Brevet FR2591395A1 — publié le 19870612

La présente invention concerne un connecteur électrique étanche, et plus particulièrement un tel connecteur destiné à relier au moins une borne d'un appareil électrique disposé dans une enceinte où est susceptible de régner une pression élevée à un câble situé à l'extérieur de ladite enceinte. On connait déjà de tels connecteurs dans lesquels l'étanchéité est réalisée à l'aide d'une matière plastique constituant une barrière surmoulée. Cependant, dans le cas où ces connecteurs sont soumis à des différences de température importantes, on se trouve confronté à des problèmes d'adhérence et de dilatation. On a également réalisé des connecteurs étanches utilisant une soudure céramique-métal, réalisés à l'aide d'un alliage tendre tel que l'étain mais ils ne peuvent être utilisés pour des températures supérieures à 1300 C. Une brasure céramique-métal a également été proposée, mais le coût d'un tel connecteur est trop élevé pour de nombreuses applications. Une liaison à l'aide de verre fritté a également été envisagée, mais on se heurte alors à des problèmes de choc thermique dans les cas où le connecteur est soumis à des différences de température brutales. Enfin, on peut également utiliser un joint plat en silicone, mais cette solution n'est envisageable que pour les faibles pressions. La présente invention vise à pallier ces inconvénients en fournissant un connecteur étanche pouvant fonctionner sous des températures et des pressions élevées, par exemple de l'ordre de 7000 C et de 170 bars. A cet effet l'invention a pour objet un connecteur électrique étanche pour relier au moins une borne d'un appareil électrique disposé dans une enceinte où est susceptible de régner une pression élevée, a un câble situé à l'extérieur de ladite enceinte, caractérisé par le fait qu'il comprend un bottier susceptible d'être monté de fanon étanche sur une ouverture de ladite enceinte, au moins un organe de connexion électriquement conducteur apte à être relié à une de ses extrémités à ladite borne à l'intérieur dudit boîtier, et à son autre extrémité audit câble à l'extérieur dudit boîtier, et un organe de butée monté autour dudit organe de connexion et possédant une section qui diminue de son côté tourné vers l'extrémité de l'organe de connexion intérieur au boitier à son côté tourné vers l'extrémité de l'organe de connexion extérieur au bottier, une des parois du bottier possédant un trou traversé par ledit organe de connexion et dont le profil est sensiblement complémentaire de celui de l'organe de butée. Ainsi, la pression qui règne dans l'enceinte a tendance à appliquer l'organe de butée solidaire de l'organe de connexion contre la surface latérale du trou qui forme un siège d'étanchéité. L'organe de connexion traverse donc la paroi du bottier de façon étanche et l'étanchéité est d'autant mieux assurée que la pression régnant à l'intérieur de l'enceinte est élevée. Un joint, réalisé par exemple sous la forme d'un tube en élastonère, est de préférence interposé entre l'organe de butée et la surface latérale du trou. Ce joint, qui renforce l'étanchéité, permet en outre d'assurer l'isolement électrique lorsque la paroi du bottier est métallique. Dans un mode de réalisation particulier de l'invention, ledit organe de connexion est une tige cylindrique et l'organe de butée est conique. Le connecteur selon l'invention peut également comporter un manchon extérieur audit bottier, à l'intérieur duquel est réalisée la liaison entre l'organe de connexion et le câble, ledit manchon étant rempli d'une résine dans laquelle est noyee la liaison. Un tel agencement permet d'assurer la fixation des câbles et de faire en sorte que le connecteur selon l'invention soit étanche non seulement vis-à-vis d'une surpression intérieure mais également, dans une certaine mesure, vis-à-vis d'une surpression extérieure. On décrira maintenant à titre d'exemple non limitatif un mode de réalisation particulier de 1 invention en référence aux dessins schématiques annexés dans lesquels - la figure 1 représente un dispositif de chauffage monté dans une chambre sous pression et relié à une alimentation par l'intermédiaire d'un connecteur selon l'invention, - la figure 2 est une vue en coupe axiale de ce connecteur, - la figure 3 est une vue à plus grande échelle du détail III de la figure 2, et - la figure 4 est une vue en coupe selon la ligne IV-IV de la figure 2. Le dispositif de chauffage de la figure 1 est constitué par une résistance électrique (non représentée) disposée à l'intérieur d'un tube 1. Le tube 1 traverse de façon étanche, par exemple à l'aide d'une soudure, la paroi 2 d'une chambre sous pression 3. La résistance électrique contenue dans le tube 1 est reliée par l'intermédiaire d'un connecteur 4 à deux câbles d'alimentation 5. Dans le cas où, pour une raison quelconque, le tube 1 viendrait à être endommagé, il est nécessaire que le connecteur 4 assure l'étanchéité vis-à-vis de l'extérieur de la chambre 3. A cet effet, le connecteur 4 est réalisé sous la forme d'un bottier tubulaire 6, soudé de façon étanche sur l'extrémité ouverte du tube 1. Les bornes 7 de la résistance électrique contenue dans le tube 1 se trouvent ainsi à l'intérieur du bottier 6. La paroi postérieure du boîtier tubulaire, qui est ici constituée par un disque massif soudé sur le tube 6, comporte deux trous 9 traversés chacun par une tige de connexion cylindrique 10. Chaque tige 10 est soudée, à son extrémité intérieure au bottier 6, à une des bornes 7, tandis qu'un des câbles 5 est serti à son autre extrémité 11 à l'extérieur du boltier 6. Chaque trou 9 possède un profil cylindroconique, sa partie 12 située du côté de l'intérieur du bottier 6 étant cylindrique et sa section allant en diminuant en 13 en direction de l'extérieur du bottier 6. Au niveau de la pièce 8, un organe de butée cylindroconique 14 de profil cotplémentaire à celui du trou 9 est monte autour de la tige 10. Un tube en élastomère 15 est engagé sur la tige 10 au niveau de l'organe de butée 14. Un manchon 16 est monté sur le disque 8 dans le prolongement du tube 6. La liaison 11 entre 1'extrémité de la tige 10 extérieure au bottier et le câble 5 est formée à l'intérieur du manchon 16 qui est ensuite rempli par une résine 17 assurant essentiellement la fixation des câbles 5 au connecteur 4. Les tiges 10 ainsi que les organes des butées 14 sont par exemple réalisés en cuivre et sont brasés l'un sur l'autre pour assurer leur solidarisation et ltétanchéité de la traversée des butées par i-es tiges Par contre, le tube 6 et le disque 8 sont de préférence réalisés en acier inoxydable. Les connecteurs selon l'invention étant fréquemment appelés à fonctionner à haute température, la dilatation des tiges 10, plus importante que celle du tube 6, a pour conséquence d'appliquer fermement la surface conique de l'organe de butée 14 sur la partie 13 de la surface latérale du trou 9, et ainsi de comprimer le tube en élastomère 15 de manière à favoriser l'étanchéité. Cette étanchéité est par ailleurs assurée, à température ambiante, en appliquant fortement le tube 6 sur le tube 1 lors de leur soudure de manière à donner aux tiges 10 une précontrainte qui a également tendance à appliquer l'une sur l'autre les surfaces coniques de l'organe 14 et du disque 8. Enfin dans le cas où l'intérieur des tubes 1 et 6 se trouve en surpression, cette surpression a également tendance à appliquer les surfaces coniques l'une contre l'autre et par conséquent à renforcer l'étanchéité. Diverses variantes et modifications peuvent bien entendu être apportées à la description qui précède sans sortir pour autant du cadre ni de l'esprit de l'invention. REVENDICATIONS 1. Connecteur électrique étanche, pour relier au moins une borne (7) d'un appareil électrique disposé dans une enceinte (1) où est susceptible de régner une pression élevée, à un câble (5) situé à l'extérieur de ladite enceinte, caractérisé par le fait qu'il comprend un boîtier (6) susceptible d'être monté de façon étanche sur une ouverture de ladite enceinte (1), au moins un organe de connexion (10) électriquement conducteur, apte à être relié à une de ses extrémités à ladite borne à l'intérieur dudit boîtier, et à son autre extrémité audit câble à l'extérieur dudit boîtier, et un organe de butée (14) monté autour dudit organe de connexion et possédant une section qui diminue de son côté tourné vers l'extrémité de l'organe de connexion intérieur au boTtier à son côté tourné vers l'extrémité de l'organe de connexion extérieur au boîtier, une des parois (8) du boTtier possédant un trou (9), traversé par ledit organe de connexion, et dont le profil est sensiblement complémentaire de celui de l'organe de butée. 2. Connecteur selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'un joint (15) est interposé entre l'organe de butée et la surface latérale dudit trou. 3. Connecteur selon la revendication 1, caractérisé par le fait que ledit joint est un tube en élastomère. 4. Connecteur selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que ledit organe de connexion est une tige cylindrique et que l'organe de butée est conique. 5. Connecteur selon l'une quelconque des revendications i à 4, caractérisé par le fait qu'il comprend un manchon (16) extérieur audit boîtier à l'intérieur duquel est réalisée la liaison (11) entre l'organe de connexion et le câble, ledit manchon étant rempli d'une résine (17) dans laquelle est noyée ladite liaison.