 10 qui a été éliminé. Le forage longitudinal 15 a été figuré également commepour 9.
La forme cylindrique des demi-coussinets sur leur périphérie et la forme identique de leur logement dans l'embase et le couvercle de la mâ- choire est donnée à titre d'exemple non limitatif; toute section de forme po- lygonale conviendrait aussi bien.
Il convient de remarquer ici que la longueur des fraisures 15 est considérable, par rapport à son calibre., ceci afin de parfaire les contacts du câble avec les mâchoires. Chaque mâchoire comprenant deux éléments sembla- bles à deux désignés par 2 et 3. le jeu de demi-coussinets calibrés de même capacité comprend donc quatre demi-coussinets : deux supérieurs et deux infé- rieurs. On conçoit facilement une série de jeux de coussinets ayant des di- mensions 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 8 du levier de serrage 5 permette un bâillement du couvercle 2 et de l'embase 2 égal ou supérieur à 1 m/m.
Dans la figo 5, sont représentées schématiquement en position d'em- ploi les mâchoires 19 et 20 semblables à la mâchoire 1 que montrent les figs.
1 et 2 de la machine a couper les câbles. Les mâchoires sont déplagables 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 envoyant un courant de haute intensité dans les mâchoi- res 19 et 20 par des conducteurs souples (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 des mâchoires suivant les flèches 30 et 26, le câble est coupé sensiblement au milieu de 25 avec le mi- nimum d'effort.
La fig. 6 représente l'ensemble mâchoire-câble en fin d'opération.
Les extrémités libérées 27 et 28 du câble portent une masselotte de métal fon- du soudant les brins constitutifs ensemble et à laquelle on peut souder instan- tanément en bout : crochet, anneau ou émerillon en s'aidant de la masselotte 27 ou 28
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La fig. 7 montre la disposition adoptée quand on utilise un man- chon ou deux demi-manchons réfractaires entourant le câble 11 en 29. La por- tion du câble intercalaire étant fondue, on exerce un effort suivant les flè- ches 30 de refoulement par rapprochement des mâchoires 19 et 20 afin de ras- sembler le métal fondu dans le manchon 29. Un effort de séparation subséquent suivant les flèches 26 permet le sectionnement, et le câble dégagé du manchon ou des demi-manchons se présente suivant l'aspect de la fige 6.
La fig. 8 est une variante de ce dernier processus quand on emploie pour la coupe deux manchons ou quatre demi-manchons réfractaires juxtaposés 31 et 32 suivant leurs bases en 33 où s'effectuera la coupe. La manoeuvre de coupe se fait comme dans le cas de la fig. 7. En fin de coupe et dégagement des manchons ou de demi-manchons le système présente l'aspect de la fig. 6.
La fige 9 donne la disposition des tubes ou des barres 11 dans les mâchoires pour leur sectionnement dans la partie intercalaire 25 entre les mâ- choires. Le tube ou la barre 11 serrés dans les coussinets "ad hoc" des mâ- choires 19 et 20 à l'aide des leviers 23 et est ensuite échauffée par pas- sage du courant. La partie intercalaire 25 étant portée au rouge, on exerce un effort de séparation soutenu entre les mâchoires 23 et 24 suivant les flè- ches 26 jusqu'à rupture du tube ou de la barre dans le voisinage du milieu de la partie intercalaire 25.
Lafig. 10 représente l'aspect des extrémités libérées de la barre ou du tube après cette opération de coupe : on voit en 34 et 35 le réreint des bouts après cette opération..
La soudure électrique en bout d'éléments de câbles pour augmenter leur longueur peut s'expliquer à l'aide de la figure ¯6. Les extrémités "af- franchies" du câble se présentent en 27 et 28. En exerçant un effort de refou- lement suivant les flèches 30,les extrémités 27 et 28 étant en coatact, soit telles quelles ou enveloppées d'un manchon ou de demi-manchons (non représen- tés) les éléments de câble pourront être raccordés ainsi instantanément.
La fige 11 donne un exemple de 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 & 39 l'un contre l'autre autour du câble 11.
La fig. 12 représente un crochet fixé par soudure en bout à l'ex- trémité d'un câble 11 coupé suivant le procédé ici décrit., 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 au lieu et place du crochet,, par le même procédé toujours par soudure en bout avec la masselotte 27, 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'exemple non limitatif) 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 terminale du câble peut être renforcée par une cosse 42 qui limite, en même temps, sa dimension. Pour former ou contribuer à former la boucle ainsi que tout autre élément d'arrêt terminal du câble, l'apport de mé- tal pourra être obtenu également par soudure autogène, au chalumeau, à l'arc, etc...
REVENDICATIONS.
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