Brevet FR2552279A1 — publié le 19850322

} Dispositif pour effectuer la jonction entre des conducteurs électriques à isolation en matière synthétique et procédé pour sa réalisation ". La présente invention concerne un dispositif pour effectuer la liaison ou la séparation de conducteurs électriques à isolation en matière synthétique, dispositif consistant en un manchon entourant les conducteurs y compris leur isolant, en forme de corps cylindrique, l'espace compris entre les conducteurs ou leur isolation et le manchon étant rempli avec un matériau de remplissage, et, à la sortie de chacun des conducteurs hors de l'espace intérieur du manchon, est prévu un corps de flasque en forme de bride, pourvu d'une tige cylindrique et d'un alésage axial pour le guidage du conducteur, ces flasques de bride pénétrant avec leurs tiges à l'intérieur du manchon. Dans la technique de raccordement et de jonction entre des câbles électriques, sont utilisés actuellement les procédés les plus divers C'est ainsi qu'il est connu depuis longtemps de pourvoir les emplacements de liaison pour les conducteurs électriques d'enroulements formés de bandes de matière synthétique autosoudables ou auto-adhésives et de soumettre ensuite ces 25 emplacements de liaison à un traitement thermique La résistance mécanique de tels emplacements de liaison est cependant insuffisante pour de nombreux buts d'emploi. Il est connu d'autre part, après les avoir tresses entre eux, d'entourer les extrémités des conducteurs à l'emplacement de liaison, avec un manchon d'enve5 loppe, dans lequel est ensuite introduit, à travers une ouverture à partir de l'extérieur, un matériau de remplissage liquide approprié, par exemple une résine de coulée durcissant à la chaleur ou à auto-réticulation, lequel, après son durcissement, assure la liaison entre les con10 ducteurs électriques ou leur gaine isolante et l'enveloppe du manchon De telles liaisons par manchon réalisées de cette manière présentent cependant l'inconvénient que, en raison de la difficulté du dosage d'introduction du matériau à l'état fluide, des insertions d'air sont dif15 ficilement évitables, ce qui rend insuffisante la résistance mécanique de telles liaisons. En vue d'une adaptation à des conditions de températures élevées, par exemple dans le cas de conduites ou câbles électriques conducteurs de chaleur, on utilise en outre fréquemment, comme matériau isolant pour les conducteurs électriques des polymères fluorés qui pratiquement n'assurent aucune liaison avec des résines de coulée thermodurcissables, si on ne procède pas à un traitement de surface, lequel, cependant ne peut être effectué souvent qu'avec de grandes difficultés En conséquence, on a déjà tenté de réaliser la liaison par manchon au moyen de vissages avec emploi d'éléments d'étanchéité de joints, notamment contre la pénétration de l'humidité, ce qui cependant n'est pas satisfaisant et 30 donne lieu à des perturbations dans le comportement du câble du conducteur D'autre part, la mise en service dans des locaux protégés contre les risques d'explosions n'est pas possible, car, dans ce cas seules sont autorisées des jonctions à manchon non démontables. Ces problèmes ont été résolus par une jonction à manchon connue (d'après le brevet DE-GM 29 424) dans laquelle l'emplacement de jonction des conducteurs électriques est entouré par un corps de manchon constitué en un matériau à très haute résistance à la chaleur, et dans lequel se trouve une matière synthétique thermoplastique possédant un domaine de fusion inférieur à celui du corps de manchon Cette masse de remplissage réalise une liaison intime entre les isolants des conducteurs, la paroi intérieure du corps de manchon, ain10 si que les bouchons de raccordement qui font saillie latéralement dans l'enveloppe du manchon Cette jonction, qui permet également la mise en oeuvre étanche à la pression dans le cas d'isolants de câbles ou de conducteurs à résistance à de hautes températures, ne nécessite pas, pour 15 sa réalisation, l'emploi simultané de pression et de chaleur Cependant, même si cette jonction par manchon connue garantit un fonctionnement sure, exempt d'incidents pendant plusieurs années, il peut se poser des problèmes, lors du montage, dans le cas d'une dérivation ou un empla20 cement de jonction doit être effectuée précisément à des emplacements étroits et difficilement accessibles pour le personnel de montage. En conséquence l'invention a pour but de donner la possibilité pour une jonction ou un raccorde25 ment pour conducteurs électriques, qui satisfasse aux exigences posées pour l'étanchéité et pour la résistance mécanique, mais qui, en outre, soit facilement réalisable même en des emplacements d'espace restreint et difficilement accessibles pour le personnel En outre, pour des 30 raisons de sécurité, il est souvent exigé que la jonction par manchon ne soit pas démontable, c'est-à-dire que, après le montage, il ne soit pas possible de dévisser et retirer les flasques de brides hors des corps de manchon. Ce problème est résolu par l'invention 35 qui est caractérisée en ce que les corps de flasques de brides avec leur tige sont pourvus, au moins dans la surface extérieure de leur partie pénétrant dans l'intérieur du manchon, d'un filetage qui coopère par vissage avec un second filetage disposé le long de la surface-intérieure du corps de manchon, le remplissage des espaces libres étant réalisé avec une masse qui est en même temps refoulée dans le filetage libre du manchon et pressée à joint étanche, à partir de l'intérieur, contre la liaison de vissage entre le corps de manchon et les corps de flas10 ques, la tige de corps de flasque, à son extrémité postérieure tournée vers le flasque, étant pourvue, en plus de la réduction de section transversale causée au moins en partie par le filetage, d'une réduction supplémentaire plus importante de la section transversale de la tige. Le filetage prévu sur la longueur du manchon, en coopération avec le filetage du corps de bride, assure une étanchéité du type labyrinthe Cette jonction à manchon peut être mise en oeuvre pour n'importe quels matériaux isolants choisis, et également, par exemple 20 pour des conduites résistant à de hautes températures. Le montage est simple à exécuter et l'encombrement est réduit Dans un corps de manchon, par exemple glissé par-dessus un emplacement de jonction de conducteurs, avec des flasques de brides introduits en 25 partie latéralement, la masse de remplissage est introduite par l'autre extrémité et le second flasque de bride est ensuite vissé dans le manchon Par une introduction plus poussée des flasques de bride dans le corps de manchon, la masse de remplissage est refoulée sous pression 30 dans l'espace libre compris à l'intérieur du manchon, mais également dans les filetages Simplement par vissage des corps de flasques dans le corps de manchon, se produit donc la charge de pression sur la masse de remplissage Il a été constaté alors comme avantageux que le filetage intérieur s'étende sur la totalité de la longueur du corps de manchon Des imprécisions dans le dosage de la quantité de masse de remplissage peuvent être compensées par un vissage supplémentaire des corps de flasques de brides sans qu'il en résulte des imprécisions dans le domaine du machon. La réduction de section transversale prévue conformément à l'invention sur la tige, a pour effet que, lors de l'introduction du corps de flasques dans le corps de manchon et de la compression de la masse de rem10 plissage, le flasque se sépare de la tige par cisaillement à l'endroit de la section transversale amoindrie, dès que la masse a rempli tous les espaces libres dans le manchon et se trouve elle-même suffisamment compactée. Après ce cisaillement des flasques des corps de brides, 15 le manchon ne peut plus être ouvert sans destruction. La réduction de section transversale prévue correspond à un emplacement destiné au cisaillement sur l'extrémité de la tige lors du dépassement d'un couple de rotation maximum Afin que ce cisaillement se pro20 duise certainement à l'extrémité de la tige et produise une fermeture de l'extrémité correcte, il est prévu, suivant une autre caractéristique de l'invention, que la réduction de section transversale à l'extrémité de la tige soit formée par une gorge circulaire de profondeur crois25 sante vers l'extérieur. Une autre possibilité de réalisation de l'invention consiste en ce que la réduction de section transversale à l'extrémité de la tige est formée par une ou plusieurs gorges s'étendant tangentiellement à la sur30 face extérieure de la tige, ou des évidements dépassant celle du profilé C'est là une possibilité de réalisation d'un blocage sur, non démontable, de la jonction. Une autre sécurité contre le démontage de la tige et sa séparation du corps de manchon peut encore être obtenue en prévoyant, conformément à l'inven- tion, que les corps de flasques soient évidés sur la face frontale de l'extrémité de la tige pénétrant dans le manchon Il en résulte que, lors de l'insertion du corps de flasque, la masse d'étanchéité est comprimée également dans cet évidement, en le remplissant complètement, et s'opposant ainsi à une séparation non voulue. Les conducteurs sont enfilés à travers les perçages axiaux prévus dans les corps du flasque En vue de réaliser, également dans cette zone, une meilleure 10 étanchéité, les perçages sont pourvus, dans la zone de la tige, sur leur surface extérieure tournée vers le conducteur, d'éléments d'étanchéité, par exemple en forme de lèvres Avantageusement, il peut également être prévu, conformément à l'invention, que le perçage dans le corps 15 de flasque, destiné au passage du conducteur, présente dans la zone de la tige un diamètre agrandi On est ainsi assuré d'un serrage sûr de l'extrémité du conducteur dans la zone de traversée du perçage. Si, conformément aux prescriptions, la 20 jonction par manchon n'est pas constituée de manière démontable, les corps de flasques de brides, conformément à une autre caractéristique de l'invention, peuvent être pourvus d'un évidement du côté frontal, sur l'extrémité saillante dans le corps du manchon La matière de rem25 plissage qui, à l'état assemblé par vissage pénètre dans cet évidement s'oppose avec sécurité à une rotation de dévissage du corps de flasque et à une séparation non voulue de la liaison par force et engagement de forme réalisee. Les corps de flasques sont introduits à la main dans le corps de manchon notamment par vissage ou insertion par rotation Dans ce but, il a été constaté comme avantageux de donner aux corps de flasques une forme de section transversale différente de la section circu35 laire, par exemple à la manière d'un paneton de clé traditionnel. Dans le cas o une jonction de conducteur étanche à l'humidité n'est pas exigée, mais que l'extrémité d'une conduite soit destinée par exemple au raccordement à une installation de surveillance ou de mesure de 5 température, ou si l'extrémité de la conduite doit être encapsulée, en commun avec une sonde de manière étanche à l'humidité, -on peut également procéder à une jonction conforme à l'invention Pour cela, il peut cependant être judicieux d'utiliser un corps de forme cylindrique, ouvert 10 d'un seul côté, cette extrémité ouverte servant à l'introduction par exemple d'une sonde de mesure pourvue d'un raccord de branchement approprié, et servant également à l'introduction d'un corps de flasque après l'introduction d'une masse de remplissage. Pour le cas o il s'agisse d'une jonction de canalisation, il peut également être avantageux de prévoir, à l'intérieur du corps de forme cylindrique un corps de guidage supplémentaire pour les deux extrémités de la canalisation Ainsi, ces extrémités restent fixées avec 20 sécurité lors de la compression de la masse de remplissage Des incidents de fonctionnement en service sont ainsi par avance évités En outre, le corps de guidage apporte des avantages lorsque des canalisations blindées, par exemple des conduites de chaleur doivent être reliées en25 tre elles et que la couche d'enroulement protecteur doit être réalisée séparément dans le domaine du manchon. Pour ce cas mentionné de conduites de chaleur, ou pour d'autres câbles ou conduites qui sont pourvus eux-mêmes d'une isolation résistant à de hautes 30 températures, il est particulièrement avantageux de prévoir que le corps de manchon, ainsi que les corps de flasques de brides sont constitués en matière synthétique résistant à des hautes températures, telle que, par exemple, un polyamide ou un polymère fluoré, notamment 35 un polymère tétrafluoré non traitable par fusion. Comme masse de remplissage pour la jonction par manchon ou pour une fermeture d'extrémité, conviennent des masses réticulées ou non réticulées à base de caoutchouc au silicone, ou encore des caoutchoucs au silicone partiellement réticulés Ces derniers sont particulièrement avantageux en liaison avec des corps de manchon et des corps de flasques constitués en polymères fluorés, parce que, dans ce cas, on obtient, sans traitement de surface préalable, de bonnes adhérences des sur10 faces limites. Bien entendu, des résines de coulée usuelles peuvent également être utilisées dans le cadre de l'invention, ces résines assurant, après leur durcissement, une liaison compacte, et, par leur engagement dans 15 les profils ou dans les filetages, l'étanchéité désirée, en raison des nombreux labyrinthes successifs. L'effet d'étanchéité peut être amélioré avec une disposition conforme à l'invention, dans laquelle la forme du filetage intérieur et du filetage ex20 térieur, est une forme à pointes de spires De cette manière, le parcours dans la zone de labyrinthe est prolongé, ce qui accroit l'efficacité. Ainsi qu'il a été déjà mentionné pour le cas d'une fermeture d'extrémité, il est possible d'incor25 porer dans un corps moulé, avec la jonction entre conducteurs, des palpeurs et/ou limiteurs de température Ceuxci peuvent par exemple servir à une interruption du circuit de courant en cas de dépassement d'une valeur limite de température. Indépendamment de 1 'application de l'invention et de la masse de remplissage choisie, il s'est révélé judicieux de prévoir que la paroi du corps de manchon est pourvu d'au moins un perçage traversant Crâce à un tel perçage, il est possible, d'une part, d'évacuer 35 l'air qui se trouve à l'intérieur du manchon lors du vissage d'assemblage du manchon D'autre part, ce perçage sert comme indicateur de contr 6 le optique, lorsqu'une pression suffisante par les corps de flasques a réparti la masse de remplissage dans tous les espaces libres, de telle sorte qu'un excès de masse sort par ce perçage. L'invention est expliquée ci-après à l'aide d'un exemple d'une jonction à manchon. Dans la figure 1 est représenté le corps de flasque 21 conforme à l'invention dont la tige 23 est 10 pourvue d'un profil 22 par exemple un filetage Dans le flasque 24, à l'extrémité opposée est prévu un évidement de surface frontale 25 Le perçage 26 destiné à l'introduction des extrémités de la canalisation est pourvu de lèvres d'étanchéité 27. La figure 2 montre la jonction à manchon, non détachable à l'état monté, pour des conduites de chauffage 28 et 29 La liaison conductrice des deux extrémités de conduite 30 et 31 est réalisée au moyen de la douille de serrage 32 L'immobilisation de cette liaison 20 dans l'espace intérieur du manchon est réalisée par un corps de guidage supplémentaire 33 pourvu d'une gorge longitudinale 34 Dans le côté postérieur du corps de guidage opposé à la gorge 34, est prévue une seconde gorge dans laquelle sont disposés, maintenus par une douil25 le de serrage et rassemblés en faisceau, des fils protecteurs concentriques des conduites 28 et 29 Le corps de guidage supplémentaire 33 assure ainsi une séparation impeccable des éléments de conduites à relier entre eux et réalise un organe de jonction de fonctionnement sur. 30 Pour une fermeture étanche à l'humidité du corps de manchon 35 de forme cylindrique, sont prévus des corps de flasques de brides conformes à la figure 1. Le corps de manchon 35 est pourvu d'un filetage 36, s'étendant sur toute sa longueur, qui coopère avec le filetage 22 de la tige 23 du flasque 21 lors de l'intro- duction de cette pièce dans le manchon 35. Comme masse d'étanchéité ou de remplissage 37, est utilisée, par exemple, un caoutchouc au silicone partiellement réticulé, laquelle, lors de l'in5 troduction, par le côté frontal, du corps de flasque 21, est refoulée par pression dans tous les espaces libres du corps de manchon, et, en même temps, est pressée contre les surfaces d'étanchéité accrues par les profilages. Le perçage 38 dans le corps de manchon 35 sert à laisser 10 s'échapper l'air restant encore présent dans le manchon. Il remplit également une fonction de contrôle visuel du remplissage La matière de remplissage en excès est expulsée vers l'extérieur à travers le perçage, ce qui donne l'assurance d'un remplissage complet de l'espace intérieur 15 du manchon. Mais la masse d'étanchéité 37 est engagée également dans des évidements 25 prévus dans les surfaces frontales des extrémités ou tiges, de telle sorte qu'un détachement non voulu du corps de flasque 21 est empêché. 20 La jonction peut donc être considérée comme étant à sécurité propre. En vue d'assurer également cette jonction étanche à l'humidité, contre un dévissage non intentionnel du corps de flasque 21, il est prévu, comme le montre 25 la figure 1, à l'extrémité de la tige 23 un évidement ou une gorge de forme annulaire 39, qui conduit à une diminution de section transversale de la tige dans ce domaine. Cette réduction de section transversale a pour effet, elle-même, comme le montre la figure 2, que lors du vis30 sage de blocage du corps de flasque 21 dans le corps de manchon 35, contre la pression exercée par la masse d'étanchéité 37, le flasque se trouve cisaillé de telle sorte qu'il ne peut plus être séparé latéralement des extrémités des conduites. La liaison étanche à l'humidité entre les extrémités a pour effet qu'une séparation du manchon n'est plus possible sans destruction du dispositif Les lèvres d'étanchéité 27 contribuent, lors du montage, à une contrepression de la masse d'étanchéité à partir de l'intérieur, de telle sorte que la fente annulaire formée dans la zone du corps de flasque, au-dessus des conduites 28 ou 29 est également protégée contre une pénétration d'humidité. Pour la réalisation de la jonction repré10 sentée dans la figure 2, on peut procéder, comme le montre la figure 3, par exemple, de telle manière que, à partir des extrémités décalées des conducteurs 40 et 41, les corps de flasque de bride 42 et 43 sont glissés sur l'isolant, constitué par exemple en polytétrafluoréthylène. 15 Par-dessus une extrémité 40 de conducteur est en même temps glissé un corps de manchon 44 constitué, de même que le corps de flasque, par exemple, en une matière synthétique résistant aux hautes températures Après liaison entre eux des conducteurs électriques 45 et 46, ainsi que de 20 l'enveloppe protectrice 47, ces liaisons sont engagées par pression dans les gorges appropriées du corps de guidage 48 Le corps de flasque 42 est alors engagé en partie, par vissage, dans le corps de manchon 44, et une masse par exemple, de caoutchouc au silicone provenant 25 d'une réserve 49, est insérée jusqu'à environ la moitié de l'espace intérieur du manchon 44 Ensuite, le corps de guidage 48 est enfoncé dans le corps de manchon 44 jusque sur le corps de flasque 42 et une autre masse de caoutchouc au silicone est insérée jusque peu au-dessous du 30 bord supérieur du corps de manchon 44. Finalement, par vissage de cette extrémité du corps de manchon 44 avec le corps de flasque 43, ainsi qu'une nouvelle insertion des deux corps de guidage, la masse de remplissage se trouve répartie sous pression 35 dans les espaces libres intérieurs du manchon, étant pressée à étanchéité contre les spires des filetages Par une rotation supplémentaire des deux corps de flasques 42 et 43, ces flasques se trouvent arrachés de la tige La jonction conforme à l'invention est ainsi prête pour le service. Cette jonction par manchon est très limitée dans ses dimensions d'encombrement Le montage s'effectue sans dépenses supplémentaires, mais il est cependant d'un emploi sur en raison de la simplicité de sa construction 10 et des moyens mis en oeuvre Il en est de même lors d'un choix approprié de matériaux résistant à des charges de hautes températures pour des câbles et canalisations dites résistant à la température, ou pour des conduites de chauffage, par exemple des conduites de chauffage isolées en 15 carbone fluoré ainsi que des conduites de froid, telles que les raccords d'extrémité, non soumis à l'échauffement, d'un circuit de chauffage. RE V E N D I CA T I O N S 1 ) Dispositif pour effectuer la jonction entre des conducteurs électriques à isolation en matière synthétique, dispositif consistant en un manchon entou5 rant les conducteurs y compris leur isolant, en forme de corps cylindrique, l'espace compris entre les conducteurs ou leur isolation et le manchon étant rempli avec un matériau de remplissage, et, à la sortie de chacun des conducteurs hors de l'espace intérieur du manchon, est prévu un 10 corps de flasque en forme de bride, pourvu d'une tige cylindrique et d'un alésage axial pour le guidage du conducteur, ces flasques de bride pénétrant, avec leurs tiges, à l'intérieur du manchon, dispositif caractérisé en ce que les corps de flasque ( 21) de brides avec leur tige ( 13) sont pourvus, au moins dans la surface extérieure de leur partie pénétrant dans l'intérieur du manchon, d'un filetage ( 22) qui coopère par vissage avec un second filetage disposé le long de la surface intérieure du corps de manchon, le remplissage des espaces libres étant réali20 se avec une masse qui est en même temps refoulée dans le filetage libre du manchon et pressée à joint étanche, à partir de l'intérieur, contre la liaison de vissage entre le corps de manchon et les corps de flasques, la tige ( 23) de corps de flasque ( 21), à son extrémité postérieure 25 tournée vers le flasque, étant pourvue, en plus de la réduction de section transversale causée au moins en partie par le filetage, d'une réduction supplémentaire plus importante de la section transversale de la tige. 2 ) Dispositif suivant la revendication 1, 30 caractérisé en ce que la réduction de section transversale à l'extrémité de la tige ( 23) du corps de flasque est formée par une gorge circulaire de profondeur supérieure à la profondeur de filetage. 3 ) Dispositif suivant l'une des revendi35 cations 1 ou 2, caractérisé en ce que la réduction de section transversale de l'extrémité de la tige ( 23) est réalisée au moyen d'une ou plusieurs gorges ou évidements s'étendant tangentiellement à la surface extérieure de la tige et ayant une profondeur supérieure à celle du file5 tage. 4 ) Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les corps de flasques, à l'extrémité de leur tige ( 23) pénétrant dans le corps de manchon, sont pourvus d'évidements sur 10 la face frontale. ) Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le perçage axial dans le corps de flasque, est pourvu, dans le domaine de la tige ( 23), sur sa surface extérieure tour15 née vers le conducteur, d'éléments d'étanchéité. 6 ) Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le perçage dans le corps de flasque pour le passage du conducteur présente, dans le domaine de la tige, un diamètre 20 augmenté. 7 ) Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que les corps de flasques présentent du côté du flasque, une forme de section transversale différente de la section transversale 25 ronde. 8 ) Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que le corps de manchon et les corps de flasques sont constitués en une matière synthétique résistant aux hautes températures, 30 à base de polymères non transformables par fusion. 9 ) Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que la masse de remplissage est constituée par une masse à base de caoutchouc au silicone totalement ou partiellement réticu35 lée ou non réticulée. ) Procédé pour la réalisation d'une jonction étanche suivant la revendication 1 ou l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que le corps de manchon et les deux corps de flasques sont tout d'abord glissés par-dessus les extrémités des conducteurs à relier entre eux, et, après l'assemblage des conducteurs électriques ainsi qu'éventuellement d'un isolant, l'un des corps de flasque est vissé en partie dans le corps de manchon et on introduit, à partir de l'extrémité encore ouverte du corps de manchon, une masse d'étanchéité, et, ensuite, le corps de manchon contenant la masse d'étanchéité est glissé par-dessus l'emplacement de jonction, et, éventuellement, après une nouvelle insertion de masse d'étanchéité, le second corps de flasque 15 est vissé dans le corps de manchon, et, finalement, les deux corps de flasque sont vissés dans le corps de manchon jusqu'à ce que soit produit un cisaillement de leurs deux flasques.