Brevet FR2771553A1 — publié le 19990528

La présente invention concerne généralement et a essentiellement pour objet un dispositif de prise électrique de terre du type comprenant, d'une part, un piquet métallique conducteur à fonçage direct en forme de barre profilée rectiligne à section transversale droite sensiblement uniforme et ailes longitudinales à faces planes et orthogonalement concourantes, angulairement espacées et, d'autre part, une cosse métallique de connexion amovible enfilable par glissement sur l'extrémité exposée du piquet et munie d'un trou taraudé traversé par une vis de pression à tête extérieure à la cosse et à direction d'axe longitudinal propre sensiblement perpendiculaire à la direction d'étendue longitudinale propre dudit piquet en etant située sensiblement dans le plan bissecteur de l'angle dièdre creux rentrant délimité entre deux ailes adjacentes et orientée vers celui-ci, ladite cosse servant à fixer amoviblement, audit piquet, l'extrémité nue ou dénudée d'un câble conducteur de mise à la terre, destinée à être logée dans le fond dudit angle dièdre creux rentrant et serrée par ladite vis de pression en contact frottant contre ledit piquet, ainsi qu'un procédé de fabrication d'une telle cosse de connexion électrique. Un dispositif de ce type est connu notamment par le brevet britannique NO 423 385 publié en 1935 et révélant un piquet métallique de mise à la terre, résistant à la corrosion, de préférence en cuivre, à section transversale droite cruciforme à quatre ailes longitudinales alignées respectivement deux à deux en opposition dans deux plans orthogonaux sécants ainsi qu'une cosse de connexion électrique démontable comportant un pontet chevauchant et agrippant transversalement deux ailes adjacentes du piquet et traversé par une vis de pression située dans le plan bissecteur du dièdre rentrant formé par ces deux ailes et destinée à serrer l'extrémité nue d'un câble conducteur de prise de terre contre le fond du creux en angle dièdre délimité par ces deux ailes. Ce dispositif connu présente en particulier les inconvénients suivants - la barre profilee, constituant le piquet, n'est éventuellement pas aisément disponible sur le marché - le poids par mètre linéaire d'une telle barre profilée est relativement élevé - la résistance d'une telle barre profilée à la pénétration dans le sol est relativement importante en raison, d'une part, de la surface frontale apparente relativement grande de la barre et, d'autre part, de la force de frottement relativement grande entre la barre et le sol à cause d'une aire de surface latérale de contact relativement grande - le prix d'achat d'une telle barre profilée est relativement important - la résistance électrique d'une telle barre profilée peut être relativement élevée. La présente invention a principalement pour but de supprimer les inconvénients précités du dispositif connu sus-mentionné et pour résoudre ce problème technique, l'invention est caractérisé en ce que le piquet est constitué par une cornière d'acier normalisée du commerce se terminant en pointe de pénétration à une extrémité et la cosse précitée est généralement annulaire en formant un collier rigide sensiblement indéformable, destiné à entourer ladite cornière par son évidement central de forme sensiblement en triangle rectangle isocèle à angle droit au sommet des côtés latéraux égaux conjugué de l'angle du dièdre saillant droit formé par ladite cornière et dont le côté de base, parallèle, en position montée de la cosse, au plan contenant les bords longitudinaux des deux ailes de cornière, est traversé par ladite vis et est, en position de serrage de celleci, légèrement écarté dudit plan, de façon que les deux côtés latéraux et égaux et ledit angle droit au sommet dudit évidement en triangle isocèle épousent alors le dièdre saillant externe correspondant de ladite cornière. Cette structure selon l'invention procure notamment les avantages suivants avec des caractéristiques dimensionnelles appropriées, comparativement avec le dispositif connu précité - la cornière présente une rigidité et une résistance mécanique au flambage au moins équivalentes à celles de la barre à section transversale cruciforme connue - la cornière est plus légère au mètre linéaire - le périmètre de contact électrique de la cornière peut être équivalent à celui de la barre à section transversale cruciforme connue - la résistance à la pénétration de la cornière dans le sol est inférieure à celle de la barre à section transversale cruciforme connue en raison de la surface inférieure de section transversale frontale apparente de la cornière - le prix d'achat de la cornière est comparativement inférieur à celui de la barre connue à section transversale cruciforme - la résistance électrique de la cornière est inférieure à celle de la barre à section transversale cruciforme connue. En outre, la cosse de connexion électrique du dispositif conforme à l'invention présente notamment les avantages suivants - sa forme la rend facilement enfilable parfaitement sur la cornière formant le piquet cette cosse est très rigide - le coût de confection de cette cosse est moindre grâce à son élaboration spéciale - la mise en place et la fixation du câble de prise de terre électrique s'effectuent sans risque de contacts électriques aléatoires. Selon une autre caractéristique de l'invention, la cosse précitée est en une seule pièce monobloc venue de matière en forme d'étrier à fond plat, sensiblement symétrique par rapport à deux plans orthogonaux médians respectivement longitudinal et transversal et dont les deux branches parallèles forment respectivement deux portions de paroi plane comportant chacune l'évidement précité en ayant chacune de préférence un contour externe au moins approximativement homologue de la forme dudit évidement et reliées entre elles à leur base par une barrette plane sensiblement rectangulaire pourvue d'un trou central fileté traversé par la vis de pression précitée. L'invention vise également un procédé de fabrication en série de cosses de connexion électrique pour dispositif de prise électrique de terre précité conforme à l'invention, du type à exécution simultanée, au moyen d'un outillage à suivre progressif à postes successifs, monté sur une seule et même presse fixe à rangée de paires de poinçon et matrice de forme associés coopérants conjugués formant autant d'outils individuels distincts, d'opérations de façonnage représentant respectivement des étapes successives de mise en forme progressive allant de l'ébauchage à la finition de la pièce à obtenir, réalisées sur une bande de tôle plane continue défilant horizontalement dans ladite presse sous ladite rangée d'outils selon un mouvement périodique régulièrement intermittent, synchronisé avec le fonctionnement de la presse et à pas d'avancement constant correspondant sensiblement à la distance d'entre-axe entre lesdits outils avec une fréquence et une durée constantes d'arrêt correspondant aux fréquence et durée des passes ou courses de travail répétitif de la presse sur des zones de travail successives évolutives de ladite bande de tôle, situées chaque fois respectivement sous lesdits outils et présentant respectivement des états de formage progressifs d'élaboration croissante depuis l'entrée jusqu'à la sortie de la presse, caractérisé par les opérations de travail suivantes - ajourage par découpage simultané de deux ouvertures triangulaires isocèles transversalement espacées entre leurs côtés de base voisins et symétriques par rapport au plan vertical longitudinal médian de la bande de tôle - poinçonnage d'un trou rond central à tarauder ultérieurement, dont l'axe longitudinal propre ou vertical est à l'intersection du plan vertical longitudinal médian de la bande de tôle et du plan vertical transversal de symétrie des deux ouvertures triangulaires précitées - détourage par découpage avec enlèvement de matière en excédent entre deux zones ajourées et trouées successives, pour former un demi-contour de chaque aile sur chaque zone de part et d'autre de la bandelette de tôle longitudinale continue intermédiaire entre les deux zones de travail ajourées et trouées successives, ladite bandelette étant en prolongement aligné des deux barrettes séparant respectivement les deux évidements triangulaires de chaque zone - tranchage, par double sectionnement, de ladite bandelette de tôle pour séparer le flan plan ainsi découpé, constituant la forme développée en plan de la cosse à obtenir - cambrage du flan pour obtention de la pièce finie pliée en U à fond plat. Ce procédé de fabrication présente l'avantage d'être simple, économique et rapide en permettant d'obtenir une pièce finie formant cosse à chaque course de travail utile de la presse. Selon une autre caractéristique du procédé selon l'invention, au moins deux opérations précitées peuvent être executées dans la même zone de travail de la bande de tôle par un seul outil composé. L'invention sera mieux comprise et d'autres buts, caractéristiques, détails et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement à la lecture de la description explicative qui va suivre en se reportant aux dessins schématiques annexés donnés uniquement à titre d'exemple non limitatif illustrant un mode de réalisation spécifique actuellement préféré de l'invention et dans lesquels - la figure 1 représente une vue en perspective du dispositif conforme à l'invention installé en position de service, raccordé à un câble de prise de terre - la figure 2 représente, à plus grande échelle, une vue en perspective du dispositif selon la figure 1 en dehors du sol - la figure 3 représente, à échelle encore plus grande, une vue isolée en perspective de la cosse de connexion électrique conforme à l'invention - la figure 4 représente une vue de dessus en plan d'un segment d'une bande de tôle continue montrant un ensemble répétitif de quatre opérations simultanées de fabrication de la cosse conforme à l'invention, réalisées dans ladite bande de tôle à chaque cycle de travail ; et - la figure 5 représente la cosse finie en coupe transversale suivant la ligne de section V-V de la figure 4. Selon l'exemple de réalisation représenté sur la figure 1, le dispositif conforme à l'invention, généralement désigné par le chiffre de référence 1, comprend un piquet métallique de prise de terre 2 constitué par une simple cornière d'acier du commerce de longueur appropriée, à ailes respectivement de largeurs égales par exemple de 20 mm et de 3 mm d'épaisseur correspondant sensiblement à un poids de 0,88 kg par mètre linéaire, ce piquet étant partiellement enfoncé sensiblement verticalement dans le sol 3 et se terminant à son extrémité inférieure par une pointe de pénétration 4 réalisée en taillant obliquement en biseau de façon égale les deux ailes de cornière selon une portion de bord rectiligne inclinée s'étendant depuis le bord longitudinal vertical de chaque aile jusqu'à l'extrémité terminale inférieure de l'arête du dièdre formé par la cornière. Sur la portion extrême supérieure, dépassant audessus du sol 3, du tronçon de cornière formant le piquet 2 est montée une cosse de connexion électrique 5 formant une sorte de collier enfilé par le haut sur le piquet 2 et fixant, par serrage, la portion extrême nue 6 d'un câble conducteur électrique de mise à la terre. En se référant aux figures 2 et 3, on voit que la cosse de connexion électrique 5 a la forme générale d'un étrier en U horizontalement couché en position montée sur le piquet 2 et présentant, dans cette position, un fond plat 7 sensiblement vertical et deux branches planes parallèles horizontales identiques, verticalement espacées 8. Ces deux branches 8 sont traversées chacune par une ouverture 9 sensiblement en forme de triangle rectangle isocèle, ces deux ouvertures étant identiques et verticalement alignées en superposition. L'angle droit au sommet 10 est destiné à épouser, en position fixée de la cosse sur le piquet, l'angle dièdre saillant droit de la cornière 2 tandis que les deux côtés latéraux égaux 11 formant l'angle rentrant 10 ont chacun une longueur légèrement supérieure à la largeur de la face externe de chaque aile de cornière 2 tandis que les deux bords longitudinaux parallèles opposés 12 de la barrette rectangulaire constituant le fond plat 7 forment respectivement les côtés horizontaux de base des ouvertures triangulaires 9. Ainsi, la hauteur du triangle d'ouverture 9 de chaque branche 8, issue de son angle droit 10, est supérieure à la hauteur correspondante du triangle rectangle constitué par la section transversale droite de la cornière 2, abaissée du sommet de son angle droit perpendiculairement sur une droite passant par les extrémités respectives des côtés de cet angle droit. Grâce à ces dimensions légèrement supérieures des ouvertures triangulaires précitées relativement à celles de la cornière 2, la cosse 5 peut être facilement enfilée avec jeu sur cette cornière avant que ce jeu soit compensé par l'immobilisation de la cosse par fixation de celle-ci sur la cornière. La fixation de la cosse 5 sur la cornière 2 est réalisée au moyen d'une vis de pression 13 traversant horizontalement un trou taraudé 14 situé sensiblement au centre du fond plat 7 de la cosse en ayant ainsi son axe longitudinal horizontal situé à l'intersection du plan vertical de symétrie de la cosse passant par les sommets d'angle droit rentrant respectifs des deux ouvertures triangulaires 9 avec le plan horizontal de symétrie de la cosse équidistant des deux branches 8 de celle-ci. Cette vis 13 est à tête 15 par exemple hexagonale accessible extérieurement à la cosse pour être manoeuvrable au moyen d'une clé appropriée. L'extrémité de la tige filetée de la vis 13, opposée à la tête 15, se termine avantageusement par une face transversale terminale plane 16. Le piquet 2 ayant été préalablement enfoncé verticalement dans le sol 3 et la cosse 5 ayant été préalablement enfilée par glissement sur l'extrémité supérieure dépassante du piquet, la portion extrême dénudée 6 du câble conducteur de mise à la terre est placée contre le fond du creux de la cornière 2 en le faisant passer entre ce fond et l'extrémité 16 de la vis de pression 13 après l'avoir suffisamment dévissé. La vis 13 est ensuite vissée jusqu'à venir presser énergiquement le câble contre le fond du creux de la cornière 2 en le coinçant ainsi dans la cornière 2 pour le fixer par contact frottant serré contre celle-ci. Le serrage la vis provoque la suppression du jeu entre l'angle droit rentrant des ouvertures triangulaires de la cosse et le dièdre saillant externe de la cornière 2 de façon à appliquer la cosse de façon serrée par ses angles droits rentrants contre le dièdre saillant externe de la cornière 2. Le contour externe respectif de chacune des deux branches 8 de la cosse 5 est au moins approximativement semblable à la forme de l'ouverture 9 dans ladite branche en présentant par exemple une forme au moins approximativement en trapèze isocèle à côtes latéraux orthogonaux et dont la grande base a chacune de ses deux extrémités opposées raccordée au fond plat 7 par un segment droit perpendiculaire à ce fond plat. En se référant à la figure 4, on voit que le procédé de fabrication en série de la cosse 13 se déroule de la façon suivante au moyen d'une presse pourvue d'un outillage à suivre à postes successifs et dans laquelle passe horizontalement une bande de tôle plane 17 telle qu'un feuillard ou analogue. L'avance intermittente de la bande de tôle 17 ayant lieu suivant la flèche 18 de la gauche vers la droite sur la figure 4, les cinq opérations suivantes sont exécutées simultanément sur des zones de travail correspondantes successives de la bande de tôle 17 à chaque arrêt de celle-ci par des découpages selon la configuration supposée développée en plan de la cosse transversalement à la bande de tôle 17 dans la première zone de travail A est effectué un ajourage de la tôle par découpage simultané des deux ouvertures triangulaires 9 opposées par leurs côtés respectifs de base parallèles à la direction longitudinale du feuillard 17 et espacés transversalement l'un de l'autre par la largeur d'une barrette longitudinale de tôle pleine correspondant à la largeur du fond plat 7 dans la seconde zone de travail suivante B est effectué le poinçonnage d'un trou rond lisse 14 à tarauder ultérieurement, situé au milieu de la barrette de tôle pleine précitée sur l'axe transversal commun de symétrie des deux ouvertures 9 dans la troisième zone suivante C est effectué un détourage par découpage avec enlèvement de matière en excédent dans les régions hachurées sur la figure 4 entre deux zones ajourées et trouées successives de part et d'autre de la bandelette de tôle longitudinale continue intermédiaire entre les deux zones de travail ajourées et trouées successives précitées, ladite bandelette étant en prolongement aligné des deux barrettes séparant respectivement les deux ouvertures triangulaires de chaque zone, pour former ainsi un demi-contour de chaque aile sur chaque zone en achevant ainsi la configuration de la cosse en son développement en plan sur le feuillard à la suite de la deuxième zone de travail B dans la quatrième zone D est effectué le tranchage, par double sectionnement simultané, de la bandelette de tôle de liaison précitée pour séparer le flan plan ainsi découpé et poinçonné représentant la configuration de la cosse en développement en plan en détachant complètement ladite bandelette intermédiaire sur toute sa longueur dans la zone de travail E constituée par le flan séparé précite est effectué un cambrage du flan par une sorte d'emboutissage agissant sur la barrette de tôle destinée à former le fond plat 7 de la cosse en provoquant ainsi le pliage simultané à angle droit des deux ailes 8 vers le même côté du plan du feuillard 17 de part et d'autre de la barrette intermédiaire destinée à former le fond plat 7 pour obtenir ainsi la pièce finie pliée en U représentée sur la figure 5. Les parties hachurées sur la figure 4 représentent les chutes de tôle résultant des découpages. Il ne reste plus alors qu'à tarauder le trou lisse poinçonné 14 dans le fond plat 7 pour obtenir la cosse terminee. Cette cosse est ensuite avantageusement galvanisée et, ce, éventuellement avant le taraudage du trou 14 précité et éventuellement le piquet (2) est également galvanisé. Les cosses sont ainsi successivement fabriquées en série à partir du feuillard précité avec une cadence de production déterminée par la fréquence des courses de travail répétitif utiles de la presse qui est égale à la fréquence d'avance intermittente du feuillard. Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée au mode de réalisation respectivement du dispositif et du procédé précités décrit et illustré qui n'a été donné quwà titre d'exemple car l'invention comprend tous les moyens équivalents à ceux décrits avec leurs variantes ou modifications ainsi que leurs combinaisons dans le cadre des revendications annexées. REVENDICATIONS 1. Dispositif (1) de prise électrique de terre, du type comprenant, d'une part, un piquet métallique conducteur (2) en forme de barre profilée rectiligne à section transversale droite sensiblement uniforme et à ailes longitudinales à faces planes et orthogonalement concourantes, angulairement espacées et, d'autre part, une cosse métallique de connexion amovible enfilable par glissement sur l'extrémité supérieure exposée du piquet et munie d'un trou taraudé (14) traversé par une vis de pression (13) à tête (15) extérieure à la cosse (5) et à direction d'axe longitudinal propre sensiblement perpendiculaire à la direction d'étendue longitudinale propre dudit piquet (2) en étant située sensiblement dans le plan bissecteur de l'angle dièdre creux rentrant délimité entre deux ailes adjacentes et orientée vers celui-ci, ladite cosse (5) servant à fixer amoviblement, audit piquet, l'extrémité nue ou dénudée (6) d'un câble conducteur de mise à la terre destinée à être logée dans le fond dudit angle dièdre creux rentrant et serrée par ladite vis de pression en contact frottant contre ledit piquet, caractérisé en ce que ledit piquet (2) est constitué par une cornière d'acier normalisée du commerce se terminant en pointe de pénétration (4) à une extrémité et ladite cosse (5) est généralement annulaire en formant un collier rigide sensiblement indéformable, destiné à entourer ladite cornière (2) par son évidement central de forme sensiblement en triangle rectangle isocèle à angle droit au sommet (10) des côtés latéraux égaux (8) conjugué de l'angle du dièdre saillant droit formé par ladite cornière (2) et dont le côté de base (7), parallèle, en position montée de la cosse, au plan contenant les bords longitudinaux des deux ailes de cornière, est traversé par ladite vis (13) et est, en position de serrage de celle-ci, légèrement écarté dudit plan, de façon que les deux côtés latéraux égaux (8) et ledit angle droit au sommet (10) dudit évidement en triangle isocèle (9) épousent alors le dièdre saillant externe correspondant de ladite cornière (2). 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la cosse précitée (5) est en une seule pièce monobloc venue de matière en forme d'étrier à fond plat (7) sensiblement symétrique par rapport à deux plans orthogonaux médians respectivement longitudinal et transversal et dont les deux branches parallèles (8) forment respectivement deux portions de paroi plane comportant chacune l'évidement précité (9) en ayant chacune de préférence un contour externe au moins approximativement homologue de la forme dudit évidement (9) et reliées entre elles à leur base par une barrette plane sensiblement rectangulaire (7) pourvue d'un trou central fileté (14) traversé par la vis de pression précitée (13). 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que les deux bords longitudinaux parallèles opposés de la barrette rectangulaire précitée (7) forment respectivement les côtés de base des évidements triangulaires précités (9). 4. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la cosse précitée (5) avec sa vis de pression (13) et éventuellement le piquet précité (2) sont superficiellement protégés contre la corrosion, de préférence galvanisés. 5. Procédé de fabrication en série de cosses de connexion électrique (5) pour dispositif de prise électrique de terre (1) selon l'une des revendications précédentes, du type à exécution simultanée, au moyen d'un outillage à suivre progressif à postes successifs, monté sur une seule et même presse fixe à rangée de paires de poinçon et matrice de forme associés coopérants conjugués formant autant d'outils individuels distincts, d'opérations de façonnage représentant respectivement des étapes successives de mise en forme progressive allant de l'ébauchage à la finition de la pièce à obtenir, réalisées sur une bande de tôle plane continue (17) défilant horizontalement dans ladite presse sous ladite rangée d'outils selon un mouvement périodique régulièrement intermittent, synchronisé avec le fonctionnement de la presse et à pas d'avancement constant correspondant sensiblement à la distance d'entre-axe entre lesdits outils avec une fréquence et une durée constantes d'arret correspondant respectivement aux fréquence et durée des passes ou courses de travail répétitif de la presse sur des zones de travail successives évolutives (A à E) de ladite bande de tôle (17), situées chaque fois respectivement sous lesdits outils et présentant respectivement des états de formage progressifs d'élaboration croissante depuis l'entrée jusqu'à la sortie de la presse, caractérisé par les opérations de travail suivantes - ajourage par découpage simultané de deux ouvertures triangulaires isocèles (9) transversalement espacées entre leurs côtés de base voisins et symétriques par rapport au plan vertical longitudinal médian de la bande de tôle (17) - poinçonnage d'un trou rond central (14) à tarauder ultérieurement, dont l'axe longitudinal propre ou vertical est à l'intersection du plan vertical longitudinal médian de la bande de tôle (17) et du plan vertical transversal de symétrie des deux ouvertures triangulaires précitées (9) - détourage par découpage avec enlèvement de matière en excédent entre deux zones ajourées et trouées successives pour former un demi-contour de chaque aile (8) sur chaque zone de part et d'autre de la bandelette de tôle longitudinale continue intermédiaire (7) entre les deux zones de travail ajourées et trouées successives, ladite bandelette étant en prolongement aligné des deux barrettes (7) séparant respectivement les deux évidements triangulaires de chaque zone - tranchage, par double sectionnement, de ladite bandelette de tôle pour séparer le flan plan ainsi découpé constituant la forme développée en plan de la cosse (5) à obtenir - cambrage dudit flan pour obtention de la pièce finie (5) pliée en U à fond plat. 6. Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'au moins deux opérations précitées sont exécutées dans la même zone de travail par un seul outil composé. 7. Procédé selon la revendication 5 ou 6, caractérisé par une galvanisation de la cosse finie (5), éventuellement avant le taraudage du trou précité (14). 8. Produit formant cosse de connexion électrique, caractérisé en ce qu'il est obtenu par le procédé de fabrication selon l'une des revendications 5 à 7.