courant était ensuite dirigé, à travers un interrupteur et une bobine d'induction régulatrice à noyau de fer mobile, dans un transformateur fixe qui le changeait en un courant de grande intensité sous 3 ou 4 volts de tension. Ce dernier appareil était suspendu à une grue; son enroulement secondaire était constitué par une seule spire de cuivre massif aboutissant à des contacts en

cuivre creux entre lesquels se faisait la soudure. La voiture contenait également un moteur actionnant la grue et un autre commandant une pompe qui faisait circuler un courant d'eau froide à l'intérieur des contacts creux. Elle était précédée d'un chariot auxiliaire portant deux moteurs électriques

soudure.

qui actionnaient des meules à émeri. La machine à souder était installée à l'arrière, de façon qu'on ne fût pas obligé de faire passer le matériel sur un joint encore chaud.

Avant de souder un joint, on faisait buter l'un contre l'autre les deux bouts de rails, en enfonçant un coin dans le joint précédant, et l'on dressait à la meule les faces verticales des rails sur une longueur de 0,05 m. de part et d'autre du joint. Puis le joint était emboité entre deux blocs

Fig. 65. — Blocs servant à la d'acier 1,1 (fig. 65), enveloppant partiellement le patin et sur lesquels venaient s'appliquer les pièces de contact. On faisait alors passer progressivement le courant et, lorsque la température de soudure était atteinte, on pressait très fortement les pièces de contact l'une contre l'autre, de manière à faire pénétrer une certaine quantité de métal fondu entre les abouts des rails.

Puis on mettait en place les deux blocs supérieurs 2,2, sur lesquels on recommençait l'opération.

Le temps moyen nécessaire à la confection d'un joint variait de douze à quinze minutes, dont la plus grande partie était prise par les opérations préparatoires et la mise en place de la machine. Chaque soudure absorbait une quantité de courant de 250 ampères environ pendant deux à trois minutes sous la tension moyenne de 500 volts. Le prix de revient était de 15 à 20 fr. On a soudé ainsi 10 km. de voies.

par joint.

Fig. 66.

A Cleveland, la compagnie Johnson a de même soudé électriquement 3 400 joints de rails pendant l'été de 1894.

Mais le réseau sur lequel ce procédé a été appliqué sur la plus vaste échelle, est celui de Brooklyn, où plus de 50 km. de voies ont été soudés par cette méthode. Le matériel de soudure (fig. 66) était ici renfermé dans deux voitures au lieu d'une la première contenait le moteur générateur, la seconde le transformateur réducteur de potentiel et la machine à souder. L'opération se faisait d'ailleurs comme précédemment, à part quelques perfectionnements de détail, notamment l'emploi d'un survolteur à l'entrée du transformateur pour remédier aux baisses de voltage de la ligne et la substitution de la pression hydraulique au serrage à vis pour le rapprochage des pièces de contact; on avait aussi augmenté les dimensions des blocs de soudure et contre le cham

pignon du rail on disposait un bourrelet en matière non conductrice de façon à réduire les pertes de chaleur.

Depuis lors, on a cherché à réaliser la soudure effective des rails bout à bout. La compagnie Johnson a fait de nombreuses recherches dans ce sens et, d'après une communication récente d'un de ses ingénieurs, M. Eyre', elle serait arrivée à de bons résultats pratiques en pressant très fortement l'un contre l'autre les abouts des rails à souder, emboités entre deux mâchoires. Le mode d'opérer est le suivant on place diagonalement de chaque côté du joint, contre les rails préalablement décapés, deux contacts en cuivre, modelés sur le profil du rail; en face de chaque contact se place un bloc d'acier de même forme, et les deux pièces sont maintenues en position par des cales et des boulons traversant les trous d'éclisses; on fait passer le courant et, quand la température est suffisamment élevée, on rapproche l'un de l'autre les deux rails à l'aide d'une presse hydraulique de façon à refouler le métal tout autour du joint. Il ne reste plus ensuite qu'à aplanir le dessus du champignon du rail.

Il est bien difficile de porter dès maintenant un jugement définitif sur la valeur commerciale des procédés de soudure électrique des rails. Ce qu'on peut dire seulement, c'est que les portions de voie ainsi soudées se distinguent des voies ordinaires par une plus grande douceur au roulement, et, à l'inspection, par la difficulté qu'on éprouve à découvrir les joints bien aboutés et parfaitement lisses. Pendant l'été, on ne constate aucune déformation de la voie. La conductibilité électrique du joint est aussi bonne que celle du rail lui-même, ce qui constitue un avantage précieux lorsqu'on emploie les rails comme circuit de retour.

Le procédé, susceptible encore de perfectionnements opératoires, semble devoir donner la solution cherchée de la question des joints, si l'on parvient à ne pas modifier la résistance mécanique du métal aux points de soudure.

C'est en effet là qu'est encore le point faible du système : la température élevée à laquelle se fait la soudure tend à modifier la structure du métal et à le rendre cassant. Il faut cependant constater que des progrès importants ont été accomplis. Sur la ligne de Saint-Louis, 3,27 p. 100 des joints soudés électriquement se sont brisés pendant l'hiver. A Cleveland, cette proportion est tombée à 0,18 p. 100.

'Street Railway Journal, décembre 1896, p. 776.

-

La température moyenne, pendant la construction de cette ligne, a été de 17° (minimum 10°, maximum + 37°). Durant l'hiver qui a suivi l'opération, la température a plus basse a été de 24° et, pendant l'été suivant, la température est

Le nouveau mode de soudure par bout donne, parait-il, des résultats meilleurs encore et l'on arriverait par ce procédé à ne pas changer la texture du métal aux points de soudure. Mais ces dires auraient besoin d'être confirmés par la pratique.

Un autre inconvénient du système, et celui-là semble plus difficile à éliminer, c'est de nécessiter un matériel encombrant et coûteux, dont la dépense d'achat est à peu près prohibitive pour une compagnie de tramways; la question des réparations éventuelles se trouve par là singulièrement compliquée, car on ne peut évidemment pas faire revenir la machine sur les lieux chaque fois qu'il s'agira de refaire un joint brisé.

Soudure à la fonte. A ce dernier point de vue, il faut reconnaître certains avantages à un procédé plus récent qui consiste à réunir les extrémités des rails au moyen d'une coulée de fonte.

Ce procédé a été mis en œuvre pour la première fois à SaintLouis, en 1895, sur 5 km. de voies, puis à Saint-Paul, Minneapolis, Newark, Memphis, Providence, Orange, Brooklyn, Chicago, etc.; plus de 20 000 joints ont été soudés ainsi dans cette dernière ville par la Falk Manufacturing Company », de Milvaukee.

Le matériel employé à Chicago se compose d'un petit cubilot monté sur roues et traîné par des chevaux; il est muni d'une soufflerie actionnée par un moteur à pétrole. Le métal introduit dans le cubilot se compose pour moitié de fonte siliceuse dure, pour un quart de fonte siliceuse douce et pour un quart de ferraille; la fusion s'effectue très rapidement : vingt minutes après que le vent a été donné, le métal est prêt à couler. Pour faire un joint, on commence par enlever les éclisses et décaper les extrémités des rails sur 0,20 m. environ de longueur; s'il y a un intervalle entre les abouts, on le remplit avec une cale d'acier mince. Puis on entoure le joint d'un moule en fonte enduit de graphite, préablement chauffé au rouge sombre; ce moule est en deux pièces, qui sont fixées au rail au moyen

montée à 38°. La voie est ainsi passée par une série de températures dont la différence atteint 62°, soit un écart maximum de 41° sur la température moyenne constatée lors du soudage.

Sept des joints, en se brisant, se sont ouverts de 50 mm.; mais, pour un grand nombre, l'ouverture était à peine perceptible. En moyenne, elle a été de 6 mm. Pendant l'été, les ouvertures ont diminué, mais sans jamais se refermer complètement. Une conséquence intéressante se dégage de ce fait. Pour un écart de température de 41°, chaque file de rails se serait contractée de 2,52 m., si elle avait été libre sur toute sa longueur. En réalité, aucun des intervalles n'a dépassé 50 mm. et leur somme n'a pas excédé 150 mm. Cela semble bien démontrer que l'effet qui a brisé chaque joint n'était pas la somme d'efforts transmis tout le long de la voie, mais plutôt le résultat de tensions locales, se produisant sur une faible longueur de part et d'autre du joint.

de boulons et d'étriers. On garnit de sable réfractaire les bords de toutes les ouvertures et on laisse l'appareil en place assez longtemps pour que les bouts de rails s'échauffent. Une plaquette de tôle est engagée dans le joint pour compléter la fermeture. La fonte au sortir du cubilot est reçue dans une

poche de fondeur, puis versée avec précaution dans le moule (fig. 67); on laisse celui-ci en place pendant dix minutes environ, pour que le métal se refroidisse

lentement. Une équipe de six à huit hommes avec un cubilot peut ainsi faire de 70 à 100 joints par jour; la coulée elle-mème prend très peu de temps: il suffit de trois heures pour couler 40 joints. Pour éviter une contraction ou une expansion trop considérable des rails, on traite d'abord les joints de deux en deux et on les laisse refroidir complètement avant de passer aux joints intermédiaires. Les éclissages ainsi faits (fig. 68) consomment environ 45 kg. de métal et couvrent 4 trous de boulons, ce qui leur donne à peu près 0,40 m. de longueur. Ils coûtent 15 fr. environ.