Brevet FR2758212A1 — publié le 19980710

La présente invention concerne les connexions de conducteurs électriques entre eux ou à des dispositifs électriques. La plupart des matériaux utilisés comme conducteur électrique sont des métaux ductiles qui ont tendance à s'écraser sous la pression exercée par un connecteur lors d'un raccordement de conducteurs entre eux ou d'un ou de plusieurs conducteurs à un dispositif électrique. Au bout d'un certain temps le contact électrique réalisé par ce connecteur peut être moins bon et il faudrait resserrer ce connecteur pour être sûr d'avoir un bon contact électrique. Sur une installation électrique importante, ce phénomène implique une maintenance coûteuse. D'autre part, des vibrations peuvent desserrer un connecteur et produire de mauvais contacts ou des coupures de contacts électriques occasionnant des pannes pouvant être importantes et coûteuses sur certaines installations alors que la cause n'en est souvent qu'une simple vis desserrée. Le dispositif selon l'invention permet de remédier aux susdits inconvénients en apportant une amélioration des moyens de connexions comportant un moyen de serrage tel que vis et/ou écrou(s). I1 comporte en effet un corps métallique pouvant être isolé électriquement, composé d'une ou de plusieurs parties, indépendant ou faisant partie d'un ensemble électrique, un moyen de serrage par vis et/ou écrou(s) du/des conducteur(s) électrique(s) à connecter entre eux ou à un dispositif électrique et, selon une première caractéristique, un ressort produisant une réaction croissante sur ledit/lesdits conducteur(s) électrique(s) lorsque le moyen de serrage est actionné dans le sens du serrage dudit/desdits conducteur(s) électrique(s). Le ressort se situe entre l'écrou de serrage et le corps du dispositif, à l'opposé du/des conducteur(s) électrique(s) par rapport à l'écrou. Dans toute la présente demande, lorsque le terme "ressort" est employé sans autre précision, il désigne un organe en matériau élastique pouvant supporter des déforma tions et destiné à réagir après avoir été comprimé ou tiré ou plié ou tordu; ce ressort peut être par exemple à lame ou à spirale ou en volute ou cylindrique ou en forme de U ou en forme de rondelle. Selon des modes particuliers de réalisation: - le corps peut être en matériau isolant électrique, - le dispositif peut comporter plusieurs ressorts agissant dans le même sens:serrage du/des conducteur(s) électrique(s), - le moyen de serrage peut être en contact direct avec le/les conducteur(s) électrique(s) à connecter ou il peut agir sur un/plusieurs organe(s) intermédiaire(s) interposé(s) entre ledit moyen de serrage et le/les conducteur(s) électrique(s). A chaque organe intermédiaire est/sont associé(s) un/des ressort(s) approprié(s). - un voyant à fonctionnement mécanique peut indiquer si la force de serrage est optimum. Les dessins annexés illustrent l'invention dans des modes de réalisation nullement limitatifs: la figure 1 représente, en coupe, le dispositif équipé de deux types de voyants, étant entendu qu'un seul voyant est suffisant et que le dispositif peut être réalisé sans voyant, la figure 2 représente, en coupe, à une échelle plus importante, un voyant identique à celui représenté en figure 1 sous les mêmes références. En référence à la figure 1, le dispositif comporte un corps (1) comportant une vis de serrage (2) pouvant tourner dans un écrou (3) prisonnier en rotation. Lorsque les conducteurs électriques (4) et (5) à serrer sont en place dans le corps (1), en tournant la vis (2) dans le sens du serrage elle entre en contact avec les conducteurs; en continuant de tourner la vis (2) dans le sens du serrage, l'écrou (3) est poussé par la vis (2) dans le sens opposé au déplacement de la vis, le ressort (6) oppose une force à ce déplacement; en continuant de tourner la vis dans le sens du serrage, l'écrou (3) pousse le ressort (6) qui se déforme jusqu'a sa position de déformation maximale, au fond de son logement. Le mouvement de la vis de serrage est alors pratiquement bloqué dans le sens du serrage, et la pression exercée par la vis (2) sur les conducteurs est optimum; cette pression est prédéterminée par le type de ressort utilisé et la force nécessaire à le manoeuvrer. Un tassement des conducteurs, des vibrations, une manipulation sans précaution des conducteurs ou de conducteurs voisins ou toute autre raison de desserrage non voulu se traduirait dans un connecteur classique par un serrage défaillant des conducteurs alors que dans le présent dispositif le ressort (6) élimine, en se déformant, ce desserrage éventuel des conducteurs et a tendance à bloquer la vis de serrage par coincement des filets. Desserrer un connecteur tel que le dispositif objet de l'invention n'est pas plus difficile que desserrer un connecteur classique: il suffit de tourner la vis de serrage dans le sens du desserrage. Dans une forme de réalisation selon la figure 1, le dispositif comporte un voyant à fonctionnement mécanique qui indique par un changement d'aspect et/ou de position que le serrage du/des conducteur(s) électrique(s) est optimum. Par exemple, le voyant peut être une languette de couleur bien visible par rapport à la couleur du corps du dispositif (1), liée à l'écrou (3), passant à travers le corps (1) par un trou débouchant à l'extérieur de ce corps en une zone du dispositif (9) facilement visible lorsque ledit dispositif est installé en position de fonctionnement. La languette (7) peut aussi être visible à travers une ouverture dans le corps (1) telle que celle située en (8) devant laquelle elle peut se déplacer. Lorsque l'écrou (3) comprime complètement le ressort (6), ladite languette est dans une position qui permet d'un simple regard de contrôler que le serrage est optimum lors du serrage et lors des visites de maintenances éventuelles; ce contrôle visuel est très rapide aussi bien pour un seul dispositif que pour un ensemble de dispositifs formant par exemple un bornier de connexion. La languette peut avoir plusieurs couleurs ou des repères qui limitent des zones correspondant à des forces de serrage différentes et donc à une qualité du serrage des conducteurs différente suivant la couleur ou le repère visible ce qui implique d'intervenir ou pas sur le dispositif. Dans une autre forme de réalisation selon les figures 1 et 2, le corps du voyant (10) n'est pas lié directement à l'écrou du système de serrage du/des conducteur(s) électrique(s). Le voyant est maintenu par un ressort secondaire (11) réservé au fonctionnement de ce voyant. Lorsque le moyen de serrage est desserré ou insuffisamment serré, le voyant est maintenu par le ressort secondaire dans une position qui indique cet état du moyen de serrage. Lorsque le moyen de serrage est en serrage optimum, le voyant,actionné mécaniquement, indique en permanence cet état de serrage optimum. On peut par exemple, choisir d'utiliser en guise de voyant une languette qui apparaît par un trou (13) du corps du dispositif lorsque le ressort principal est en position de contrainte maximale c'est-à-dire lorsque la force exercée sur le(s) conducteur(s) électrique(s) est optimum. Selon une variante non illustrée, le corps du voyant mécanique qui n'est pas lié à l'écrou (3) au lieu de déboucher par un trou dans le corps (1), est visible en partie seulement par une fenêtre pratiquée dans le corps (1) devant laquelle le corps du voyant peut se déplacer, à l'intérieur du corps (1). Selon une autre variante non illustrée, le voyant mécanique comporte un indicateur qui peut se déplacer en rotation ou en translation et qui indique le niveau de la force exercée par le moyen de serrage sur le(s) conducteur(s) électrique(s); l'indicateur est implanté dans une zone du dispositif facilement visible lorsque celui-ci est installé en position de fonctionnement, il est actionné: - soit par le corps d'un voyant mécanique lié à l'écrou de la vis de serrage tel que celui décrit plus haut et portant le repère (7), soit par le corps d'un voyant mécanique non lié directement à l'écrou de la vis de serrage tel que celui décrit plus haut et portant le repère (10). Ce voyant mécanique est constitué d'un corps de voyant tel que (7) ou (10) qui dans ce cas sert de commande mécanique à l'indicateur qui, lui, renseigne directement sur l'état du serrage. Pour que la description en soit claire et imagée, toutes les variantes de voyants décrites ci-dessus sont mises en oeuvre avec des repères et des descriptions liés au dispositif de connexion objet de l'invention représenté en figure 1. Cependant chacune de ces variantes de voyants peut également être implantée dans n'importe quel autre type de dispositif de connexion de conducteur(s) électrique(s) comportant au moins un moyen de serrage et au moins un ressort, de quelque forme qu'il soit, qui s'oppose au desserrage lorsque le(s) conducteur(s) électrique(s) est/sont serré(s), cet ensemble formant alors un dispositif nouveau; la présente demande de brevet d'invention concerne aussi ce dispositif nouveau formé par cet ensemble. Dans le cas d'un voyant maintenu par un ressort tel que (11), ce dernier peut, par sa forme se maintenir par lui-même en place; il peut être utile de lui adjoindre un arrêtoir tel que (12). D'autre part, pour un meilleur fonctionnement du dispositif, il peut être utile de donner au corps (1) une forme particulière en (14) pour maintenir l'écrou dans son logement par un bossage par exemple, lorsqu'il n'y a pas de conducteur électrique en place dans le dispositif. Toutefois cette limitation de l'amplitude du mouvement de translation de l'écrou (3) doit laisser au moyen de serrage (formé par l'écrou (3) et la vis (2)) un débattement suffisant pour que le ressort (6) permette un rattrapage automatique, sans actionner la vis en rotation, de tout desserrage accidentel, non voulu du/des conducteur(s) électrique(s) tout en maintenant sur ces derniers une force suffisante pour conserver la qualité des contacts électriques de la connexion. La comparaison ci-après entre le dispositif objet du brevet d'invention GB 433 330 A du 12 septembre 1935 et l'invention objet de la présente demande a pour but de faire ressortir les différences entre ces deux dispositifs qui peuvent au premier abord paraître proches et qui sont pourtant différents: tout d'abord, trois points essentiels sont exposés concernant le brevet GB 433 330 A puis l'exposé portera, par comparaison, sur ces trois points concernant l'invention objet de la demande: 1) le but principal recherché dans l'amélioration des connecteurs est de les fabriquer en blocs fendus réalisables par extrusion et sécables en tronçons; dans cette idée, le corps du dispositif n'est décrit que comme étant métallique. 2) l'amélioration apportée par l'adjonction d'une rondellefrein est de bloquer la vis de serrage en position serrée ( ligne 95 de la description) mais il n'est nulle part mentionné qu'il s'agisse de rattraper un desserrage éventuel; d'ailleurs cette rondelle-frein est à insérer "de préférence" parce qu'elle n'a pas un rôle essentiel dans le fonctionnement du connecteur; la figure 2 montre que le débattement du système de serrage est trop peu important pour jouer ce rôle de rattrapage de jeu, ce qui est confirmé par le texte du résumé, ligne 49: "l'écrou et la rondelle se déplacent sur une courte distance..." 3) d'autre part il s'agit, comme il est écrit plusieurs fois dans la description et dans les revendications de serrer un seul conducteur par élément de connexion. Dans l'invention objet de la demande le but recherché est de rattraper un desserrage éventuel des conducteurs d'où un résultat technique différent: 1) le corps du dispositif peut être métallique et isolé électriquement mais dans la plupart des cas il sera en matériau isolant. 2) le ressort principal employé, lorsqu'il est comprimé, a pour effet de coincer la vis de serrage au niveau de ses filets uniquement ce qui doit limiter son desserrage accidentel mais l'effet principal est de donner un grand débattement à tout le système de serrage pour rattraper un jeu éventuel même important dû à un desserrage de la vis mais aussi à un tassement, à des vibrations, à un chevauchement des conducteurs au montage, à une manipulation sans précaution... Ce débattement doit aussi être important pour permettre l'implantation et le bon fonctionnement du voyant mécanique qui vient en complément de l'amélioration du dispositif de connexion. 3) le dispositif est destiné, par sa conception, à serrer un conducteur électrique ou plusieurs; le dispositif agissant de manière similaire quels que soient le nombre des conducteurs ou leur diamètre; la force de serrage optimum des conducteurs obtenue lorsque le ressort est complétement comprimé est identique quelque soit le diamètre total du/des conducteur(s). Le dispositif selon l'invention est notamment destiné à la connexion de conducteurs électriques entre eux et/ou à un dispositif électrique. REVENDICATIONS 1) Dispositif pour connexions électriques comportant un corps (1) métallique, pouvant être isolé électriquement, composé d'une ou de plusieurs parties, indépendant ou faisant partie d'un ensemble électrique, un moyen de serrage par vis (2) et/ou écrou(s) (3), du/des conducteur(s) electrique(s) à connecter entre eux ou à un dispositif électrique caractérisé par au mois un ressort (6) actionné par le mouvement de translation de l'écrou (3) prisonnier en rotation et actionné luimême par la rotation de la vis (2), produisant une réaction croissante lorsque le moyen de serrage susdit est actionné dans le sens du serrage dudit/desdits conducteur(s) électrique(s), ce ressort (6) permettant par un débattement suffisant du moyen de serrage susdit que celui-ci rattrape automatiquement et sans être actionné en rotation, tout desserrage accidentel, non voulu dudit/desdits conducteur(s) électrique(s) tout en maintenant sur ces derniers une force suffisante pour conserver la qualité des contacts électriques de la connexion; le ressort se situe entre l'écrou du moyen de serrage et le corps du dispositif à l'opposé du/des conducteur(s) électrique(s) par rapport à l'écrou. 2) Dispositif pour connexions électriques comportant un corps (1) en matériau isolant électrique, composé d'une ou de plusieurs parties, indépendant ou faisant partie d'un ensemble électrique, un moyen de serrage par vis (2) et/ou écrou(s) (3), du/des conducteur(s) électrique(s) à connecter entre eux ou à un dispositif électrique caractérisé par au moins un ressort (6) actionné par le mouvement de translation de l'écrou (3) prisonnier en rotation et actionné lui-même par la rotation de la vis (2), produisant une réaction croissante lorsque le moyen de serrage susdit est actionné dans le sens du serrage dudit/desdits conducteur(s) électrique(s), ce ressort (6) permettant par un débattement suffisant du moyen de serrage susdit que celui-ci rattrape automatiquement et sans être actionné en rotation, tout desserrage accidentel, non voulu dudit/desdits conducteur(s) électrique(s) tout en maintenant sur ces derniers une force suffisante pour conserver la qualité des contacts électriques de la connexion; le ressort se situe entre l'écrou du moyen de serrage et le corps du dispositif à l'opposé du/des conducteur(s) électrique(s) par rapport à l'écrou. 3) Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte un/des organe(s) intermédiaire(s) interposé(s) entre le moyen de serrage et le/les conducteur(s) électrique(s). 4) Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par un voyant à fonctionnement mécanique qui indique par un changement d'aspect et/ou de position si le serrage du/des conducteur(s) électrique(s) est optimum; le corps du voyant (7) est lié à l'écrou (3) et se déplace en translation avec ce dernier; la position du corps du voyant (7) est visible grâce à une ouverture dans le corps (1) telle que celle située en (8) devant laquelle le corps (7) peut se déplacer et/ou une ouverture telle que (9) dans le corps (1) où le corps (7) peut déboucher ou affleurer ou en tout autre espace du corps (1) facilement visible. 5) Dispositif selon la revendication 1 ou 2 ou 3 caractérisé par un voyant à fonctionnement mécanique qui indique par un changement d'aspect et/ou de position si le serrage du/des conducteur(s) électrique(s) est optimum; le corps du voyant (10), qui n'est pas lié à l'écrou (3), est maintenu dans une position qui indique le manque de serrage lorsqu'il y a un serrage insuffisant ou pas de serrage, par un ressort secondaire (11) qui peut être lui-même maintenu en place par un arrêtoir (12); le déplacement en translation de l'écrou (3) en action de serrage actionne le corps du voyant (10) en translation en le poussant par l'extrémité intérieure, l'autre extémité, visible par un trou (13) dans le corps (1) indique l'état de serrage de la connexion; en cas de desserrage voulu ou accidentel, l'écrou (3) poussé par le ressort principal (6) relache sa pression sur le corps (10) du voyant qui revient vers sa position de manque de serrage sous l'action du ressort secondaire (11). 6) Dispositif selon la revendication 1 ou 2 ou 3 caractérisé par un voyant à fonctionnement mécanique qui indique par un changement d'aspect et/ou de position si le serrage du/des conducteur(s) électrique(s) est optimum; le corps du voyant qui n'est pas lié à l'écrou (3) est maintenu dans une position qui indique le manque de serrage, lorsqu'il y a un serrage insuffisant ou pas de serrage, par un ressort secondaire qui peut être lui-même maintenu en place par un arrêtoir (12); le déplacement en translation de l'écrou (3) en action de serrage actionne le corps du voyant dont une partie seulement est visible grâce à une fenêtre dans le corps (1) devant lequel le corps du voyant peut se déplacer. 7) Dispositif selon la revendication 1 ou 2 ou 3 caractérisé par un voyant mécanique comportant un indicateur qui peut se déplacer en rotation ou en translation et indique le niveau de la force exercée par le moyen de serrage sur le(s) conducteur(s) électrique(s); l'indicateur, disposé dans une zone du dispositif facilement visible lorsque celui-ci est installé en position de fonctionnement, est actionné: - soit par le corps d'un voyant mécanique lié à l'écrou de la vis de serrage tel que celui de la revendication 4, - soit par le corps d'un voyant mécanique non lié directement à l'écrou de la vis de serrage tel que celui de la revendication 5 ou celui de la revendication 6. 8) Dispositif de connexion électrique comportant au moins un moyen de serrage du/des conducteur(s) électrique(s) à connecter entre eux et/ou à un dispositif électrique, au moins un ressort dont la réaction s'oppose au desserrage dudit/desdits conducteur(s) électrique(s) caractérisé par un voyant à fontionnement mécanique qui indique par un changement d'aspect et/ou de position si le serrage dudit/desdits conducteur(s) électrique(s) est optimum.