CA1032377A - Manufacturing of aluminum extrusions with partial metallic covering, extrusions thus obtained, and use on a current carrying track - Google Patents

Abstract

PRECISION OF DISCLOSURE:
The subject of the invention is a method for manufacturing cation of aluminum profiles with metal cladding partial, as well as the profiles obtained and their application to an electric current collection rail. According to the process, the profile is spun into a die, while introducing into the latter, during spinning, a ribbon made of metal of plating. The invention applies to the manufacture of pro-aluminum spun yarns with partial metal plating and, more particularly, to the production of capture rails of electric current.

Description

0 3 ~
~ a pr~sente invention a pour objet un procédé pour la ~abrication de profilés en aluminium pourvus d~un placage métallique partiel~ ainsi que les profilés obtenus et leur application ~ un rail de captation d0 courant électriqueO
Par "aluminium" il faut entendre soit ce métal ~
l'état pur commercial, soit un alliage ayant ce métal pour base.
~ linvention concerne le secteur du travail mécanique des métauxO
Il est connu d'alimenter les véhicules guidés à par-tir d'un rail conducteur en aluminium comportant une surface de frottement et de contact réalisée en un métal différent. ~e problème consiste à relier convenablement ces deux parties, de manière à permettre en toutes circonstances le passage du cou-rantO
Selon un premier procédé connu, on coule de l'alumi-nium de part et d'autre d'un profilé en acier doux en ~orme de I, dont l'~me est percée afin de permettre de relier entre elles et de solidariser les deux parties en aluminium. On provoque ainsi un certain e~et de frettage de l'aluminium, qui subit par ailleurs une passe de laminage, sur 1'^ame, de sorte que les risque~ de désolidarisation des deux matériaux sont réduits.
Selon un deuxième procédé connu, on rapporte, sur un rail filé en aluminium~ une chape en acier inoxydable soud~e par points. ~a feuille d'acier inoxydable est pr~alablement mise en forme au profil de la semelle correspondante du railO
Selon une variante de ce dernier procédé, on ne sertit plus la ohape en acier inoxydable sur le rail en aluminium mais~
au contra~re, on sertit ou on referme des languettes appartenant au rail sur l'élément en acierO Ces profilés sont utilisés à l'état brut de filage, faute de quoi il ne serait plus pos-sible de rabattre les languettes sans les rompreO
Ces procédés présentent les inconv~nients suivants:

~ 03Z377 - ils n~cessitent une réalisation en plu~ieurs temps avec les ennuis dus aux transferts, stockages et manipulations que cela comporte;
- ils ne permettent pas forcément d~obtenir une bonne liaison acier/aluminium et, par suite, une surface de captation in-déformable; la pérennité de la liaison e~t aléatoire en site non protégé tel que bord de mer, oampagne~ environnement in-dustriel;
- ils sont onére~x.
~'objet de l'invention est un procédé pour la fabri-cation de profilés en aluminium ou en un de ses alliages~ pour-vus d'un placage métallique partiel, qui obvie à ces inconvé-nientsO
Un autre objet de l'invention eæt constitué par les profilés obtenus par la mise en oeuvre du procédéO
Enfin l'invention vise également l'application de ces profilés à un rail de captation de courant électriqueO
Dans le procédé selon l'invention, on file le pro-I filé en aluminium dans une filière, tout en introduisant dans cette dernière~ au cours du filage, un ruban constitué en mé-tal de placageO
De préférence ce ruban comporte, sur sa ~ace en con-taot avec l'aluminium~ un revatement en ce dernier métalO
Le profilé selon l'invention comprend une ~me en aluminium ou en un de ses alliages, recouverte~ sur une partie de ~a surface~ par un ruban métallique~ la liaison entre ces deux éléments étant métallurgique.
Llinvention ainsi définie est expliquée ~ partir d'ex-emples illustrés par les figures jointes.
Les iigures 1, 2 et 3 représentent respectivement trois exemples de profilés en aluminium pourvus d'un placage métalliqueO

-2-.: - ~ - ~.......... . ..

103237~
~ es figures 4~ 5 et 6 repr~sentent~ en vue partielle~
une fili~re pour la fabrication du profiléO ~a ~`igure 4 est une coupe selon IV de la ~igure 5 et la figure 5 est une cou-pe selon V de la figure 4, Ia figure 6 précise un détail de la figure 50 Sur ces ~igures, les mames éléments sont désignés - par les mêmes repares.
~ es profilés représentés par les figureæ 1~ 2 et 3 comprennent une ~me 1 en aluminium ou en un alliage de ce métal, dont la face supérieure eonst~tuant la semelle est recouverte d'un rubant 2 d'acier inoxydableO Dans le cas de la figure 1 la semelle 3 est plane et le ruban d'acier est également plan dans le cas des figures 2 et ~, la semelle présente la forme d'un dièdre à deux plans 4 et 5~ le ruban d'acier étant déformé
de façon à les ëpouser étroitementO Dans le cas de la figure 2 le dièdre est concave, tandis qu'il est convexe dans le cas de la figure 3.
~e ruban est de préférence plat car~ lors du iilage sur l'âme en aluminium dans la filière d'un outillage special décrit ci-après, il chemine selon une trajectoire courbe. Il doit donc pouvoir se cintrer élastiquement et~ pour cela~ ne pa~ présenter un moment d'inertie de flexion trop important et~
en tous cas~ compatible aveo la courbure qui lul est imposéeO
: Ce ruban est de prérérence préfabriquéO ~e meilleur ré~ultat est obtenu en utilisant un ruban dont la face qui ~iendra ultérieurement en contact avec l'Qme est déjà re~êtue soit d'aluminium~ soit d'un alliage de ce métal de préférence identique à celui qui constitue l'~me~ de façon ~ faciliter la liaisonO Ce revetement est obtenu par colaminage à froid de deux rubans, l'un d'acier, l'autre d'aluminium, sur laminoir asymétrique~ selon une technique bien connueO
~e ruban a généralement la même largeur que la se-.

- - ~, - : , .,. ,. , .~.... . .

1()32377 melle de l'~me~ mais ce n~est pas une obligation. Il peut atre plu~ large, l~excé~ant étant, par exemple, rabattu sur les c~tés de la semelleO
Le ~ilage de l'~me et le placage s9eff~ctuent simul-tanément dans un outillage de filage à pont: la liaison nlest plus mécanique mais métallurgique, car elle se fait par inter-p~nétration de métal. Il est avantageux de réaliser simul-tanément deux profilés en les disposant dos ~ dos, c'est-~-dire en contact par leur placage en acier, de façon à éviter que le placage en acier soit en contact par sa surface exté-rieure avec les portées de la ~iliare, ce qui pourrait nuire à un bon éta* de la ~ur~ace extérieure du placage acier. On peut ainsi filer, soit deux pro~ilés selon la figure 1, soit un profilé selon la figure 2 et un profilé selon la figure 3 de même angle dièdreO
On fabrique ainsi deux profilés en une seule opérationO
Si l'on ne désire fabriquer qu'un seul profilé tout en pro-tégeant la surface du placage~ on peut réduire le second pro-filé a un deuxième ruban recouvert dlaluminium; c'est alors la surface de ce dernier métal qui est au contact des portée~
de la filièreO
~'outillage est illustré par les figures 4 et 5.
Il comprend un conteneur 6 dans lequel est mi~ en place le lopin d'alumlnium~ et dont l'~me est désignée par le repère 7. Au conteneur est fixé un porte-outillage 8 recevant un outillage à pont 9 du type porthole sur lequel le métal du lopin se r~partit en deux veines 10. ~es rubans de placage 11 ¢heminent dans les canaux 15 du pont et arrivent dans une nour-rice 12 comportant une buse de guidage 130 Enfin, l'outillage comprend la filière 14 dans laquelle s'élabore le profilé et se réalise le placage du ruban~
Sur chant~ les rubans passent pratiquement sans jeu 103Z37`7 dans la fili~re 14 sans qu~il en résulte~ ni e~forts de contact lmportants~ ni usure de la ~ re~ ni préjudice pour les chants des rubansO ~aluminium de leâme se ressoude dans la filière suivant le plan de symétrie de la section~
~ a face des rubans rev~tue d'aluminium reçoit une pr~paration consistant en un brossage dans le sens de la lon-gueur, ju~te avant que les rubans soient introduits dans 1'ou-tillage et après ou avant qu'ils aient été réchauffés au dé-filé par tout mo~en connu~ tel que le réchauffage par induction.
~es rubans défilent à la vitesse de filage des pro~ilés, qui peut aller de plusieurs mètres a plusieurs dizaines de matres à la minute~ selon l'alliage d'aluminium utilisé et la forme -du profilé.
~ ors du re*roidissement des pro~ilés, le retrait plus important de l'aluminium occasionne une mise en compression du ruban en acier qui provoque l'apparition d'une ~lèche longi-tudinale~ On y remédie par une traction contralée exercée u-niquement sur l'~me au moyen de mors appropiésO
Malgré les différences de coefficient de dilatation de l'acier et de l'aluminium~ la liaison obtenue permet~ dans le ¢a8 de rails de captation de courant, d'empêcher toute dé-formation de la surface de contact qui serait préjudiciable à
la gualité de la captation par frott~urs ou balais~ m~m~ dans I le cas de véhicules très rapides, comme l'aérotrain.
Le procédé est remarquable à la foi~ par la qualité
de la liaison obtenue et par la simplicité de la mise en oeuvre~
qui résulte du fait que le profilé est réalisé en une seule opération de filage~
~ 'invention s'applique à la réalisation de profilé~
en aluminium ou en un de ses alliages, pourvus d'un placage métallique partiel et, plus particulièrement, ~ la réalisation de rails de captation de courant électrique pour véhicules guidés~

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Claims (2)

Les réalisations de l'invention, au sujet desquelles un droit exclusif de propriété ou de privilège est revendiqué, sont définies comme il suit:

1. Appareil destiné à la fabrication de profilés en aluminium ou en un de ses alliages, pourvus d'un placage mé-tallique partiel par filage du profilé en aluminium dans une filière avec introduction, au cours du filage, d'un ruban cons-titué en métal de placage et recouvert, sur sa face en contact avec l'aluminium, d'un revêtement en ce dernier métal, cet appareil comprenant un dispositif de filage à pont et étant caractérisé en ce qu'il comporte une nourrice comportant une buse de guidage pour l'arrivée du ruban.

2. Procédé de fabrication de profilés en aluminium ou en un de ses alliages, pourvus d'un placage métallique par-tiel, caractérisé en ce que l'on file simultanément deux pro-filés adossés par leurs semelles à plaquer, et que l'on intro-duit, entre les deux semelles, deux rubans se touchant selon leur face non revêtue d'aluminium.