Brevet FR2491687A1 — publié le 19820409

Borne de raccordement à sécurité assurée et outil de serrage L'invention concerne une borne de raccordement à sécurité assurée destiné plus particulièrement au raccordement de câbles électriques de forte section. D'une manière générale un bloc de jonction comporte au moins une borne constituée par un étrier en forme de U permettant une insertion transversale du conducteur qui est serré sur la base de l'étrier, ou sur une barrette de liaison, à l'aide d'un patin de serrage disposé entre les flancs de l'étrier; la barrette de liaison sert à relier plusieurs bornes lorsque le bloc de jonction comporte plusieurs bornes, deux ou quatre par exemple. Le patin est constitué par la tête d'un axe susceptible de coulisser à travers un orifice d'un bouchon en forme de cloche filetée intérieurement un ressort de compression est interposé entre la tête de l'axe et le bouchon qui le coiffe et le comprime lorsqu'il est vissé sur l'étrier. Le bloc de Jonction comporte généralement deux flasques isolants, un de chaque c8té des flancs de l'étrier, dont la hauteur est au moins égale à celle d'un ensemble étrier/bouchon lorsque le bouchon est vissé. les flasques protègent ainsi la, ou les, bornes du bloc de jonction, ce qui assure une-protection contre les risques de court circuit par contact avec une borne, tout en rendant impossible l'emploi d'une pince pour visser ou dévisser le bouchon en serrant le corps même du bouchon, ou encore en serrant la partie supérieure du bouchon qui comporte généralement des moyens de serrage destinés à coopérer avec une clé. Dans de tels blocs de jonction rien n'interdit de visser un bouchon et de retirer la clé alors que le couple requis pour un bon serrage du conducteur, n'a pas été atteint, l'opérateur ayant pu être amené à interrompre l'opération de vissage. L'invention a pour but une borne de raccordement ne présentant pas les inconvénients des bornes connues, et dans laquelle le bouchon, donc le conducteur, est obligatoirement serré à un couple donné, l'outil de serrage restant solidaire du bouchon tant que le couple de serrage donné n'est pas atteint. L'invention a pour objet une borne de raccordement à sécurité assurée comportant un étrier en forme de U, un bouchon constitué -2- d'un cylindre creux fileté intérieurement et fermé à une extrémité par une plaque comportant un trou en son centre, un patin solidaire d'une tige coulissant dans le trou de la plaque, et un ressort *de compression interposé entre le patin et la plaque du bouchon qui le coiffe, caractérisé en ce que la plaque du bouchon comporte un moyen de serrage constitué par deux pattes perpendiculaires à la plaque et situées à la périphérie de celle-ci et un plot central comportant deux faces planes situées en regard de chaque intervalle séparant les pattes, et deux crochets, un sur chaque face plane, ledit plot central ayant, au dessus des crochets, une extrémité de forme polygonale pouvant s'emboîter dans un outil de serrage. L'invention a également pour objet un outil de serrage pour un bloc de jonction tel que défini ci-dessus, ledit outil de serrage comprenant un outil dynamométrique, une douille et une pièce d'entrai- nement traversant la douille et solidaire de l'outil dynamométrique et comportant un manchon ayant une empreinte polygonale de même forme que l'extrémité polygonale du plot central du bouchon, la douille étant solidaire d'une partie fixe de l'outil dynamométrique et ayant une extrémité comportant deux pattes couvrant le manchon et un verrou comportant deux lames verrou terminées chacune par un crochet, lesdites pattes de la douille venant se loger entre les pattes du bouchon et les crochets du verrou venant en prise avec les crochets du bouchon. Les caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description d'un exemple de réalisation illustré par les figures annexées dans lesquelles: - la figure 1 est une vue en élévation et coupe partielle d'un bloc de jonction équipé de bornes de l'invention, - la figure 2 est une vue en perspective des bornes du bloc de jonction de la figure 1, - la figure 3 est une vue en perspective éclatée d'un outil de serrage d'une borne du bloc de jonction de la figure 1, - la figure 4 est une coupe longitudinale d'une borne et de l'outil de serrage en prise avec la borne, au repos. - la figure 5 est une coupe 5-5 de la figure 4 représentant à une échelle différente, les positions respectives de la borne et l'outil -3 - de serrage en prise. - la figure 6 représente en coupe, dans le même plan que la figure 5, les positions respectives de la borne et de l'outil de serrage lorsque le couple de serrage est atteint. La figure 1 représente en coupe partielle un bloc de jonction 1 équipé de bornes de l'invention, comprenant un support 4, isolant, monté sur un rail 5, et deux bornes 2 et 3 dont une extrémité inférieure est solidaire du support lequel comporte deux flasques tels que 6 dont un seul est visible sur la figure. Chaque borne comporte un étrier 7 en forme de t), recevant un conducteur 8 entre ses branches une barrette de liaison 9 relie les deux étriers, un bouchon 10, cylindrique, fileté intérieurement, se visse sur l'étrier 7 dont les branches sont filetées extérieurement, le bouchon est fermé a son extrémité supérieure qui comporte deux pattes 11 et 12.et et un plot central 13 qui reçoit un outil de serrage. La figure 2 représente en perspective les bornes du bloc de jonction de la figure 1. L'extrémité supérieure du bouchon 10 est fermé par une plaque 14, circulaire. Les pattes 11 et 12 sont diamétralement opposées par rapport au centre de la plaque 14 et sont situés à la périphérie de celle-ci; chaque patte comporte une arête 15 perpendiculaire à la plaque et une rampe 16, un méplat 17 relie la rampe à l'arête; les arêtes 15 des pattes 11 et 12 sont diamétralement opposées. Le plot central 13 perforé en son centre sur toute sa hauteur, comporte deux faces planes telles que 18, diamétralement opposées, dont une seule est visible sur la figure; le diamètre de la plaque 14 perpendiculaire aux deux faces planes fait un angle de 450, dans le sens horaire, avec le diamètre passant par les arêtes 15 des pattes 11 et 12. Entre les deux faces planes 18, le plot central comporte des parties semi-cylindriques 19 dont la hauteur est nettement inférieure à celle des faces planes 18; au dessus de chaque partie semi-cylindrique le plot central comporte une partie plane 20 comportant un ergot 21, de forme triangulaire par exemple; la hauteur totale d'une partie semi-cylindrique 19 et d'une partie plane 20 est égale à la hauteur d'une face plane 18; les deux parties planes 20 et les deux faces planes 18 forment un quadrilatère qui est par exemple 249 1687 -4- un carré. Au dessus de ce quadrilatère, le plot central 13 se termine par un cylindre creux 22. La borne comporte également un patin 23 et un ressort de compression 24 logé dans le corps du bouchon 10. Un crochet 58 est situé sur chaque face plane 18, à la hauteur des parties semi-cylindriques 19, le crochet 58 est incliné vers la plaque 14 du bouchon 10. La figure 3 est une vue en perspective éclatée d'un outil de serrage comportant un outil dynamométrique 25, un ressort de rappel 26, une entretoise 27, une douille 28, une pièce d'entraînement 29 et un verrou 30. Un manchon 31 cylindrique, à l'extrémité de la pièce d'entraînement 29, comporte une empreinte 32 ayant même forme que le quadrilatère formé sur le plot central 13 par les deux faces planes 18, les parties planes 20 et Les ergots 21. Le manchon 31 est prolongé par une tige 35 ayant une extrémité hexa- gonale 33; une collerette 34 de la tige 35 sert de butée à l'entre- toise 27. Le verrou 30 est constitué par un anneau 36, deux lames verrou 37 et 37' et deux ergots 38 dont un seul est visible sur la figure, les ergots 38 et les lames verrou 37 et 37' étant-décalés l'anneau 36 est enfilé sur la tige 35 et les lames verrou s'étendent le long du manchon 31; les lames verrou comportent chacune un crochet 39, 39' à leur extrémité, ces crochets étant dirigés vers l'empreinte 32; les ergots 38 sont dirigés vers la tige 35. La douille 28, cylindrique est fermée à une extrémité par une paroi 40 comportant en son centre un trou 41 et une lumière 42 le paroi 40 comporte également un tube 43 cylindrique de diamètre égal à celui du bouchon 10 d'une borne; la lumière 42 a une longueur inférieure au diamètre du tube 43. Le tube 43 est prolongé par deux pattes 44 et 45 identiques et diamétralement opposées; chaque patte occupe un quart de la circonférence du tube 43, et a une longueur au moins égale-à la hauteur des pattes 11 et 12 du bouchon 10. La pièce d'entraînement 29 est enfilée par sa tige 35 dans la douille 28, à travers le trou 41, les ergots 38 du verrou 30 viennent se loger dans la lumière 42, ce qui bloque ledit verrou dans une position bien déterminée par rapport à la douille 28. L'entretoise 27 est alors enfilée sur la tige 35 par l'extrémité ouverte de la douille 28, ainsi que le ressort de rappel 26 qui entoure alors l'entretoise; 249168 7 -5- une extrémité 46 du ressort de rappel vient en butée contre une goupille 47 portée par la douille 28 près de la paroi 40; une autre extrémité 48 du ressort de rappel 26 vient en butée contre une vis 51 de fixation de la pièce d'entraînement 29 sur l'outil dynamométrique. A cet effet l'outil dynamométrique comporte un manchon 49, cylindrique comportant un trou hexagonal 50 dans lequel pénétré l'extrémité hexagonale 33 de la pièce d'entraînement, la vis 51 est vissée dans un trou fileté 52 du manchon 49 et bloque la pièce d'entraînement 29 dans le manchon 49; la douille 28 comporte un trou 53 pour accès à la vis 51. La douille 28 est alors fixée sur une partie cylindrique 54 à l'aide de vis telles que 55, dans une position telle que l'empreinte 32 de la pièce d'entraînement 29 ait une position bien déterminée par rapport au verrou 30 donc par rapport aux pattes 44 et 45 de la douille 28. La figure 4 représente en coupe longitudinale, une borne et l'outil de serrage en prise avec la borne. Les repères de cette figure ont bien entendu même signification que dans les figures précédentes. Dans cette figure le ressort de compression 24 de la borne, figure 2, est constitué par un empilage de rondelles 56 entre le patin 23 et une entretoise 57. Une pièce d'accrochage 59 est constituée d'un anneau 60 et de deux pattes 61, 62 repliées à leur extrémité de manière à constituer les crochets 58 de la figure 2. La pièce d'accrochage est enfilée sur une tige 63 solidaire du patin 23; l'extrémité de la tige 63 est engagée dans le plot central 13 dans lequel elle coulisse et son extrémité comporte un trou fileté recevant une vis 64 dont la tête vient en appui sur une collerette ménagée dans le plot central. Lors du serrage du conducteur 8 obtenu par vissage du bouchon 10, les rondelles 56 sont comprimées et la tige 63 coulisse dans le plot central; lorsque le couple de serrage est atteint la tête de la vis 64 vient affleurer l'extrémité du plot central, extrémité constitué par le cylindre creux 22, figure 2. Dans la figure 4 l'outil de serrage et la borne sont en prise; le manchon 31 vient buter contre les parties semi-cylindriques 19 (figure 2) du plot central, et les crochets 58 de la borne sont engagés dans les crochets 39 et 39' du verrou 30 de l'outil de -6- serrage; l'empreinte 32, figure 3, du manchon 31 est engagée sur le quadrilatère du plot central 13, et les pattes 44, 45 de la douille 28 sont positionnées entre les pattes 11 et 12 du bouchon 10 la distance entre la paroi 110 de la douille 28 et la plaque 14 du bouchon 10 est légèrement plus grande que la hauteur du tube 43 et des pattes 44, 45 de la douille 28. La figure 5 est une coupe 5-5 de la figure 4, et représente, à une échelle différente, les positions respectives de la borne et de l'outil de serrage en prise et plus précisément les positions du plot central 13, des crochets 58, et des pattes 11 et 12 du bouchon 10, et du manchon 31, des lames verrou 37, 37', et des pattes 44 et 45 de la douille 28 de l'outil de serrage. Cet;te figure correspond à la position de l'outil lorsqu'il est engagé sur la borne, position qu'il conserve lors du vissage jusqu'à ce que le couple de serrage déterminé par l'outil dynamométrique soit atteint, comme cela sera explicité plus loin. La figure 6 représente, dans le même plan de coupe que la figure 5 les positions respectives que prennent le bouchon 10 et la douille 28 et le manchon 31 lorsque le couple de serrage est atteint, positions qui permettent le dégagement de l'outil de serrage. Pour visser un bouchon 10 sur un étrier, le bouchon est fixé à l'extrémité de l'outil de serrage dans la position représentée figure 5. Dans l'outil de serrage la pièce d'entraînement 29, figure 3 est montée de manière telle que les crochets 39 et 39' soient décalés par rapport aux faces de l'empreinte 32; l'outil de serrage et le bouchon 10, sont présentés de façon telle que les crochets 39 et 39' soient au dessus des crochets 58 du bouchon 10, comme représenté figure 5, l'empreinte 32 venant s'engager dans le quadrilatère correspondant du plot central 13 du bouchon 10; par simple pression sur le bouchon les crochets 39 et 39' glissent sur les crochets 58 qui sont inclinés vers le bouchon, et grâce à l'élasticité des lames verrou 37 et 37' passent par dessus ces crochets 58 et se referment ensuite; les pattes 44 et 45 sont décalées par rapport aux arêtes 15 des pattes 11 et 12 du bouchon. Le bouchon 10 ne peut plus être désolidarisé de l'outil de serrage qu'en maintenant, 249 168 7 -7- à l'aide d'une pince, ledit bouchon, et en faisant tourner l'outil de serrage dans le sens horaire, qui est supposé être le sens de vissage; lorsque le couple de serrage est atteint, le bouchon et l'outil de serrage prennent les positions représentées figure 6, sur laquelle on voit que les crochets 58 et 39 et 39' ne sont plus en prise; les pattes 44, 45 de la douille sont au contact des rampes 16 des pattes du bouchon, de sorte que l'outil de serrage tournant dans le sens horaire il se dégage du bouchon; la pièce d'entraînement 29 de l'outil de serrage n'est plus entraînée par celui-ci lorsque le couple de serrage est atteint, de sorte que seule la douille tourne, le manchon 31 restant en contact avec le bouchon, jusqu'à ce que l'outil de serrage soit dégagé. La douille 28 ayant tourné d'un certain angle par rapport à la pièce d'entraînement 29, le ressort de rappel 26 a été tendu, et lorsque l'outil de serrage est dégagé du bouchon, le ressort de rappel ramène la pièce d'entral- nement 29 dans sa position normale qui correspond à celle pour laquelle l'outil de serrage étant au repos aucun couple n'est exercé sur la pièce d'entraînement. Lorsque l'on désire visser un bouchon sur une borne on procède comme précédemment pour solidariser le bouchon et l'outil de serrage, puis l'on visse le bouchon sur l'étrier de la borne; dès que le couple de serrage déterminé par l'outil dynamométrique est atteint l'outil de serrage se dégage du bouchon comme cela a été décrit ci-dessus. Pour dévisser un bouchon sur une borne on engage l'outil de serrage sur le bouchon, comme précédemment, les pattes 44 et 45 de la douille 28 venant, uniquement si l'effort est important, en contact avec les arêtes 15 des pattes 11 et 12 du bouchon 10 celui-ci est entraîné par l'outil de desserrage dans le sens anti- horaire, et, comme dans cette position la douille 28 ne peut tourner par rapport à la pièce d'entraînement 29 que d'un angle limité, jusqu'au contact avec les arêtes 15, le couple au desserrage n'est pas limité, ce qui permet donc de dévisser un bouchon même s'il y a eu oxydation des filets. On remarquera qu'une fois dévissé le bouchon reste solidaire de l'outil de serrage, ce qui assure une sécurité de raccordement car l'outil ne pourra être dégagé 249 1687 -8- du bouchon qu'après serrage correct de celui-ci; toute interruption de l'opération de vissage est donc sans conséquence, car l'outil de serrage reste en prise avec le bouchon, et lorsque l'outil de serrage est libéré on est assuré que le bouchon a été vissé avec le bon couple. On a représenté sur les figures 2, 5 et 6, deux ergots 21 sur les faces 20 du plot central 13; le but de ces ergots est d'interdire l'emploi d'un outil autre que l'outil de serrage, par exemple une clé à tube de section carrée, ce qui contribue à augmenter la sécurité de raccordement en rendant indispensable l'emploi de l'outil de serrage décrit. Dans les exemples de réalisation décrits, le plot central 13, et l'empreinte 32 de l'outil de serrage ont une forme de quadrilatère et en particulier une forme de carré; bien entendu il est possible d'utiliser toute autre forme et en particulier toute forme pour laquelle il n'existe pas de clé dans le commerce; on pourra ainsi utiliser une forme de rectangle ou de polygone régulier ou non, sans avoir à munir une ou plusieurs faces de ce polygone d'ergots ou analogues. 249168 7 -9- REVENDICATIONS 1/ Borne de raccordement à sécurité assurée comportant un étrier (7) en forme de V, un bouchon (10) constitué d'un cylindre creux fileté intérieurement et fermé à une extrémité par une plaque (14) comportant un trou en son centre, un patin (23) solidaire d'une tige (63) coulis- sant dans le trou de la plaque, et un ressort de compression (24) interposé entre le patin et la plaque du bouchon qui le coiffe, caractérisé en ce que la plaque (14) du bouchon comporte un moyen de serrage constitué par deux pattes (11, 12) perpendiculaires à la plaque et situées à la périphérie de celle-ci et un plot central comportant deux faces planes (18), situées en regard de chaque inter- valle séparant les pattes, deux crochets (58), un sur chaque face plane, ledit plot central ayant, au dessus des crochets, une extrémité de forme polygonale comportant les deux faces planes (18) pouvant s'emboîter dans un outil de serrage. 2/ Borne de raccordement à sécurité assurée selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les pattes (11, 12) sont diamétralement opposées et comportent chacune une arête (15) perpendiculaire à la plaque, une rampe (16) et un méplat (17) reliant l'arête et la rampe, les pattes étant symétriques l'une de l'autre par rapport au centre de la plaque, et que l'extrémité polygonale du plot central est un rectangle dont deux cotés opposés sont constituées par les faces planes (18) du plot central (13), une médiane des faces planes faisant un angle de 450 dans le sens horaire avec un diamètre de la plaque passant par les arêtes (15) des pattes (11, 12). 3/ Borne de raccordement selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les pattes (11, 12) sont diamétralement opposées et compor- tent chacune une arête (15) perpendiculaire à la plaque (14), une rampe (16) et un méplat (17) reliant l'arête et la rampe, les pattes étant symétriques l'une de l'autre par rapport au centre de la plaque, et que l'extrémité polygonale du plot central est un carré dont la médiane des faces planes (18) constituant deux cotés opposés, fait un angle de 450 dans le sens horaire, avec un diamètre reliant les arêtes (16) des pattes (11, 12). 4/ Borne de raccordement selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'au moins un des côtés de l'extrémité polygonale du plot - 10 - central (13) comporte un ergot (21). / Outil de serrage pour borne de raeeordement selon l'une des revendications 1, 2, 3 et 4, caractérisé par le fait qu'il eomprend un outil dynamométrique (25), une douille (28) et une pièce d'entralnement (29) traversant la douille et solidaire de l'outil dynamomét'Pique et comportant un manchon (31) ayant une empreinte polygonale de même forme que l'extrémité polygonale du plot central (13) du bouchon (10), la douille (28) étant solidaire d'une partie fize de l'outil dynamo métrique et ayant une extrémité comportant d'une part deux pattes (44, 45) couvrant le manehon et d'autre part un verrou (30) comportant deux lames verrou (37, 37') terminées chacune par un crochet (39, 39'), lesdites pattes (44 45) de la douille venant se loger entre les pattes (11, 12) du bouchon (10), et les crochets (39, 39') du verrou (30) venant en prise avec les crochets (58) du bouchon. 6/ Outil de serrage selon la revendication 5, caractérisé par le fait que la douille (28) comporte un ressort de rappel (26) dont une extrémité est solidaire de la douille et une autre extrémité solidaire de l'outil dynamométrique (25) entrainant la pièce d'entral- nement (29).