Brevet FR2738085A1 — publié le 19970228

L'invention concerne un dispositif d'épissure ainsi que le procédé de réalisation d'une épissure destinée à relier deux câbles électriques composés d'une gaine, d'un blindage et d'au moins deux fils primaires comprenant un premier fil primaire et un deuxième fil primaire. Lors de la réalisation d'une épissure entre deux fils ou deux câbles électriques, se pose le problème de la continuité des propriétés et caractéristiques électriques entre chacun des deux câbles et la zone de liaison, c'est-à-dire l'épissure. Il existe de nombreux cas pour lesquels on doit rabouter deux câbles issus d'un ensemble de composants qui sont parfois très complexes. Ainsi, par exemple, lorsqu'un câble est détérioré, il faut pouvoir le réparer en assemblant deux portions de câble indemnes. Lors du câblage de grands ensembles électriques, il est nécessaire d'assembler entre eux des sous-ensembles électriques, des composants plus simples ou d'insérer un élément électrique dans un ensemble déjà câblé et monté. Dans tous les cas évoqués précédemment, et dans d'autres cas encore, il serait vraiment intéressant de pouvoir maintenir constantes toutes les caractéristiques électriques des deux câbles raboutés. De plus, il existe des domaines pour lesquels la déformation ou la perte de données est très préjudiciable pour les applications envisagées telles que la transmission de données analogiques par exemple. L'objet de l'invention est de fournir un dispositif et un procédé pour réaliser une épissure qui possède les caractéristiques électriques (impédance caractéristique, capacité) les plus proches des câbles à assembler. Selon l'invention, ce but peut être atteint par la fourniture de moyens de continuité pour la continuité électrique du blindage, de premiers moyens de connexion électrique des premiers fils primaires, de deuxièmes moyens de connexion électrique des deuxièmes fils primaires et de moyens de maintien isolants qui maintiennent les premiers et les deuxièmes moyens de connexion électrique dans une position relative constante et qui sont choisis de façon que l'impédance caractéristique de l'épissure soit sensiblement égale ou la plus proche de celle du cable. Lorsqu'on utilise le dispositif d'épissure selon l'invention, on conserve un blindage au niveau de l'épissure, ce qui permet de protéger l'épissure de certaines agressions extérieures telles que chocs mécaniques ou phénomènes électromagnétiques divers. On utilise des moyens de maintien isolants dont la géométrie et le matériau ont été choisis de sorte que ces moyens de maintien isolants figent les paramètres géométriques et diélectriques au sein de l'épissure. A partir de là, la valeur de l'impédance caractéristique est figée dans l'épissure. De préférence, le dispositif d'épissure selon l'invention comporte en outre les avantageuses dispositions suivantes: - des moyens d'isolation pour l'isolation électrique des moyens de continuité électrique du blindage; - des moyens pour rigidifier l'épissure; - des moyens assurant l'étanchéité de l'épissure. grâce aux divers éléments constituants l'épissure, on obtient une température de service qui couvre la plage de -65C à +150'C et la résistance aux fluides et 3 2738085 poussières est très performante: l'épissure possède, par exemple, une excellente tenue au brouillard salin. L'invention sera mieux comprise, et des caractéristiques secondaires et leurs avantages apparaîtront au cours de la description du mode de réalisation donnée ci-dessous à titre d'exemple. Il est entendu que la description et les dessins ne sont donnés qu'à titre indicatif et non limitatif. Il sera fait référence aux dessins annexés, dans lesquels: - la figure 1 est une vue éclatée qui représente les différentes pièces constituant le dispositif d'épissure selon l'invention; - les figures 2 à 6 et les figures 8 à 16 représentent les étapes de montage successives des différentes pièces de la figure 1 pour la réalisation d'une épissure conforme à l'invention; - la figure 7 est une coupe détaillée représentant l'étape de montage de la figure 6 selon la direction VII-VII. Le dispositif d'épissure représenté en regard de la figure 1 comporte: deux manchons d'étanchéité 31 destinés à assurer l'étanchéité de l'épissure, - deux férules pour câble ou bagues conductrices 32, chacune de ces férules étant destinée à assurer un contact circonférentiel électrique avec le blindage électrique de l'un des câbles électriques, un premier couple de contact électrique et un deuxième couple de contact électrique, chacun de ces premier et deuxième couples de contact électrique étant destiné à relier les fils primaires des câbles électriques; chacun desdits premier et deuxième couples de contact électrique étant composé d'un 4 2738085 premier élément du couple de contact ou contact femelle 33 et d'un deuxième élément du couple de contact ou contact mâle 34 qui est complémentaire du contact femelle 33, - un boîtier de blindage 36 cylindrique comportant deux parties d'extrémité 36a pouvant recouvrir et entourer complètement une férule 32 et une partie centrale 36b dont la longueur est au moins égale à la longueur des premier et deuxième couples de contact, le contour externe du boîtier de blindage 36 formant un épaulement annulaire 36c entre la partie d'extrémités 36a et le tronçon de la gaine 22 du câble 20, - une première gaine thermorétractable 37 destinée à couvrir le premier couple de contact, une deuxième gaine thermorétractable 37 destinée à couvrir le deuxième couple de contact et une gaine thermorétractable large 38 destinée à maintenir un écart constant entre les premier et deuxième couples de contact, et - un manchon thermorétractable isolant 39 destiné à recouvrir entièrement l'épissure et le tronçon des câbles qui est adjacent à l'épissure. Dans l'exemple représenté, les câbles électriques qui devront être reliés sont identiques et comprennent (figure 4) une gaine isolante externe 22 entourant un blindage électrique 24 sous forme d'une tresse simple ou multiple, le blindage entourant deux fils primaires 26 composés d'un premier fil primaire 26 et d'un deuxième fil primaire 26. Chacun des premier et deuxième fils primaires 26 est lui-même constitué d'une gaine isolante externe entourant un élément conducteur. Les férules 32 et le boîtier de blindage 36 constituent des moyens de continuité électrique du blindage 24, la continuité électrique du blindage 24 2738085 étant réalisée par un sertissage entre les parties d'extrémité 36a du boîtier de blindage, les férules 32 et le blindage 24. Les trois gaines thermorétractables 37 et 38 sont électriquement isolantes et constituent des moyens de maintien isolants qui maintiennent le premier et le deuxième couples de contact dans une position relative constante. L'épaisseur et le matériau constituant les trois gaines thermorétractables 37 et 38 sont choisis de façon que l'impédance caractéristique de l'épissure soit égale à celle de chacun des câbles électriques 20. Le manchon isolant 39 constitue les moyens d'isolation électrique des moyens de continuité électrique du blindage (32, 36) et constitue également des moyens destinés à rigidifier l'épissure. Pour assurer l'étanchéité de l'épissure, les deux manchons d'étanchéité 31 sont conformés de façon à pouvoir recouvrir avec contact un tronçon de la gaine 22 des câbles 20. Le procédé de réalisation de l'épissure conforme à l'invention va maintenant être décrit en regard des figures 2 à 16. La première étape de réalisation de l'épissure (figure 2) consiste à faire passer le premier manchon d'étanchéité 31 autour du premier câble électrique 20, le deuxième manchon d'étanchéité 31 autour du deuxième câble électrique 20 et le manchon thermorétractable 39 autour de l'un des premier et deuxième câbles électriques 20. On fait glisser les manchons sur les câbles électriques de façon à libérer une partie d'extrémité de chaque câble 20 sur laquelle l'accès est libre. Il est à noter que le diamètre interne du manchon 39 est plus grand que le diamètre externe des 6 2738085 manchons 31, ceci permettant au manchon 39 de glisser librement par dessus les manchons 31. Conformément aux figures 3 et 4, on enlève la gaine 22 et le blindage 24 sur la partie d'extrémité des premier et deuxième câbles 20, de façon que la longueur du blindage dénudé soit sensiblement égale à deux fois la longueur des férules 12. En pratique, de préférence, on enlèvera la gaine 22 et le blindage 24 de chaque câble 20 sur environ 5 mm par une première opération de dénudage, puis on enlèvera la gaine 22 sur 17 mm environ par une deuxième opération de dénudage. Comme il est visible sur la figure 5, on fait passer chaque férule 32 autour d'un blindage dénudé en la positionnant en butée contre l'extrémité libre de la gaine 22 du câble 20, puis on retrousse la partie d'extrémité libre du blindage dénudé sur la férule 12. On peigne ensuite la ou les tresses de blindage constituant le blindage 32 de manière que le blindage dénudé soit entièrement en contact avec la férule 32, comme on peut le voir plus en détail sur les figures 6 et 7. Comme on peut le voir sur la figure 7, la paroi interne de la férule 12 est en contact contre le tronçon du blindage dénudé adjacent à l'extrémité libre de la gaine 22 et la paroi externe de la férule 12 est en contact contre le tronçon du blindage dénudé constituant sa partie d'extrémité et qui a été peigné. L'étape suivante consiste à dénuder l'extrémité des premier et deuxième fils primaires 26 des premier et deuxième câbles électriques 20 (figure 8), puis à fixer les contacts femelles 33 des premier et deuxième couples de contact aux premier et deuxième fils primaires 26 du premier câble électrique 20 (figure 9). De la même façon (figure 10), on fixe les contacts 7 2738085 mâles 34 des premier et deuxième couples de contact aux premier et deuxième fils primaires 26 du deuxième câble électrique 20 (figure 10). La fixation des contacts maâles et femelles peut consister en de multiples modes de fixation tels que, par exemple, une fixation par sertissage qui sertit le contact sur l'élément conducteur de chaque fil primaire en permettant ainsi un bon contact électrique entre le contact et l'élément conducteur du fil primaire. Comme représenté sur la figure 11, on fait passer le boîtier de blindage 36 autour de l'un des câbles électriques 20 et on le fait glisser Jusqu'à avoir accès aux contacts dudit câble électrique 20. On se reportera maintenant à la figure 12. L'étape suivante consiste à faire passer la première gaine thermorétractable 37 autour du premier contact de l'un des câbles électriques 20, à faire passer la deuxième gaine thermorétractable 37 autour du deuxième contact du même câble électrique 20 et à faire passer la gaine thermorétractable large 38 autour des première et deuxième gaines thermorétractables 37. Il est à noter que la longueur de chacune des gaines 37, 38 est au moins égale à la longueur des premier et deuxième couples de contact lorsque les contacts mâles et femelles sont accouplés. Conformément à la figure 13, on accouple les contacts femelles 33 et les contacts mâles 34 de façon à réaliser la connexion électrique entre les premiers fils primaires d'une part et les deuxièmes fils primaires d'autre part. A ce stade de la réalisation, on centre les trois gaines thermorétractables 37, 38 par rapport aux premier et deuxième couples de contact et on chauffe les trois gaines thermorétractables pour les rétreindre. De préférence, la température de 8 2738085 chauffage est au minimum de 175C et au maximum de 300'C. L'épaisseur et le matériau constituant ces gaines ont été choisis de façon que, lorsqu'elles sont rétreintes, les gaines maintiennent en position relative constante les premier et deuxième couples de contact, de façon que la constante diélectrique de l'épissure soit égale à celle des câbles 20. Comme indiqué à la figure 14, on fait glisser ensuite le boîtier de blindage 36 sur les gaines 37 et 38, de sorte que chacune de ses parties d'extrémité 36a recouvre une férule 32 et on sertit chacune des parties d'extrémité 36a du boîtier de blindage 36 avec la férule 32 correspondante d'une part et le blindage dénudé d'autre part. Lors de cette étape, on réalise la continuité électrique du blindage 24 de chaque câble électrique 20 grâce aux férules 32 et au boîtier de blindage 36. De plus, grâce aux gaines isolantes 37 et 38, on isole les couples de contact 33 et 34 entre eux d'une part et on isole les contacts 33 et 34 du boîtier de blindage 36 d'autre part. Il faut ensuite (figure 15) positionner par glissement les manchons d'étanchéité 31 autour des tronçons de la gaine 22 des câbles 20, de sorte que les manchons d'étanchéité 31 soient en butée contre l'épaulement annulaire 36c c'est-à-dire par rapport aux parties d'extrémité 36a. L'étanchéité est réalisée du fait que chaque manchon d'étanchéité 31 est en contact avec un des tronçons de la gaine 22 des câbles 20 qui sont adjacents à ladite partie d'extrémité 36a, d'une part et l'intérieur du manchon thermorétractable isolant 39 d'autre part. La dernière étape de réalisation (figure 16) consiste à centrer par glissement le manchon thermorétractable 39 autour du boîtier de blindage 36 9 2738085 et des manchons d'étanchéité 31, puis à chauffer le manchon 39 à l'aide d'un générateur d'air chaud pour rétreindre ce manchon 39. De préférence, la température minimum de chauffage est de 135- C et lorsqu'il est rétreint, le manchon 39 recouvre avec contact complètement l'épissure qui a été réalisée. On comprend, d'après la description du procédé de réalisation d'une épissure conforme à l'invention qui vient d'être donnée, que c'est le choix du matériau et de l'épaisseur des première et deuxième gaines thermorétractables 37 et de la gaine thermorétractable large 38 qui permet à l'épissure de présenter la même impédance caractéristique entre ses deux connecteurs que les premier et deuxième câbles 20 entre leur fils primaires. En effet, ces gaines thermorétractables 37 et 38 maintiennent un écart constant entre les premier et deuxième couples de contact. De plus, le manchon 39 permet de rigidifier et d'isoler électriquement l'épissure d'o une position relative constante et bien déterminée entre les premier et deuxième couples de contact qui sont maintenus parallèles l'un à l'autre de sorte que l'épissure peut être manipulée sans risque de modifier ses caractéristiques électriques. 2738085 REVENDICATIONS 1. Dispositif d'épissure pour relier deux câbles électriques (20) composés d'une gaine (22), d'un blindage (24) et d'au moins deux fils primaires (26) comprenant un premier fil primaire et un deuxième fil primaire, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens de continuité (32,36) pour la continuité électrique du blindage (24), des premiers moyens de connexion électrique (33,34) des premiers fils primaires, des deuxièmes moyens de connexion électrique (33,34) des deuxièmes fils primaires et des moyens de maintien (37,38) isolants qui maintiennent les premiers et les deuxièmes moyens de connexion électrique (33,34) dans une position relative constante et qui sont choisis de façon que l'impédance caractéristique de l'épissure soit sensiblement égale à celle du câble. 2. Dispositif d'épissure selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte en outre des moyens d'isolation (39) pour l'isolation électrique des moyens de continuité (32,36) électrique du blindage (24). 3. Dispositif d'épissure selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il comporte en outre des moyens pour rigidifier l'épissure (39). 4. Dispositif d'épissure selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il comporte en outre des moyens assurant l'étanchéité de l'épissure (31). 5. Dispositif d'épissure selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits premiers et deuxièmes moyens de connexion électrique des fils primaires (33,34) comprennent un premier couple de contact pour relier lesdits premiers fils primaires (26) et un deuxième couple de contact pour relier lesdits deuxièmes fils primaires (26), lesdits premier et deuxième couples de contact étant composés d'un contact femelle (33) et d'un contact male complémentaire (34) sertis sur lesdits fils primaires. 6. Dispositif d'épissure selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits moyens de continuité (32,36) électrique du blindage (24) comprennent deux férules (32) ou bagues conductrices, chacune étant destinée à assurer un contact électrique ctrconférentiel avec le blindage (24) de l'un des câbles électriques (20) et un boîtier de blindage (36) cylindrique conducteur dont chacune des parties d'extrémités (36a) peut recouvrir complètement une férule (32), la continuité électrique du blindage (24) étant réalisée par sertissage entre les parties d'extrémité (36a) du boîtier de blindage, la férule (32) et le blindage (24). 7. Dispositif d'épissure selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits moyens de maintien (37,38) comprennent une première gaine thermorétractable (37) destinée à couvrir lesdits premiers moyens de connexion des fils primaires (33,34), une deuxième gaine thermorétractable (37) destinée à couvrir lesdits deuxièmes moyens de connexion des fils primaires (33,34) et une gaine thermorétractable large (38) destinée à maintenir un écart constant entre lesdits premiers et deuxièmes moyens de connexion (33,34). 8. Dispositif d'épissure selon la revendication 2, caractérisé en ce que lesdits moyens d'isolation (39) sont constitués d'un manchon isolant (39) 12 2738085 thermorêtractable destiné à recouvrir entièrement les moyens de continuité (32,36). 9. Dispositif d'épissure selon la revendication 3, caractérisé en ce que lesdits moyens pour rigidifier l'épissure (39) sont constitués d'un manchon thermorétractable (39) destiné à recouvrir l'épissure et le tronçon de la gaine (22) des câbles qui est adjacent à l'épissure. 10. Dispositif d'épissure selon la revendication 4, caractérisé en ce que lesdits moyens assurant l'étanchéité (31) de l'épissure sont constitués de deux manchons d'étanchéité (31), chaque manchon étant destiné à recouvrir le tronçon de la gaine (22) des câbles qui est adjacent à la partie d'extrémité (36a) des moyens de continuité (36). 11. Procédé de réalisation d'une épissure entre deux câbles électriques (20) dans lequel on fournit un premier et un deuxième câbles électriques (20) composés d'une gaine (22), d'un blindage (24), d'un premier fil primaire (26) et d'un deuxième fil primaire (26), caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes: - on fournit un premier couple de contact pour relier lesdits premiers fils primaires (26) et un deuxième couple de contact pour relier lesdits deuxièmes fils primaires (26), lesdits premier et deuxième couples de contact étant composés d'un premier contact (33) et d'un deuxième contact (34), - on fournit une première gaine thermorétractable (37) destinée à couvrir ledit premier couple de contact (33,34), une deuxième gaine thermorétractable (37) destinée à couvrir ledit deuxième couple de contact (33,34) et une gaine thermorétractable large (38) destinée à maintenir un écart constant entre lesdits 13 2738085 premier et deuxième couples de contact (33,34), la longueur de chacune des gaines étant au moins égale & la longueur des premier et deuxième couples de contact, les gaines étant choisies de façon que l'impédance caractéristique de l'épissure soit sensiblement égale à celle du câble, on fournit deux férules (32) ou bagues conductrices, chacune étant destinée à assurer un contact électrique circonférentiel avec le blindage (24) de l'un des câbles électriques (20) et un boîtier de blindage (36) cylindrique avec des parties d'extrémités (36a) pouvant recouvrir complètement une férule (32) et une partie centrale (36b) dont la longueur est au moins égale & la longueur des premier et deuxième couples de contact, - on fournit un manchon thermorétractable (39) destiné à recouvrir le boîtier de blindage (36) et le tronçon de la gaine (22) des câbles (20) qui est adjacent aux parties d'extrémités (36a) du bottier de blindage (36) afin d'isoler électriquement et de rigidifier l'épissure, on fait passer le manchon thermorétractable (39) autour de l'un des premier et deuxième câbles (20), - on enlève la gaine (22) et le blindage (24) sur une partie d'extrémité des premier et deuxième câbles (20) de façon que la longueur du blindage dénudé soit sensiblement égale à deux fois la longueur des férules (32), - on fait passer chaque férule (32) autour d'un blindage dénudé en la positionnant en butée contre l'extrémité libre de la gaine (22), on retrousse la partie d'extrémité libre du blindage dénudé sur la férule et on la peigne de manière que le blindage dénudé soit entièrement en contact avec la férule, 14 2738085 - on dénude les premier et deuxième fils primaires (26) des premier et deuxième câbles électriques (20), on sertit les premiers contacts (33) des premier et deuxième couples de contact aux premier et deuxième fils primaires (26) du premier câble électrique (20) et on sertit les deuxièmes contacts (34) des premier et deuxième couples de contact aux premier et deuxième fils primaires (26) du deuxième câble électriques (20), - on fait passer le bottier de blindage (36) autour de l'un des câbles électriques (20) de façon à avoir accès aux contacts dudit câble électrique (20), - on fait passer la première gaine thermorétractable (37) autour du contact du premier fil primaire (26) de l'un des câbles électriques (20), on fait passer la deuxième gaine thermorétractable (37) autour du contact du deuxième fil primaire (26) du même câble électrique (20) et on fait passer la gaine thermorétractable large (38) autour des première et deuxième gaines thermorétractables (37), - on accouple les premiers contacts (33) et les deuxièmes contacts (34) de façon à réaliser la connexion électrique entre les premiers fils primaires d'une part et les deuxièmes fils primaires d'autre part, - on centre les trois gaines thermorétractables (37,38) par rapport aux premier et deuxième couples de contact (33,34) et on les chauffe pour les rétreindre, de sorte que les gaines maintiennent en position relative constante les premier et deuxième couples de contact (33,34), - on fait glisser le boîtier de blindage (36) sur les gaines (37,38) de sorte que chacune de ses parties d'extrémité (36a) recouvre une férule (32) et on sertit chacune des parties d'extrémité (36a) du boîtier de 2738085 blindage (36) avec la férule correspondante (32) et le blindage dénudé, on centre par glissement le manchon thermorétractable (39) autour du boîtier de blindage (36) et on chauffe le manchon (39) pour le rétreindre. 12. Procédé de réalisation d'une épissure entre deux câbles électriques selon la revendication 11, caractérisé en ce qu'il comprend en outre les étapes suivantes: - on fournit un premier et un deuxième manchons d'étanchéité (31), chaque manchon étant destiné à recouvrir avec contact le tronçon de la gaine (22) des câbles qui est adjacent à ladite partie d'extrémité (36a) du boîtier de blindage (36), - on fait passer le premier manchon d'étanchéité (31) autour du premier cable électrique (20), le deuxième manchon d'étanchéité (31) autour du deuxième câble électrique (20) dans la première étape de réalisation de l'épissure, - on positionne par glissement les manchons d'étanchéité (31) en butée par rapport aux parties d'extrémité (36a) du boitier de blindage après que celles-ci aient été serties, - lorsque l'on centre par glissement le manchon thermorétractable (39) autour du boîtier de blindage (36), le manchon (39) recouvre également les premier et deuxième manchons d'étanchéité (31).