Brevet FR2588423A1 — publié le 19870410

1i 2588423 La présente invention concerne un connecteur pour câbles électriques plats, c'est-à-dire formés de deux ou plus de deux conducteurs parallèles et contenus dans un même plan, à l'intérieur d'une structure isolan- te en forme de ruban, lesdits conducteurs étant eux aus- si plats. Les câbles de ce genre sont utilisés de préfé- rence, mais non exclusivement, pour la transmission de l'énergie électrique dans des installations sous moquet- te et, pour cette raison, l'invention sera décrite dans son application particulière à des câbles plats pour le transport d'énergie, bien que l'invention ne doive pas être considérée comme limitée à ce type particulier de câbles plats. On connatt de nombreux types différents de con- necteurs entre câbles plats, soit du type destiné à réa- liser la connexion dite bout à bout, c'est-à-dire une connexion conducteur à conducteur qui se développe liné- airement, et qui sert à prolonger le câble plat, soit du type de la connexion transversale, qui sert à réaliser des dérivations à l'intérieur d'une installation. Les câbles plats peuvent également être cons- truits et dimensionnés de différentes façons, tout en conservant certaines structures fondamentales. Tout d'abord, les câbles plats peuvent être à trois conduc- teurs, à cinq conducteurs ou encore ils peuvent posséder un nombre différent de conducteurs, selon les conditions particulières exigées. Par exemple, les fils d'un câble plat à trois conducteurs peuvent être utilisés respecti- vement pour la phase, le neutre et la terre. Un câble plat à cinq conducteurs peut être uti- lisé pour la même fonction en utilisant seulement trois des cinq conducteurs présents ou encore pour relier deux réseaux de tension monophasée qui ont un fil de terre commun. En outre, lorsqu'on réalise des dérivations, il peut être nécessaire d'obtenir une disposition des con- 2 2588423 ducteurs différente de celle qui existe dans la ligne d'alimentation principale. On connait déjà différents types de connec- teurs, réalisés en fonction des dimensions du câble et/ou du nombre des conducteurs ainsi que du type de con- nexion (bout à bout ou transversale), et d'autres condi- tions particulières comme, par exemple, la nécessité d'intervertir entre les conducteurs dans une dériva- tion. Les connecteurs connus ont donc les inconvé- nients typiques de composants réalisés pour des utilisa- tions spécifiques, à savoir un coût élevé et un défaut de souplesse d'utilisation, ce défaut étant fréquemment associé à une construction relativement complexe et/ou à des difficultés d'utilisation. Un autre inconvénient des connecteurs connus est d'avoir généralement une épaisseur relativement im- portante, qui est fréquemment due à la superposition des deux câbles à relier, et qui rend la connexion excessive- ment encombrante. En outre, le montage des connecteurs connus exi- ge fréquemment un certain nombre d'opérations successi- ves qui impliquent des temps de montage relativement longs. Un but de la présente invention est donc de réa- liser un connecteur pour câbles plats du type dans le- quel les conducteurs sont eux aussi sensiblement plats, qui soit exempt des inconvénients exposés plus haut et qui soit, en particulier, d'une construction simple et d'un montage simple et qui puisse cependant -être utilisé pour différents types de câbles plats et offrir la possi- bilité de modifier les connexions entre les conduc- teurs. L'invention a pour objet un connecteur pour câ- bles électriques formes de deux ou plus de deux conduc- teurs plats parallèles et situés dans un même plan, con- tenus dans une structure isolante en forme de ruban, ca- ractérisé en ce qu'il comprend une bande de matière iso- lante qui peut être repliée le long d'une ligne transver- sale, ladite bande étant munie sur une face de logements parallèles et de moyens destinés à entrer en prise entre eux lorsqu'on replie la bande; et une pluralité de pla- quettes métalliques, dont chacune est logée dans le loge- ment correspondant et est rendue solidaire de la bande, chaque plaquette étant munie de moyens capables de perfo- rer l'isolant du câble et de réaliser une connexion élec- trique permanente entre la plaquette et le conducteur du câble. Selon une forme de réalisation préférée de l'in- vention, capable de réaliser la connexion bout à bout en- tre deux câbles plats, les logements sont constitués par des rainures rectangulaires qui s'étendent parallèlement à la ligne de pliage transversale et qui ont toutes la même longueur. Selon une autre forme de construction de l'in- vention, capable de réaliser des connexions de dériva- tion entre des câbles plats, les logements sont consti- tués par des rainures rectangulaires qui s'étendent per- pendiculairement à la ligne de pliage transversale et les logements des plaquettes métalliques sont de diffé- rentes longueurs. Les figures du dessin annexé, donné uniquement à titre d'exemple, feront bien comprendre comment l'invention peut être réalisée. Sur ce dessin, la figure 1 est une vue en plan d'un connecteur pour câbles plats selon l'invention, du type capable de réaliser un raccordement bout à bout entre deux câbles plats; la figure 2 est une coupe selon la ligne II-II de la figure 1; la figure 3 représente à plus grande échelle l'un des logements formés sur le connecteur de la figure 1; la figure 4 est une coupe selon la ligne IV-IV 4 2588423 de la figure 3; les figures 5 et 6 sont deux coupes partielles qui montrent les détails de deux éléments d'ancrage pré- vus sur le connecteur; les figures 7, 8 et 9 représentent une plaquet- te métallique du type utilisé dans le connecteur de la figure 1; la figure 10 représente un connecteur pour câ- bles plats selon l'invention, capable de réaliser une connexion transversale ou de dérivation; la figure 11 représente une plaquette métalli- que du type utilisé dans le connecteur de la figure 10. En se reportant aux figures 1 à 9, on représen- tera maintenant en détail la structure d'un connecteur pour câbles plats à cinq conducteurs, en particulier à conducteurs plats, qui sont appropriés pour la transmis- sion de l'énergie électrique. Le connecteur représenté sur les figures 1 à 9 est du type capable de réaliser une connexion bout à bout entre les câbles plats 20, 21 représentés sur la fi- gure 1, dont chacun est formé de cinq conducteurs plats 22 enrobés dans une masse de matière isolante 23, en par- ticulier dans une masse de matière plastomère ou élasto- mère extrudée, calandrée ou disposée autour des conduc- teurs d'une autre façon quelconque. Comme on peut le voir en se reportant à la figu- re 1, qui montre le connecteur avant l'utilisation, c'est-à-dire "ouvert", ce connecteur comprend une bande de matière isolante 2 et une pluralité de plaquettes mé- talliques de raccordement 8, dont une seule est représen- tée sur la figure 1 et qui sont logées et fixées dans des logements formés sur la bande 2. La bande de matière isolante 2 est de préféren- ce réalisée par moulage d'une matière plastique appro- priée, avec formation simultanée de tous les éléments fonctionnels sur une seule face, en particulier sur la face représentée sur la figure 1. 2588423 La bande 2 peut être repliée selon une ligne de pliage transversale R qui constitue de préférence, ainsi qu'on l'a représenté dans cette forme de réalisation, un axe de symétrie pour la structure du connecteur, en divi- sant la bande en deux parties sensiblement identiques. Cette ligne de pliage est réalisée matériellement par un amincissement transversal 5 ménagé dans la bande et capa- ble de permettre de replier et de superposer les deux parties en lesquelles la bande est divisée par l'axe de symétrie et qui, ainsi qu'on le voit sur le dessin, ont une longueur légèrement supérieure à la longueur du câ- ble plat. Naturellement, il est possible de réaliser la ligne de pliage transversale dans d'autres formes de construction, par exemple, par incision et enlèvement ul- térieur de matière, etc.. Des éléments de prise sont prévus sur les extré- mités de la bande, en particulier, un encliquetage formé par une entaille 6 et par une dent 7 adaptée pour péné- trer dans l'entaille au moment du pliage. La fonction principale de ces moyens destinés à entrer en prise entre eux consiste à faire coincider les deux moitiés de la bande sur laquelle les câbles à rac- corder sont appliqués et à maintenir le tout positionné par l'application d'une pression d'une valeur appropriée pour assembler les éléments par une liaison stable et pour réaliser les connexions électriques désirées. Sur chacune des deux moitiés en lesquelles la bande 2 est subdivisée par la ligne de pliage R, sont formés cinq logements 4, parallèles et de préférence de même longueur, qui sont délimités et entourés par une rainure périphérique 3. Les logements sont plus clairement visibles sur la figure 2 et, surtout, dans le détail agrandi de la fi- gure 3 qui représente justement l'un de ces logements. Chaque logement 4 est constitué par une rainure sensiblement rectangulaire, munie d'éléments d'ancrage 11 et 15 disposés à la périphérie de la rainure. 6 2588423 Les éléments d'ancrage 11 et 15 servent à blo- quer solidement en position des plaquettes de raccorde- ment 8, dont l'une est représentée sur la figure 7. Un élément d'ancrage 11 est représenté sur la figure 5 et est constitué par une dent élastique qui s'élève sur le fond de la rainure 4 et au droit de la- quelle est prévue une sorte de niche 12. L'élément d'ancrage 15 est représenté sur la fi- gure 6 et est constitué par une saillie ou protubérance de section trapézoidale qui s'élève au droit de la paroi de la rainure 4 et est dans l'alignement de cette pa- roi. Cet élément constitue un guide de référence pour la plaquette 8. Les logements ou rainures 4 du connecteur repré- senté sur la figure 1 comprennent quatre éléments de pri- se 11 et quatre éléments de prise 15 disposés symétrique- ment, les éléments 11 étant plus éloignés du centre. Sur les figures 7, 8 et 9, on a représenté l'une des plaquettes de raccordement. Cette plaquette est constituée par un élément en feuillard métallique 9 muni sur l'une de ses faces de moyens capables de perfo- rer l'isolant du câble plat et d'entrer en contact avec les conducteurs de ce câble. Dans la forme de réalisation représentée, ces moyens 30 sont constitués par deux paires d'éléments per- forants 30 dont chacun est formé de quatre pointes 31, de forme générale triangulaire, qui font saillie sur la plaquette 8 et qui sont de préférence obtenues par décou- page pendant l'opération même de formation de la plaquet- te 8. Il est prévu une paire d'éléments 30, de préfé- rence non juxtaposés, à proximité de chacune des extrémi- tés de la plaquette. Chacun de ces éléments comprend qua- tre pointes triangulaires 31 formées par découpage, puis cambrage de la partie découpée pour la séparer du corps de la plaquette. Le nombre et la disposition des élé- 7 2588423 ments 30 peuvent être variés mais on a constaté que la configuration représentée offre les meilleures caracté- ristiques de connexion. Toujours dans la même opération, on forme égale- ment des incisions latérales 16, destinées à coopérer avec les éléments d'ancrage 15 décrits précédemment. La plaquette est réalisée en une matière métal- lique bonne conductrice telle que, par exemple, un allia- ge de cuivre et de zinc qui est également facilement la- vable. Apres avoir formé le corps de la bande 2 par moulage, on monte les plaquettes 8 sur la bande 2, à rai- son d'une par logement, et, grâce aux moyens d'ancrage 11 et 15, ces plaquettes sont solidement fixées à cette bande, de manière à former un élément d'une seule piece. Les plaquettes sont montées avec les pointes 31 en sail- lie vers l'extérieur de la bande 2, le nombre et la dis- position des plaquettes montées sur la bande dépendant du type et des caractéristiques des câbles à raccorder. En variante, les plaquettes peuvent être incor- porées directement pendant l'opération de moulage de la bande. Le nombre des plaquettes est de préférence égal au double du nombre des conducteurs du câble plat, de ma- nière que chacun de ces conducteurs soit attaqué par une plaquette sur chaque face mais on obtient déjà un raccor- dement mécanique et électrique suffisant avec une pla- quette pour chaque conducteur. Par exemple, dans le connecteur représenté sur la figure 1, les câbles à raccorder comprennent cinq con- ducteurs et, par conséquent, les cinq logements du con- necteur seront intéressés par la connexion, ce qui exige l'utilisation de dix plaquettes. Le même connecteur pourrait également être uti- lisé dans le cas d'un câble possédant un plus petit nom- bre de conducteurs, par exemple, un câble du type à trois conducteurs, mais en ne disposant des plaquettes 8 2588423 que dans six logements opposés du connecteur, de préfé- rence, dans les logements les plus proches de la ligne de pliage. La connexion bout à bout de deux câbles plats est exécutée avec les modalités suivantes, et comme on l'expliquera en regard de la figure 1. On positionne la bande 2 qui porte des plaquet- tes 8 dans le nombre nécessaire sur la base d'une presse non représentée. On dispose les deux extrémités des ca- bles plats 20 et 21 sur la partie de la bande 2 qui prend appui sur la base de la presse, en les aboutant l'une contre l'autre, et en les maintenant en position à l'aide d'organes prévus sur la base de la presse, tels que des rainures, des presseurs, etc., non représentés. La ligne de jonction bout à bout entre les ex- trémités des deux câbles plats coïncide de préférence avec l'axe longitudinal de la bande 2 mais il n'est pas exclu qu'on puisse les placer dans un positionnement asy- métrique, c'est-à-dire dans lequel la ligne d'aboutement ne coïncide pas avec cet axe. Si nécessaire ou si on le désire, une ou chacune des rainures 3 est remplie d'une matière d'étanchéité. A ce stade, on replie la partie de la bande qui n'est pas recouverte par les conducteurs le long de la ligne de pliage R et on la superpose à la partie recou- verte par les câbles plats. En entrant en prise, l'encli- quetage formé par la dent 7 et par l'entaille 6, main- tient les deux parties en position et garantit l'aligne- ment exact entre les plaquettes et les conducteurs ser- rés entre ces plaquettes. Ensuite, on actionne la presse manuellement pour comprimer l'ensemble formé par les câ- bles plats serrés entre les deux parties du connecteur, de manière que les pointes triangulaires 51 de chaque plaquette perforent l'isolant et pénètrent dans le con- ducteur sous-jacent, en réalisant ainsi une connexion électrique et mécanique extrêmement solide. A la suite de l'écrasement, les éléments d'an- 9 2588423 crage 1il se reDlient vers l'extérieur des rainures et viennent occuper l'espace délimité par les niches 12, tandis que les moyens d'ancrage 15 sont écrasés contre les plaquettes 8. Si l'on a disposé une matière d'étanchéité dans les rainures 3, cette matière remplit totalement le con- duit formé par ces rainures et l'excès est éventuelle- ment expulsé pendant la compression. Après la dispari- tion de la compression, les deux câbles plats sont soli- dement réunis l'un à l'autre, aussi bien mécaniquement qu'électriquement, par un connecteur d'une épaisseur ex- trêmement limitée. En se reportant aux figures 10 et 11, on décri- ra maintenant une deuxième forme de réalisation, capable de réaliser des connexions transversales ou des dériva- tions entre deux câbles plats. Cet exemple est lui aussi relatif à deux câbles plats à cinq conducteurs, qui sont respectivement un câble plat 24 qui pourrait être quali- fié de "principal" en ce sens qu'il n'est pas interrom- pu, et un câble de dérivation 25 qui s'aboute perpendicu- lairement au précédent. Ce type de connexion s'utilise, par exemple, lorsqu'il est nécessaire de réaliser des dé- * rivations qui partent d'un même câble. La structure du connecteur est analogue en prin- cipe à celle qui a déjà été décrite pour le connecteur bout à bout, en ce sens que le connecteur comprend une bande 42 présentant un amincissement central 45 qui défi- nit une ligne de pliage transversale R, et une pluralité de logements longitudinaux 44 parallèles entre eux et ré- partis en deux groupes dont chacun est délimité par une rainure fermée 43. A la différence de ce qui se produit pour le connecteur bout à bout, les parties définies par la ligne de pliage R ont une longueur notablement supé- rieure à la largeur du câble plat à raccorder, et les lo- gements longitudinaux sont perpendiculaires à la ligne de pliage et sont de longueurs inégales. Toutefois, la symétrie des logements longitudinaux par rapport à la li- Z 2588423 gne de pliage R reste conservée. Les éléments d'ancrage (non représentés) sont répétés avec un pas constant et leur nombre dépend donc de la longueur des logements. Le connecteur de la figure 10 utilise des pla- quettes de connexion 48, dont l'une est représentée agrandie sur la figure 11. Les différences entre les pla- quettes 48 et les plaquettes 8 sont les suivantes. La plaquette 48 possède une longueur supérieure à la lar- geur du câble plat et elle est munie d'une pluralité de trous axiaux 50 et d'entailles latérales 56, ces derni- ères possédant un pas qui correspond à celui des élé- ments d'ancrage trapézoïdaux. Pour le reste, la plaquet- te 48 prévoit également une paire d'éléments 60 de con- nexion électrique et mécanique sensiblement analogues aux éléments 30. La plaquette 48 a une longueur sensiblement éga- le à la plus courte des rainures 44 qui constituent les logements longitudinaux. Ces rainures sont en outre mu- nies d'ergots centraux saillants 51 (figure 10) qui sont adaptés pour entrer en prise avec les trous 50, de sorte que la position de la plaquette 48 le long des rainures 44 qui sont plus longues peut varier. Les plaquettes 48 peuvent elles aussi être réalisées en différentes lon- gueurs, de manière à pouvoir être logées et convenable- ment positionnées dans les rainures 44 en fonction des nécessités du raccordement. Ceci permet de réaliser dif- férents types de raccordement comme, par exemple, une connexion ordonnée entre les conducteurs des câbles plats 24 et 25 ou la connexion de seulement trois fils, ou la connexion avec retournement ou croisement des con- ducteurs. Les différents types de connexions qui peuvent être obtenus avec la structure de la figure 10, en utili- sant des plaquettes 48 de longueurs égales ou de lon- gueurs différentes et convenablement disposées, seront évidents pour l'homme de l'art et ne seront pas décrits en détail. L'invention atteint les buts qu'elle s'était l 2588423 fixés. En effet, la structure et la construction du con- necteur sont extrêmement simples et d'un coût peu élevé, tout en garantissant une haute fiabilité de connexion. En outre, le connecteur est approprié pour être utilisé avec plusieurs types de câbles plats et, en par- ticulier, avec des câbles plats qui possèdent différents nombres de conducteurs, pourvu que le nombre des conduc- teurs ne soit pas supérieur au nombre maximum prévu, et il est approprié pour réaliser des raccordements varia- bles entre les conducteurs des câbles plats dans une con- nexion de dérivation. L'épaisseur du connecteur replié est d'une va- leur très faible, de sorte qu'elle ne pose pas de problè- mes pendant l'installation ni pendant l'utilisation. Fi- nalement, la réalisation de la connexion n'exige ni ou- tillage compliqué ni capacités particulières de la part de l'opérateur, puisqu'il suffit d'un outil approprié tel qu'une presse; en outre, les opérations de position- nement des câbles à raccorder et la pose sont très rapi- des. Il va de soi que diverses modifications pour- ront être apportées par l'homme de l'art à l'exemple de réalisation qui vient d'être décrit uniquement à titre d'exemple non limitatif, notamment par substitution des moyens techniques équivalents, sans pour cela sortir du cadre de l'invention. 12 2588423 R E V E N D I C AT I 0 N S 1 - Connecteur pour câbles électriques formés de deux ou plus de deux conducteurs plats, parallèles et situés dans un même plan, contenus dans une structure isolante en ruban, caractérisé en ce qu'il comprend: - une bande de matière isolante (2; 42) qui peut être repliée le long d'une ligne tranversale (R), ladite bande étant munie sur une face de logements paral- lèles (4; 44) et de moyens (6, 7) adaptés pour entrer en prise entre eux lorsque la bande est repliée; et - une pluralité de plaquettes métalliques (8; 48), dont chacune est logée dans le logement correspon- dant et est rendue solidaire de la bande, chaque plaquet- te étant munie de moyens (30; 60) capables de perforer l'isolant du câble et de réaliser une connexion électri- que permanente entre cette plaquette et le conducteur plat (22) du câble (20, 21; 24, 25). 2 - Connecteur selon la revendication 1, carac- térisé en ce que lesdits logements (4) sont constitués par des rainures rectangulaires (4) qui s'étendent paral- lèlement à ladite ligne de pliage transversale (R). 3 - Connecteur selon la revendication 2, carac- térisé en ce que lesdites rainures (8) sont en nombre égal au double du nombre des conducteurs (22) du câble, possèdent toutes la même longueur et sont disposées symé- triquement par rapport à la ligne de pliage transversale (R). 4 - Connecteur selon la revendication 3, carac- térisé en ce que les extrémités desdites rainures (4) se trouvent sur des lignes perpendiculaires à la ligne de pliage transversale (R). - Connecteur selon la revendication 4, carac- térisé en ce que lesdites plaquettes (8) sont toutes de la même longueur, qui est sensiblement égale à la lon- gueur des rainures. 6 - Connecteur selon la revendication 1, carac- 13 2588423 térisé en ce que lesdits logements (44) sont constitués par des rainures rectangulaires (44) qui s'étendent per- Dendiculairement à la ligne de pliage transversale (R) et en ce que lesdites plaquettes (48) sont de différen- tes longueurs. 7 - Connecteur selon la revendication 6, carac- térisé en ce que lesdites rainures (44) sont en nombre égal au double du nombre des conducteurs du câble, possè- dent des longueurs différentes et sont disposées symétri- quement par rapport à la ligne de pliage transversale (R). 8 - Connecteur selon l'une quelconque des reven- dications 2 à 7, caractérisé en ce que certaines rainu- res (44) comprennent des ergots (51) qui font saillie sur le fond et en ce qu'au moins les plaquettes (48) lo- gées dans ces rainures sont munies de trous (50) adaptés pour coopérer avec lesdits ergots de manière que ces pla- quettes soient fixées dans la direction longitudinale dans les rainures. 9 - Connecteur selon la revendication 8, carac- térisé en ce que les zones occupées par lesdites rainu- res sont délimitées par une rainure fermée (3; 43) adap- tée pour contenir une matière d'étanchéité. - Connecteur selon la revendication 1, carac- térisé en ce que lesdits moyens de prise sont constitués par des saillies (7) en forme de dent et des entailles (6) qui sont prévues sur la même face de la bande (2). 11 - Connecteur selon la revendication 10, ca- ractérisé en ce que ladite ligne de pliage transversale (R) est définie par un amincissement (5; 45) de la ban- de de matière isolante (2; 42). 12 - Connecteur selon la revendication 1, carac- térisé en ce que lesdites plaquettes métalliques (8; 48) sont incorporées dans la bande de matière isolante (2; 42) pendant la formation de cette bande.