Brevet FR2487590A1 — publié le 19820129

L'invention concerne un connecteur électrique pour tubes conducteurs de courant, les deux tubes ainsi reliés pouvant également conduire un fluide tel qu'un réfrigérant. Le connecteur est du type permettant de conduire le courant électrique d'un tube à l'autre par l'intermédiaire de moyens de contact, les tubes présentant des surfaces conve- nables contre lesquelles viennent s'appuyer les moyens de contact. Plus particulièrement, mais sans que cela soit exclus l'invention concerne un connecteur associé à un dispositif de porte-électrodes pour des fours de fusion électrothermique tele que par exemple les fours destinés à fondre des alliages de fe2 des gueuses de fer et/ou des carbures. Les connecteurs de ce type nécessitent d'être conçus de manière à assurer un excellent contact électrd que entre les éléments à brancher. De plus le branchement doit être aussi simple et rigide que possible de manière à permettrE une connexion facile à brancher ou à débrancher. D'autre part la solution choisie nécessite d'utiliser des moyens de liaison étanches aux liquides de manière à éviter les fuites de réfri- gérant. La liaison entre les tuyaux conducteur de courant en cuivre se fait généralement par soudure à l'arger en utilisant un manchon ou une chemise dans lesquels on intro- duit les extrémités de tubes à relier. Dans une variante de réalisation, on utilise une chemise ou un manchon fendus, l'efl d'enclenchement et de blocage étant obtenus au moyen de boulons d'écrous ou autres moyens analogues bloquant le manchon autour des extrémités de tubes à relier entre elles. Dans les joints de ce type, les extrémités à relier doivent être parfaitement exemptes de films d'oxyde, d'huile ou autres dép8ts. Le remplacement d'un élément quelconqi de l'ensemble de support d'électrodes nécessite actuellement un temps d'arrêt relativement long du four. L'invention a pour but de résoudre lem problèmes ci-dessus et concerne à cet effet un connecteur de liaison électrique entre deux tubes conducteurs (14, 17) pouvai également conduire un fluide tel qu'un réfrigérant par exemple, dans lequel le courant passe d'un tube à l'autre par l'inter- médiaire d'un dispositif de contact, les tubes présentant des surfaces particulières contre lesquelles viennent se bloquer li moyens de contact, connecteur caractérisé en ce que le dispositif de contact comprend un corps de compression provoquant une pres- sion de contact contrôlable et annulable entre les moyens de contact et les tubes, la pression de contact étant suffisante pour assurer un excellent contact électrique. Le dispositif de contact comprend de préférence un élément en forme d'anneau ou de cylindre pouvant être soumis à une pression externe radiale et/ou circulaire produite par des moyens de compression, l'élément en forme d'anneau entourant les deux extrémités des tubes. L'élément annulaire se présente de préférence sous la forme d'un manchon de cuivre ou autre matériau analogue s'appuyant contre les extrémités du tube lorsque les moyens de compression appliquent leur pression. La surface intérieure du manchon peut être usinée et de préférence polie. De plus les surfaces corres- pondantes des extrémités des tubes doivent être usinées et de préférence polies de la même façon. Dans une forme préférée de réalisation de l'invention, le manchon est de préférence fendu, la fente étant de préférence hélicoldale pour fournir une élasticité suffisante permetIant d'obtenir un effet de verrouillage régulier sur les extrémités des tubes. Les moyens de compression peuvent par exemple être constitués par un tuyau flexible de caoutchouc ou autre matériau analogue pouvant supporter la pression interne -produite par un fluide hydraulique. Ce tuyau peut de préférence entourer le manchon. Autour du tuyau flexible se monte un cylin- dre extérieur de préférence en acier inoxydable. Ce cylindre d'acier inoxydable sert à encaisser la poussée des tuyaux lorsqu'on applique une pression au manchon. Le cylindre d'acier inoxydable peut être soudé, par une extrémité, à l'un des tubes, cette liaison étant de préférence réalisée au moyen d'un disque en acier inoxydable non magnétique fixé par brasure au tuyau de cuivre. Ce disque est de préférence monté de manière à venir à ras de la partie usinée de l'extrémité du tuyau. Comme indiqué ci- dessus, les extrémités des tubes destinées à venir contre le dispositif de contact sont usinées de manière à assurer une surface de contact suffisante entre le manchon et les extrémités des tuyaux. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description détaillée qui suit d'une forme préférée de réalisation représentée sur les dessins ci-joints dans lesquels: - la figure 1 est une vue en coupe verticale d'une moitié d'électrode associée à un ensemble de support selon l'invention, - la figure 2 est une coupe verticale d'une forme préférée de réalisation du connecteur selon l'inven- tion, et - la figure 3 est une vue en coupe horizontale du connecteur de la figure 2, la coupe étant effectuée suivant la ligne A-A de la figure 2. La figure 1 représente une vue en coupe verticale d'une moitié d'électrode 2 munie d'un ensemble de porte-électrode 1. Cet ensemble de porte-électrode 1 constitue un bloc d'une seule pièce dans lequel le courant, le réfrigé- rant et le fluide de pression passent dans les mêmes conduites d'alimentation, ces conduites d'alimentation servant également de moyens de suspension de l'ensemble de porte-électrode 1 et par conséquent de l'électrode 2. L'ensemble de pote-électrode 1 comprend un certain nombre de patins de contact 3 entourant complètement ou partiellement l'électrode 2. Les patins de contact 3 sont équipés de moyensde compression 4, ces derniers pouvant Otre de n'importe quel type connu. A l'extérieur des patins de contact 3, un écran de refroidissement se présentant de préférence sous la forme d'un corps d'une seule pièce, entoure l'électrode 2. Les moyens de compression 4 poussent les patins de contact 3 contre le pourtour de l'électrode 2, l'écran de refroidissement extérieur 7 servant de moyen de poussée pour les moyens de compression 4. L'écran de refroidis- sement 7 est, pour cela, de dimensions et de solidité suffisante pour résister aux forces de poussée. L'écran de refroidissement 7 peut encore être formé de sections séparées et reliées ensembl pour former une structure unique rigide. Selon la forme de réalisation de l'in- vention représentée sur la figure 1, les conduites d'alimentatio sont constituées de paires de tubes ou de tuyaux conducteurs du courant électrique, ces tuyaux étant par exemple en cuivre. Les tubes sont de préférence soudés aux patins de contact 3 de manière à ne former qu'un seul bloc avec ceux-ci. Les patins de contact 3 associés aux moyens de compression 4 sont suspen- dus par des tubes 14, ces tubes 14 reposant sur des tubes correspondants 17 supportés par une boite de suspension 9. Les tubes correspondants sont fixés rigidement à la boite par des consoles. Pour obtenir une liaison étanche aux liquides, entre les extrémités de tubes 14 et 17, on utilise le connec- teur selon l'invention. Ce connecteur sera décrit plus en détail sur les figures 2 et 3. L'écran de refroidissement 7 est supporté par les tubes 14 au moyen de supports convenables quelconques (non représentés). La boite de suspension 9 est suspendue au moyen de montants, de traverses et autres, ainsi que par un treuil d'électrode (non représenté). Les patins de contact 3 associés aux moyens de compression 4 et à l'écran de refroidissement 7 présentent dans leur ensemble un diamètre extérieur total infé- rieur au diamètre intérieur de la boite de suspension 9. Par suite, on peut faire monter ou descendre d'un seul bloc l'en- semble du porte-électrode au moyen de la boite de suspension 9 sans qu'il soit nécessaire d'enlever ou de remettre en place l'un quelconque des éléments du porte-électrode. Pour permettre ce mouvement ascendant, les tubes 14 sont munis de pattes perforées 15 soudées sur ces tubes 14. A son extrémité supérieure, l'écran de refroidissement 7 est équipé d'un joint d'étanchéité au gaz 16 monté entre l'écran de refroidissement 7 et l'électrode 2. La figure 2 représente une coupe verticale du dispositif de contact selon l'invention, ce dispo- sitif constituant le détail A de la figure 1. La figure 2 représente une coupe verticale du dispositif de contact, mon- trant les extrémités des deux tuyaux 14, 17. Comme indiqué sur cette figure 2, le dispositif de contact comprend un manchon cylindrique 18 entourant les extrémités des deux tuyaux à relier. A son extrémité supérieure le manchon 18 est muni d'une partie d'entrée agrandie permettant de centrer le tuyau 14 lorsqu'on l'introduit dans le manchon 18. La surface intérieure du manchon 18 est de préférence usinée. De plus les surfaces extérieures des extrémités de tuyaux 14 et 17 sont également usinées. Pour obtenir un contact électrique aussi excellent que possible entre les surfaces, ces surfaces doivent de préférenc être polies. En outre le manchon 18 est fendu dans le sens vertical par une ou plusieurs fentes. Le but des fentes du manchon 18 est d'améliorer l'élasticité de celui-ci pour lui permettre d'as- surer un contact de blocage suffisant entre les extrémités des tubes lorsqu'il est soumis à une pression extérieure. Un corps de tuyau cylindrique 19 entoure le manchon 18. Le tuyau peut être soumis à une pression intérieure et se trouve donc relié à une source de pression (non représentée). Pour obtenir une résistance à la poussée suffisante, un corps annulaire cylindr que 20 est monté extérieurement autour du tuyau. A son extrémi inférieure le corps annulaire est soudé sur le tube 17 au moye d'un disque radial 21. La surface supérieure du disque 21 vien à ras de l'extrémité inférieure de la surface usinée de l'extr mité de tube 17. Pour obtenir une parfaite étanchéité hydrau- lique entre les deux extrémités des tubes, on monte entre cell ci un anneau d'étanchéité 22, par exemple en caoutchouc ou en toute autre matière analogue. La figure 3 représente une coupe horizontale effectuée à travers le connecteur de la figure 2, la vue étant effectuée suivant la ligne IIIIII de la figure 2 REVENDICATIONS 1.- Connecteur de liaison électrique entre deux tubes conducteurs (14, 17) pouvant également conduire un fluide tel qu'un réfrigérant par exemple, dans lequel le courant passe d'un tube à l'autre par l'intermédiaire d'un dis- positif de contact (18), les tubes (14, 17) présentant des sur- faces particulières contre lesquelles viennent se bloquer les moyens de contact (18), connecteur caractérisé en ce que le dispositif de contact (18) comprad un corps de compression (19) provoquant une pression de contact contrôlable et annulable entre les moyens de contact (18) et les tubes (14, 17), la pression de contact étant suffisante pour assurer un excellent contact électrique. 2.- Connecteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif de contact (18) est monté rigidement à une extrémité des tubes, ce dispositif de contact étant équipé de moyens de centrage de l'extrémité de tube (14) correspondante. 3.- Connecteur selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que les moyens de compression (19) comprennent un tuyau annulaire à commande hydraulique entourant les transitions d'extrémité des tubes (14, 17) à relier. 4.- Connecteur selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le corps annulaire à commande hydraulique (19) comprend un manchon en matériau électriquement conducteur (18) qui, lorsqu'il est soumis à une pression extérieure produite par les moyens de compres- sion (19), vient en contact électrique avec l'extrémité des tubes 3o (14, 17) de manière à conduire ainsi le courant d'un tube à l'autre. 5.Connecteur selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la surface intérieure du manchon (18) et les surfaces extérieures des extrémités des tubes (14, 17) sont usinées de manière à obtenir une surface lisse assurant un contact électrique aussi bon que possible. 6.- Connecteur selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le manchon métallique (18) est équipé d'une ou plusieurs fentes axiales. 7.- Connecteur selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que les fentes sont disposées en hélice autour du manchon (18). 8.- Connecteur selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'une boite métallique (20) est disposée extérieurement autour du corps annulaire à commande hydraulique (19), cette boite métallique (20) servant de moyen de poussée du corps annulaire lorsque celui-ci est soumis à la pression intérieure. 9.- Connecteur selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que la boite métallique (20) est fixée rigidement et de façon permanente, par son extrémité (21), à l'une des extrémités (17) des tubes. 10.- Connecteur selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que des moyens d'étanchéité (22) se présentant de préférence sous la forme d'un anneau de caoutchouc, sont montés entre les deux extrémités des tubes (14,, 17). 11.- Connecteur selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, associé à un ensemble de porte- électrodes (1) pour four de fusion électrothermique, l'ensemble de porteélectrodes (1) étant du type se montant de façon mobile par rapport aux électrodes (2) et comportant des paires de tubes (14, 17) au moins destinées à permettre la circulation d'un réfrigérant, connecteur caractérisé en ce que l'ensemble de porte-électrodes (1) est suspendu aux tubes et en ce que les moyens de contact sont du type utilisant le poids du porte- électrodes (1) pour obtenir un contact électrique étanche aux liquides entre les extrémités de tubes à relier. t