Brevet FR2574994A1 — publié le 19860620

L'invention concerne le domaine du sertissagea et en particulier le manchonnage de conducteurs nus ad riens, qu ils soient unifilaires, multibrins, homogènes ou bimétalliques. La réalisation de raccords de jonction pour con- ducteurs électriques est le domaine préférentiel d'appui cation de la présente invention, mais celle-ci peut trou ver d'autres applications pour lesquelles un manchonnage par sertissage est utilisé. Une technique classique pour réaliser de tels raccords, aussi bien pour des conducteurs de lignes aé riennes que des câbles de lignes souterraines, consiste à sertir un manchon en aluminium ou alliage d'aluminium sur le conducteur, au moyen de deux matrices complément taires, dont la forme intérieure est en général demihexagonale, au moyen d'un outillage de presse. Un tel sertissage a pour but de réaliser simultanément une jonc tion mécanique et électrique, et ce aussi bien pour une jonction de troncons bout à bout que pour un accrochage d'un tronçon sur un organe d'ancrage. Cette technique est largement utilisée, en raison de sa simplicité et du faible coût de sa mise en oeuvre; mais les raccords obtenus ont des caractéristiques méca- niques et électriques qui se détériorent avec le temps. On a ainsi constaté qu'avec de tels raccords comprimés apparaissaient petit à petit des échauffements résultant d'une oxydation des contacts électriques ; une telle oy- dation provient en grande partie de la pénétration de l'humidité dans le raccord par les extrémités de celui-ci et aussi, dans une certaine mesure, de l'élévation des contraintes internes. Si l'on veut avoir une meilleure résistance à la pénétration de l'humidité, il faut augmenter la pression d'application des matrices de sertissage, mais on accrot alors automatiquement le fluage longitudinal du manchon (et du conducteur) dont la section droite diminue en raison de la fuite de matière aux bords latéraux des matrices, ce qui a pour conséquence de diminuer la tenue mécanique aux efforts de traction du manchon et du conducteur. Pour ne pas prendre ce risque, on préfère limiter la pression de sertissage, et remplacer les manchons quand besoin est, avant que l'oxydation ne devienne dangereuse. Un but de l'invention est de proposer un dispositif permettant de réaliser des raccords de jonction présentant des caractéristiques mécaniques et électriques plus durables. Un autre but de l'invention est que les raccords obtenus présentent une forte pression intérieure avec une diminution de la section droite du manchon plus faible qu'avec les techniques antérieures. Un autre but de l'invention est de pouvoir réali- ser une opération de manchonnage aussi bien en une passe pour des manchons courts, qu'en plusieurs passes successives pour des manchons longs, tout en conservant les qualités de fiabilité requises. Un dernier but de l'invention est de proposer un dispositif de conception simple et de réalisation économi- que, en pouvant par exemple dans certains cas adapter les outillages existants du sertissage traditionnel. L'invention concerne plus particulièrement un dispositif permettant notamment la réalisation d'un raccord de jonction pour conducteurs électriquesj en particulier pour des lignes aériennes ou des câbles souterrains, comportant deux matrices complémentaires pour le sertissage direct d'un manchon sur le conducteur, caractérisé par le fait que la surface intérieure des matrices complémentaires présente des moyens de forme qui limitent le fluage longitudinal dudit manchon vers l'extérieur et augmentent localement les forces de pression lors du ser tissage Les moyens de forme sont de préférence identiques pour les deux matrices complémentaires, et définissent pour chacune de ces matrices un profil longitudinal essentiellement invariable sur toute leur surface intérieure Selon une caractéristique avantageuse de l'invention, les moyens de forme définissant le profil longitudinal intérieur présentent des portions saillant vers le manchon à sertir, au moins au voisinage des-extrdmités dudit profil, et ces portions saillantes sont réalisées selon au moins un bourrelet au voisinage des extrémités du profil longitudinal, la zone centrale du profil prd- sentant une concavité orientée dans un sens invariable la zone centrale du profil longitudinal est essentiellement rectiligne, ou de préférence concave. La surface intérieure des matrices complémentaires peut etre de révolution, ou essentiellement demihexagonale ; elle peut être encore essentiellement demihexagonale pour les portions saillantes réalisées au voisinage des extrémités, tandis que la zone centrale est de révolution, ou au contraire de révolution pour les portions saillantes réalisées au voisinage des extrémités, tandis que la zone centrale est essentiellement demihexagonale. En général, la surface intérieure de chaque matrice présente une symétrie par rapport à un plan central parallèle à la direction générale du sertissage. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront plus clairement à la lumière de la description qui va suivre et des dessins annexés, concernant des modes préférentiels de réalisation,décrits en référence aux figures, où - les figures 1 et 2 illustrent, respectivement de profil et en coupe longitudinale, un dispositif classique de sertissage conforme à la-technique antérieure, - les figures 3 et 4 illustrent de façon analogue aux précédentes un dispositif conforme à l'invention, - les figures 5 et 6 illustrent de façon analogue une variante de réalisation du dispositif de l'invention, - les figures 7a et 7b sont des coupes longitudinales d'une des matrices de sertissage, conformément à deux autres variantes du dispositif de l'invention. Sur les figures 1, 2, selon une technique classique de manchonnage, deux matrices complémentaires 1, 2, de forme intérieure demi-hexagonale, permettent de réaliser un raccord de jonction par sertissage d'un manchon 3 sur un conducteur électrique 4 (ou deux extrémités bout à bout). La figure 1 illustre le début de la phase de sertissage, et la figure 2 la fin de cette phase. Les flèches de la figure 2 schématisent le fluage longitudinal du manchon et du conducteur, en direction des bords latéraux des matrices complémentaires 1, 2. On illustré ainsi l'inconvénient de ce fluage longitudinal unidîrec- tionnel : diminution importante de la section droite du manchon et pression insuffisante à l'interface manchonconducteur. Par contre, dans le cadre de l'invention, la surface intérieure des matrices complémentaires présente des moyens de forme qui limitent le fluage longitudinal du manchon vers ltextérieur et augmentent localement les forces de pression lors du sertissage. Selon une première variante illustrée aux figures 3 et 4, les matrices complémentaires 5, 6 présentent un profil longitudinal intérieur avec des portions 7, 8 saillant vers le manchon à sertir, au voisinage des extrémités dudit profil. Ces portions 7, 8, ayant la forme d'un bourrelet, de préférence identiques pour les dense matrices, modifient radicalement les champs de contraintes dans le manchon 9 à sertir sur un conducteur 10. En effet, au niveau de ces portions, il se pro duit un fluage longitudinal bidirectionnel (symbolisé par des flèches à la figure 2), aussi bien d'ailleurs pour le conducteur que pour le manchon. Les bourrelets dgextrimi- té 7, 8 définissant un volume central, la partie centrale du manchon a tendance à fluer pour occuper progtressivement ce volume, tandis que le fluage vers lqextérieur, auadeld de ces bourrelets, est considérablement amoindri, ce qui est très intéressant car la section droite du manchon subit une diminution plus faible qu'avec les techniques classiques de sertissage, et surtout la pressionradiale à l'interface manchon-conducteur est bien plus élevée L'augmentation de la pression radiale au voisinage des bourrelets permet de supprimer presque en totalité les interstices entre les portions de conducteurs, avec une densité à ce niveau qui devient en fin de sertissage pra tiquement celle du métal plein. L'avantage principal est d'avoir ainsi une barrière beaucoup plus efficace contre l'humidité, ce qui permet d'avoir des raccords à plus grande longévité. Ceci est particulièrement intéressant pour les conducteurs de grosse section pour lignes de transport à haute tension, car toute opération de remoula cement des raccords conduit à des interruptions dont le coût est très élevé. Les moyens de forme de l'invention réalisent ainsi un sertissage en deux temps : pendant la phase inl tiale de compression (figure 3), il se produit un fluage longitudinal en direction de la zone centrale1 et une augnentation de la section droite réelle du manchon, et ensuite, pendant la phase finale (figure 4), un fluage longitudinal limite vers l'extérieur des matrices, et ainsi une diminution modérée de la section droite du manchon. I1 est naturellement possible d'envisager de nombreuses variantes à partir de cette caractéristique fondamentale de l'invention. Le bourrelet saillant peut être multiple : un double bourrelet 7', 8' est prévu sur la surface intérieure des matrices 5', 6' illustrées aux figures 5, 6. Cette disposition est intéressante, car les bourrelets espacés 7' définissent au moins une gorge adjacente (ici deux) qui participent au contrôle du fluage longitudinal. La zone centrale des matrices peut présenter un profil rectiligne (11, 12 pour les matrices 5, 6 en figure 4, et 11', 12' pour les matrices 5', 6' en figure 6), ou un profil essentiellement concave (11" pour la matrice 5" de la figure 7a, avec un bourrelet unique d'extrémité 7", ou 11"' pour la matrice 5"' de la figure 7b, avec un double bourrelet d'extrémité 7"'), ce qui renforce l'effet de coincement au sertissage. La forme intérieure des matrices peut présenter différentes formes, en étant en partie ou totalement demihexagonale, ou en partie ou totalement de révolution. Aux figures 3, 4, les bourrelets 7, 8 et les zones centrales 11, 12 sont organisés selon un contour radial demihexagonal ; aux figures 5, 6, l'organisation est analogue, mais le double bourrelet 7' est obtenu par l'usinage de deux gorges circulaires, ce qui permet de partir de matrices de sertissage existantes. Aux figures 7a et 7b, la zone centrale concave 11" ou 11'" peut être de révolution, ou également organisée avec une disposition demihexagonale. Lorsque l'on désire réaliser des manchons longs, il est nécessaire de procéder par passes successives, en décalant à chaque fois les matrices de sertissage. Avec les moyens de forme de l'invention et le contrôle amélioré du fluage longitudinal aux bords latéraux des matrices, une nouvelle passe de sertissage est réalisable avec beaucoup moins d'interactions sur le sertissage de la passe précédente. L'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation qui ont été décrits, mais englobe toute variante reprenant des moyens de forme équivalents pour limiter le fluage longitudinal vers l'extérieur et augmenter localement les forces de pression lors du sertissage, ajoutant ainsi aux forces de frottement les forces de déformation de structure. En particulier, l'invention n'est pas limitée à l'application, néanmoins préférentielle, aux raccords de jonction pour conducteurs électriques. Il est possible d'imaginer d'autres applications, par exemple dans le domaine du manchonnage d'élingues où seul l'aspect mécanique du sertissage obtenu conformément à l'invention est utilisé. REVENDICATIONS 1. Dispositif permettant notamment la réalisation d'un raccord de jonction pour conducteurs électriques, en particulier pour des lignes aériennes ou des câbles souterrains, comportant deux matrices complémentaires pour le sertissage direct dtun manchon sur le conducteur, ca caractérisé par le fait que la surface intérieure des matrices complémentaires (5, 6) présente des moyens- de forme (7, 8) qui limitent le fluage longitudinal dudit manchon (9) vers l'extdrieur et augmentent localement les forces de pression lors du sertissage. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les moyens de forme (7, 8) sont identiques pour les deux matrices complémentaires (5, 6 > . 3. Dispositif selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé par le fait que les moyens de forme (7, 8) définissent un profil longitudinal des deux matrices complémentaires qui reste essentiellement invariable sur toute la surface intérieure desdites matrices. 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé par le fait que les moyens de forme définissant le profil longitudinal intérieur présentent des portions t7, 8) saillant vers le manchon (9) à sertir, au moins au voisinage des extrémités dudit profil. 5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé par le fait que les portions saillantes (7, 8) sont réalisées selon au moins un bourrelet au voisinage des extrémités du profil longitudinal, la zone centrale (11) du profil présentant une concavité orientée dans un sens invariable. 6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé par le fait que la zone centrale (11) du profil longitudinal est essentiellement rectiligne. 7. Dispositif selon la revendication 5 caractérisé par le fait que la zone centrale (11", Il"') du profil longitudinal est essentiellement concave. 8. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé par le fait que la surface intérieure des matrices complémentaires est de révolution. 9. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé par le fait que la surface intérieure des matrices complémentaires est essentiellement dem-hewago- nale. 10. Dispositif selon l'une des- revendicatioes S à 7, caractérisé par le fait que la surface intérieure des matrices complémentaires est essentiellement dema-hexago- nale pour les portions saillantes réalisées au voisinage des extrémités, tandis que la zone centrale est de révoo lution. 11. Dispositif selon l'une des revendications 5 à 7, caractérisé par le fait que la surface intérieure des matrices complémentaires est de révolution pour les portions saillantes réalisées au voisinage des extrémités tandis que la zone centrale est essentiellement demihexagonale. 12. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé par le fait que la surface inte- rieure de chaque matrice présente une symétrie par rapport à un plan central parallèle à la direction générale du sertissage.