Brevet FR2616276A1 — publié le 19881209

Appareil pour raccorder un câble coaxial à un connecteur L'invention concerne la connexion de câbles coaxiaux à des connecteurs, et plus particulièrement elle concerne un appareil per- mettant de raccorder un câble coaxial à un connecteur. Un câble coaxial comprend un conducteur interne recouvert d'une gaine isolante intérieure ou isolateur intérieur, une gaine conductrice circonférentielle et une gaine isolante extérieure ou isolateur exté- rieur. Un connecteur coaxial commun (disponible sous la désignation commerciale Raychem) comprend une base métallique rectangulaire montée perpendiculairement à l'axe longitudinal du câble, comportant un trou dans la région centrale de la base par lequel passent l'isolateur interne et le conducteur interne, quatre dents s'étendant parallèlement au câble à partir des quatre coins de la base, et un prolongement longitudinal arrière partant de l'arrière de la base et adjacent au trou. Un anneau de soudage entourant le prolongement arrière est utilisé pour établir la connexion électrique entre la base et la gaine circonférentielle con- ductrice du fil. Un tube en matière plastique thermorétractable entoure le prolongement arrière de l'anneau de soudage. En utilisation, les dents sont reliées électriquement à la masse. Lorsque l'on fixe le connecteur au câble coaxial, le câble est dénudé pour exposer les portions d'extrémité de la gaine conductrice, de l'isolateur interne et du conducteur interne. L'isolateur interne et le conducteur interne sont alors enfilés dans le- tube thermorétractable, le prolongement arrière et le trou constitué dans la plaque de base, de manière que la portion exposée de l'isolateur interne s'étende sur une courte distance à partir du trou et que la portion exposée de la gaine conductrice soit en alignement avec l'anneau de soudage. De la chaleur est appliquée pour faire fondre la soudure, établissant une connexion électrique entre la gaine et la base et amenant le tube thermorétractable à se rétracter autour de la soudure fondue. Une gaine en matière plastique thermorétractable externe est alors glissée sur le tube thermiquement rétracté et la chaleur est à nouveau appliquée pour faire se rétracter la gaine autour du tube thermorétracté et une portion de l'isolateur externe. La 26162 7 6 -2- chaleur est appliquée par un assembleur qui maintient le fil d'une main et un élément chauffant de l'autre main. Le câble assemblé est testé électriquement pour détecter d'éventuels court-circuits et circuits ouverts. Il a été découvert que conformément à l'invention, un câble coaxial peut être connecté rapidement, facilement et fiablement à un connecteur comportant un tube thermorétractable et un anneau de soudage en utilisant un dispositif de serrage dans lequel on engage un connecteur et un câble coaxial dénudé enfilé dans ce dernier, et un élément chauffant que l'on peut monter dans une position prédé- terminée par rapport au dispositif de serrage et qui fournit une chaleur uniforme et contrôlée à la région occupée par le tube thermorétractable et l'anneau de soudage. Dans des modes de réalisation préférés, les deux extrémités du câble sont simultanément connectées à des connecteurs par deux jeux de dispositifs de serrage et d'éléments chauffants; un jeu constitué par un dispositif de serrage et un élément chauffant est monté de façon mobile par rapport à l'autre jeu pour permettre d'accepter des longueurs variables de câble; il comprend deux éléments chauffants, soit un à chaque extrémité d'un câble qui doit être reliée à un connecteur, l'un fournissant la chaleur pour faire fondre la soudure et rétracter le tube thermorétractable, et l'autre fournissant une quantité de chaleur différente pour rétracter la gaine thermorétractable externe; le connecteur comprend un ensemble de dents, et le dispositif de serrage comprend des contacts électriques pour établir une connexion électrique avec le conducteur interne et les dents, pour permettre de tester l'intégrité électrique pendant la procédure de fabrication; et les fils sont testés et chauffés sous la commande automatique d'un contrôleur électronique. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront clairement à la lecture de la description détaillée d'un mode de réalisation sans caractère limitatif et en se référant aux dessins annexés dans lesquels: la Fig. 1 est une vue schématique en plan d'un appareil selon l'invention pour relier un câble coaxial à un connecteur; la Fig. 2 est une vue schématique en élévation latérale partielle - 3 - d'un ensemble coulissant constitué par un élément chauffant et un dispositif de serrage de l'appareil de la Fig. 1-; la Fig. 3 est une vue en élévation frontale partielle d'une portion centrale de l'appareil de la Fig. 1; la Fig. 4 est une vue en élévation partielle d'un dispositif. de serrage de l'appareil de la Fig. 1; la Fig. 5 est une vue en élévation frontale d'une connecteur connecté à l'appareil de la Fig. 1; la Fig. 6 est une vue en élévation latérale du connecteur de la Fig. 5; la Fig. 7 est une vue en élévation partielle d'une extrémité d'un câble coaxial dénudé en vue de sa connexion au connecteur des Figs. 5, 6, utilisant l'appareil de la Fig. 1; - la Fig. 7A est une vue en élévation partielle d'un câble relié à un connecteur selon l'invention; la Fig. 8 est une vue d'extrémité d'une pointe d'un élément chauffant de l'appareil de la Fig. 1; la Fig. 9 est une vue latérale partielle de la pointe de la Fig. 8, un câble étantmontré en position à l'intérieur; la Fig. 10 est une vue en coupe d'une pointe d'un autre élément chauffant de l'appareil de la Fig. 1; et la Fig. 11 est une vue en élévation latérale de la pointe de la Fig. 10, un câble coaxial étant montré en position à l'intérieur. En se référant aux dessins, ceux-ci représentent un appareil 10 (Fig. 1) destiné à la connexion d'un câble coaxial 12 (Fig. 7) au connecteur 14 (Figs. 5, 6) pour obtenir un câble muni d'une terminaison 16 (Fig. 7A). L'appareil 10 comprend une base métallique 18 sur laquelle deux unités chauffantes 20 sont montées de f aon coulissante sur des rails 22 pour chauffer simultanément deux extrémités du câble 12 (dont la longueur peut être comprise entre 7,62 cm et 91,44 cm) supporté entre elles. En se référant aux Figs. 1-4, chaque unité chauffante 20 comprend une plaque de support 24 sur laquelle est monté un dispositif de serrage 26 comportant des trous 28 destinés à recevoir les dents 30 du connecteur 14 et un trou central 32 destiné à recevoir - 4 - le conducteur interne 34 du câble 12. Le dispositif de serrage 26 est supporté sur un bloc en Velrin 36 de 5,08 cm x 5,8 cm x 5,8 cm supporté sur la plaque 24. Le dispositif de serrage 26 comprend également des trous transversaux 38 recevant des contacts 40 qui peuvent être amenés en contact avec les dents 30 et le fil 34 dans les trous 28, 32, par le solénoïde 42. L'élément chauffant inférieur 44 est monté de façon pivotante sur la console 46 de manière à pouvoir être entrainé sur 30 par un moyen de commande pneumatique (non montré) et à amener sa pointe 48 jusqu'à la position activée montrée en tiretés à la Fig. 2. L'élément chauffant supérieur 50 est monté de façon coulissante sur le rail 52 fixé à la plaque 24 par la console 54. L'élément chauffant 50 peut coulisser de la position de repos montrée en traits continus à la Fig. 2 vers une position activée dans laquelle sa pointe 56 est déployée vers une position qui est légèrement plus basse que celle qui est montrée en tiretés à la Fig. 2. Les éléments chauffants 44, 50 sont des éléments chauffants électriques à chaleur et à débit d'air réglables de manière à contrôler la chaleur fournie au câble 12 et au connecteur 14 à leurs pointes respectives 48, 56. Les éléments chauffants 44, 50 sont commandés par des unités de commande 58 comportant des bQutons de réglage 59 et reliées aux éléments chauffants par des fils 60. Un contrôleur à microprocesseur situé derrière le panneau de commande 61 commande l'ensemble des opérations des éléments.chauffants 44, 50 et des tests électriques effectués sur le câble 12 et les connecteurs 14. En se référant à la Fig. 3, des plaques 24 sont montées de façon à coulisser sur des rails 22 par l'intermédiaire de mécanismes de support 62. Au centre de la plaque de support 18 est constituée une auge 34 qui supporte la portion centrale du câble 12 en lui évitant de s'affaisser. En se référant aux Figs. 8 et 9, la pointe 56 est montée sur le tube d'alimentation 66 de l'élément chauffant 50. La pointe 56 a une largeur d'approximativement 3,17 cm depuis l'extrémité 68 jusqu'à l'extrémité 70 (pour diriger la chaleur vers la gaine externe, Fig. 7A, le long de sa longueur de 3,17 cm), une hauteur de 1,59 cm et une longueur de 2,54 cm à partir de la base 74 jusqu'aux lèvres externes, recourbées et face à face 76. Les lèvres 76 sont espacées l'une de -5 l'autre de 0,89 cm à leurs extrémités, pour amener la chaleur à se développer autour du câble 12 et du connecteur 14 (non montrés à la Fig. 9), situés à l'intérieur, pour faciliter un chauffage uniforme. En se référant aux Figs. 10, 11, la pointe 48 a-une section en forme de U et comprend un ensemble d'ouvertures 78 qui sont réparties le long de branches 80, 82 et de la base incurvée 84, et qui sont alimentées par des canalisations 86 pour répartir la chaleur uniformément dans le câble 12 et le connecteur 14 (non montrés à la Fig. 11) placés à l'intérieur de la pointe 48. En se référant aux Figs. 5, 6, 7 et 7A, le connecteur 14 comprend une base rectangulaire 88 montée perpendiculairement à l'axe longitudinal du câble 12, quatre dents 30 s'étendant parallèlement au câble à partir des coins de la base 88, un trou 90 dans la région centrale de la base 88, par lequel passent le premier isolateur interne 92 du câble 12 et le conducteur interne 34, et un prolongement longitudinal arrière 94. L'anneau de soudage 96 entoure le prolongement arrière 94 et est lui-meme entouré par un tube en matière plastique thermorétractable 48. Le câble 12 comprend un conducteur interne 34, un isolateur interne 92, une gaine conductrice circonférentielle 100 et un isolateur externe 102. Lorsque le câble 16 est relié au connecteur, la gaine thermorétractable externe 72 entoure les portions du connecteur 14 qui s'étendent vers l'arrière à partir de la base 88. En fonctionnement, les plaques 24 sont déplacées le long des rails 22 pour établir l'espacement entre leurs dispositifs de serrage 26 qui correspond à la longueur des câbles 12 qui sont reliés aux connecteurs 14. Les câbles 12 sont dénudés à leurs deux extrémités par un dispositif de dénudage Eubanks pour constituer des portions d'extrémité exposées de la gaine conductrice 100, de l'isolateur interne 92 et du conducteur interne 34, comme montré à la Fig. 7. Deux gaines 72 sont glissées sur le câble 12 et amenées sur une portion centrale de ce dernier, et les portions exposées du conducteur interne 34 et de l'isolateur interne 92 sont insérées dans le tube en matière plastique 48 et dans le trou 90 du connecteur 30 de manière que la portion exposée de l'isolateur interne 92 fasse légèrement saillie du trou 90, -6- et que la partie exposée de la gaine conductrice 100 soit au niveau de l'anneau de soudage 96. Les dents 30 et les conducteurs internes 34 sont insérés dans les trous 28, 32 des dispositifs de serrage 26. L'opérateur pousse un bouton sur le panneau de commande 61, amenant le solénoïde 42 à faire avancer les contacts 40 jusqu'à ce qu'ils viennent en contact avec deux dents 30 et centrent le conducteur 34, et pour effectuer les tests pour voir s'il existe un court-circuit entre le conducteur interne 34 et les dents 34 ou un circuit ouvert entre deux extrémités 34 ou entre les dents 30 des deux connecteurs 14. Si les tests n'indiquent aucune défaillance, l'élément chauffant 44 est automatiquement basculé sur 30 pour amener la pointe 48 dans la position montrée en tiretés à la Fig. 2, et la chaleur contrôlée est appliquée de façon uniforme autour du tube thermorétractable 48, amenant l'anneau de soudage 96 à fondre et à fluer et à déterminer un contact électrique entre le prolongement arrière 94 et la gaine conductrice exposée 100. La chaleur amène également le tube 48 à se rétracter. Les contacts 40 sont-à nouveau avancés et de nouveaux tests sont effectués pour détecter d'éventuels circuits ouverts ou court-circuits. Les éléments chauffants 44 sont tournés automatiquement vers la position d'attente, et le panneau de commande 61 indique à l'opérateur que le premier chauffage a été couronné de succès et que le moment est venu de se préparer pour le second chauffage. L'opérateur fait coulisser les gaines 72 de leurs positions centrales vers la position montrée à la Fig. 7A, et fait coulisser les éléments chauffants 50 le long des rails 52 de manière que les pointes 56 entourent la gaine externe 72. L'opérateur pousse un bouton sur le panneau de commande 61 et les éléments chauffants 50 appliquent une chaleur uniforme et contrôlée à la 'gaine thermorétractable 72 le long de sa longueur, l'amenant à se rétracter autour du connecteur 14 et des portions adjacentes du câble 12, et à assumer la forme montrée à la Fig. 7A. L'appareil 10 réduit fortement la durée nécessaire à la connexion de connecteurs 14 à des câbles 12 et aux tests, et fournit une chaleur uniforme, ce qui normalise la qualité du câble muni de sa terminaison 16. -7- Comme il va de soi, et comme il résulte déjà de ce qui précède,- l'invention ne selimite nullement à ceux de ses modes de réalisation, non plus qu'à ceux des modes de réalisation de ses diverses parties, ayant été plus spécialement envisagées; elle en embrasse, au contraire,. toutes les variantes. - 8- REVENDICATIONS 1. Appareil (10) pour relier un câble coaxial (12) à un connecteur (14) comprenant une base métallique (88) en vue de la connexion à une gaine conductrice (100) dudit câble par l'intermédiaire d'un anneau de soudage (96) à l'intérieur d'un tube thermorétractable (48), caractérisé en ce qu'il comprend: un premier dispositif de serrage (26) destiné à venir en engagement avec une extrémité du câble coaxial (12) et le premier connecteur (14), et un premier élément chauffant (44) pouvant être monté dans une position prédéterminées par rapport audit dispositif de serrage (26) pour diriger une quantité contr8lée de chaleur vers la soudure (96) et le tube thermorétractable (48). 2. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend en outre un second dispositif de serrage (26) destiné à venir coopérer avec une autre extrémité du câble (12) et un second connecteur (14), et un second élément chauffant (44) pouvant être monté dans une position prédéterminée par rapport au second dispositif de serrage (26) pour diriger une quantité de chaleur contr8lée vers la région occupée par la soudure (96) et le tube thermorétractable (48). 3. Appareil selon la revendication 2, caractérisé en ce que le premier dispositif de serrage (26) et le premier élément chauffant (44) sont montés de façon mobile par rapport au second dispositif de serrage (26) et au second élément chauffant (44) pour s'adapter à des longueurs différentes de câble. 4. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend en outre un troisième élément chauffant (50) pour fournir une chaleur contr8lée d'amplitude différente de celle fournie par le premier élément chauffant (44) à une gaine thermorétractable (16) - appliquée sur le tube thermorétractable (48) et s'étendant au-delà le long du câble (12). 5. Appareil selon fa revendication 1, caractérisé en ce que ledit élément chauffant (44) comprend une pointe (48) et peut être amené automatiquement en position, ladite pointe étant située autour du câble (12) lorsqu'il est placé dans le dispositif de serrage (26). - 9 - 6. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit dispositif de serrage (26) comprend des contacts- (40) pour établir un contact électrique avec ladite base (88) et ledit conducteur interne (34) et un dispositif de test pour tester l'intégrité électrique du câble (12). 7. Appareil selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'il comprend en outre un contrôleur électronique (61) pour chauffer et tester automatiquement l'intégrité électrique du câble et du connecteur. 8. Appareil selon la revendication 3, caractérisé en ce que le premier dispositif de serrage (26) et le premier élément chauffant (44) sont montés sur une première plaque qui est montée coulissante sur des rails (22), et le second dispositif de serrage (26) et le second élément chauffant (44) sont montés sur une seconde plaque montée de façon coulissante sur lesdits rails (22). 9. Appareil selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'il comprend en outre une auge (64) entre les plaques (24) pour supporter la partie centrale du câble. 10. Appareil-selon la revendication 1, caractérisé en ce que le premier élément chauffant (44) comprend une pointe (48) avec un ensemble d'ouvertures (78) pour répartir la chaleur uniformément. 11. Appareil selon la revendication 4, caractérisé en ce que le troisième élément chauffant (50) comprend une pointe (56) présentant. une région ouverte et des lèvres (76) en opposition pour faire se développer la chaleur autour d'un câble situé à l'intérieur.