Procédé pour nettoyer une surface métallique de manière à augmenter son coefficient de frottement sans modification appréciable de son état, et dispositif pour la mise en aeuvre de ce procédé La présente invention a pour objet un procédé pour nettoyer une surface métallique de manière à augmenter son coefficient de frottement sans modi fication. appréciable de son état et un dispositif pour la mise en #uvre de ce procédé.
Comme on le sait, le nettoyage d'une surface métallique, c'est-à-dire l'élimination de tout maté riau étranger, présente, dans certains cas, une très grande importance. Cela est surtout nécessaire lors qu'il s'agit des surfaces de friction servant à la trans mission de puissance dans des systèmes mécaniques, tels que, par exemple, les machines de traction sur voie ferrée, où l'effort de traction est transmis par contact roue-rail. Cet effort pourrait être théorique ment multiplié si l'on pouvait débarrasser entière ment les surfaces actives de la roue et du rail des couches de graisses et autres pollutions organiques, ainsi que des couches d'oxydes et de gaz adsorbés.
Divers procédés ont été proposés pour le net toyage de surfaces métalliques, tels que, par exemple, le nettoyage par distillation de solvant, le nettoyage au bain de solvants, le nettoyage par ultrasons, le nettoyage par chauffage à haute température sous vide, le nettoyage dans un bain électrolytique, etc. Toutefois tous ces procédés connus présentent des inconvénients ; ainsi, les uns ne peuvent pas être ap pliqués aux surfaces des pièces en fonctionnement tandis que les autres n'éliminent que les impuretés. or ganiques et non les oxydes ou les gaz adsorbés. D'au tres ne s'adaptent pas au traitement de pièces de forme quelconque (par exemple les rails).
L'établissement de surfaces propres peut être éga lement obtenu par des procédés suivant lesquels on enlève de la matière à l'endroit où la surface est pol luée, pour obtenir une nouvelle surface propre, tels que l'usinage par outils tranchants ou abrasifs et par électroérosion. Il est évident que de tels procédés ne peuvent pas être utilisés dans les cas où un nettoyage fréquent de- la même surface est nécessaire et où une perte de matière n'est pas acceptable.
Le but du procédé selon l'invention est d'élimi ner les inconvénients précités. Il est caractérisé par le fait que l'on chauffe ladite surface, point par point, dans un milieu diélectrique gazeux, au moyen d'étin celles électriques produites par des impulsions de courant d'une durée inférieure à 50 microsecondes.
Le procédé est donc basé sur l'échauffement du métal sous l'action d'étincelles électriques, avec la particularité que si chaque étincelle ne dure qu'un temps très court, de l'ordre de quelques microsecon des, il n'y a qu'une petite masse de métal localisée au point d'impact de l'étincelle sur la surface, qui s'échauffe et qui atteint des températures très éle vées. A ces températures les matières organiques pré sentes sont volatilisées et les gaz adsorbés sont arra chés de la surface. De plus, on peut réduire les oxy des ainsi surchauffés en opérant en milieu réducteur ou en injectant dans l'étincelle un jet de gaz réduc teur.
A l'effet thermique, qui est prépondérant, s'ajou tent des effets. électrostatiques et des effets mécani ques (aspiration par le canal ionisé lors de son ex tinction) qui arrachent les pollutions de la surface. Lorsqu'il s'agit par exemple de nettoyer la sur face des rails de chemins de fer pour augmenter l'adhérence roues-rails, des conditions favorables à la mise en oeuvre du procédé objet de l'invention sont les suivantes : écart électrodes - surface 2 à 8 mm, tension d'amorçage de l'étincelle 15 à 20 KV, -fré quence de répétition 4000 décharges par seconde.
Le milieu diélectrique gazeux utilisé sera normalement l'air ambiant, ou de l'air projeté sous pression, ou bien encore un gaz injecté dans l'espace entre les électrodes et la surface à traiter.
L'invention a également pour objet un dispositif pour la mise en oeuvre du procédé ci-dessus défini. Ce dispositif est caractérisé par un générateur élec trique, muni d'au moins une électrode destinée à être placée en regard de la surface métallique à chauffer, et fournissant des impulsions de courant d'une du rée inférieure à 50 microsecondes, pour donner nais sance à des étincelles éclatant entre ladite surface et l'électrode, cette dernière étant animée d'un mouve ment relatif par rapport à ladite surface, ou inverse ment.
Le nettoyage des bandages des roues de locomo tives constitue une importante application du procédé selon l'invention. Dans ce cas, les électrodes et éven tuellement des tuyères d'injection d'un milieu diélec trique gazeux seront installées en un point approprié du châssis de la locomotive, en regard des bandages de roues à nettoyer. Une autre application consiste dans le nettoyage des rails de chemins de fer, et dans ce cas, un véhicule quelconque se déplaçant sur la voie portera les électrodes et les .tuyères, pour net toyer le boudin des rails au fur et à mesure de sa progression.
Le générateur d'impulsions peut être de n'im porte lequel des types connus: à tubes électroniques à transistors ou à éléments statiques (résistances, selfs, condensateurs), basé sur un des principes con nus. L'électrode est conçue de manière que son usure soit négligeable. Elle est donc constituée d'un maté riau à haute conductibilité thermique, à grande capa cité calorifique et à point de fusion élevé, tel que, par exemple,
le cuivre à 60 1% de tungstène. Un dis- positif mécanique, ou autre, la déplace par rapport à la surface à nettoyer, de manière que successive- ment chacun des points de cette surface soit atteint par une étincelle. L'électrode peut porter un disposi tif permettant d'injecter dans l'étincelle un jet de gaz chimiquement réducteur. Ce gaz peut être par exem ple de l'hydrogène.
Il va sans dire que le dispositif pourrait être pré vu de manière que ce soit la surface à nettoyer qui se déplace, l'électrode restant immobile, ou encore que l'une et l'autre se déplacent. Tout ceci dépendra du genre de surface à nettoyer.