Brevet FR2810457A1 — publié le 20011221

La présente invention concerne un connecteur pour connexion rapide d'un câble à une électrode à cathode froide, le câble étant un câble choisi parmi ceux du type en silicone, provenant d'un transformateur de haute tension. L'électrode à cathode froide est un élément terminal d'un système de verre utilisé pour l'éclairage. L'utilisation des électrodes exige l'emploi d'un procédé qui sera abrégé pour faciliter sa compréhension. On utilise deux unités et on les soude verre contre verre avec le système ou la pièce à éclairer, en réalisant une première décontamination intérieure, suivie de l'application d'un vide poussé, puis d'une injection d'une certaine proportion de gaz nobles du type néon ou argon. Pour l'éclairage, on a besoin d'une tension comprise entre 1000 et 10 000 volts, avec une intensité de 18 à 200 milliampères. Cette tension et cette intensité sont délivrées aux électrodes à cathode froide par un transformateur situé dans le circuit pour assurer son éclairage correct. L'idée fondamentale de l'invention est que le nouveau connecteur permet d'avoir un accès facile et sûr pour réaliser la connexion électrique, en évitant les arcs et/ou les crépitements électriques pour pouvoir effectuer de manière non équivoque l'introduction du câble et son blocage sur le connecteur. Le nouveau connecteur facilite une connexion électrique sûre, aisée et sans risques au circuit extérieur. Précisément, l'invention concerne un connecteur pour connexion rapide d'un câble à une électrode à cathode froide comporte un embout conducteur à visser dans une cavité d'une deouille conductrice associée, la cavité comprenant une paroi de fond de butée, comportant un orifice d'introduction d'une extrémité de câble, agencée pour bloquer en position l'extrémité du câble par coopération avec l'extrémité de l'embout. Le nouveau connecteur comporte des pièces, qui peuvent être métalliques, mais, du fait de l'environnement dans lequel ces pièces travaillent (intempéries), on les fait passer par un bain de nickel ou bien elles sont constituées d'un matériau inoxydable pour éviter les oxydations tant extérieures qu'intérieures. Elles pourraient être fabriquées avec des matières plastiques et/ou céramiques. Lorsqu'elles sont fabriquées avec des matières plastiques, celles-ci doivent être ignifugées selon les normes. De la même manière, les capuchons extérieurs isolants des connecteurs qui sont utilisés peuvent être constitués de silicone ou de matières plastiques ignifuges, ces capuchons étant utilisés habituellement pour éviter la projection de l'étincelle électrique à la masse. Le nouveau connecteur est à utiliser spécialement dans les connexions électriques d'électrodes à cathode froide. Les électrodes sont prêtes à fonctionner lorsqu'elles sont réunies par une soudure verre-verre dans des systèmes de lettres, de barres, de pièces droites ou incurvées pour l'éclairage d'enseignes de néon- argon, ainsi que tout type d'éclairage décoratif, de motifs publicitaires, de décoration intérïeure, tout comme pour l'extérieur. Avec le nouveau dispositif connecteur, on perfectionne la connexion électrique avec la sécurité de l'annulation de faux-contacts, étant donné que l'éclairage des systèmes de tubes de néon-argon se produit par l'application aux électrodes d'une tension entre 1000 et 10 000 volts avec une intensité de 18 à 200 milliampères, cette tension et cette intensité rendant indispensable une connexion sûre et de qualité. Leur fonctionnement se base principalement sur un mode permettant de manière simple et sûre de retenir un câble qui est introduit par la tête du connecteur sans devoir connaître et/ou voir la position de l'orifice d'entrée. La plus grande difficulté rencontré actuellement par les opérateurs de montage qui s'occupent du montage de tubes et éléments de publicité, de décoration et/ou d'éclairage est que, en de multiples occasions, ils n'ont pas une visibilité facile dans la zone par où il faut introduire le câble électrique, car, dans la majeure partie des installations qui sont réalisées de ces systèmes d'éclairage, on effectue les opérations à grande hauteur, notamment sur les toits, les terrasses ou les couronnements de façades, si bien que l'opérateur est en position incommode du fait de la présence d'échafaudages, d'escaliers, de paniers de grues, etc. Fondamentalement, le dispositif est formé par un ensemble cylindrique avec une tête conique vers l'intérieur, cet ensemble étant constitué d'un connecteur à boulon fixé à l'électrode et sur lequel est monté sous forme filetée un connecteur extérieur, le tout étant recouvert d'une gaine ou d'un capuchon. Après avoir retiré l'isolant de la pointe du câble que l'on souhaite connecter, on introduit celui-ci par la pointe libre et l'on fait tourner la tête du boulon d'un pas de vis - le câble restant prisonnier à l'intérieur. Cette manoeuvre simple facilite la continuité électrique en toute sécurité et sans risques de formation d'arcs électriques qui sont si néfastes dans toute installation. L'avantage de ce connecteur réside dans le fait que l'on insère le câble électrique sans devoir observer ni connaître l'endroit où se trouve l'orifice, en bloquant le câble de l'extérieur à l'intérieur du connecteur, ce qui permet de réaliser la connexion de façon aisée sans effort et en toute sécurité. Une fois le câble introduit dans l'entonnoir du connecteur extérieur, il suffit d'une pression légère du câble vers l'intérieur et d'une rotation avec les doigts sur la partie moletée du connecteur pour produire entre les deux parties du connecteur un couple de serrage suffisant pour que la connexion électrique s'effectue et que le câble reste bloqué avec d'amples garanties. Le filet de jonction entre les deux pièces du connecteur est de type électrique, ce qui fait que, même dans le cas de vibrations, le contact électrique ne se desserrera pas et que seule l'action volontaire de personnes pourra le déconnecter. Néanmoins, et comme élément de sécurité supplémentaire, le connecteur de l'invention est de préférence équipé également d'une rondelle de pression qui, une fois introduite dans le connecteur à boulon, reste située dans la jonction entre celui-ci et le connecteur extérieur, cette rondelle restant comprimée lorsque les deux pièces sont vissées par rotation, produisant un couple de serrage déterminé qui rend improbable leur dégagement involontaire. On exposera à présent, pour mieux suivre la description, une série de dessins portant des références qui serviront d'exemples illustratifs et ne seront en aucune manière considérés comme une limitation quelconque, dessins dans lesquels la Fig. 1 illustre une vue frontale et en coupe du connecteur à boulon interne, la Fig. 2 représente une vue frontale et en coupe du connecteur externe qui se visse sur celui de la Fig. 1, la Fig. 3 correspond au connecteur boulon interne monté à l'extrémité d'une électrode, la Fig. 4 représente l'anneau de centrage qui permet le montage du connecteur à boulon externe sur la tête de l'électrode, la Fig. 5 illustre une vue en coupe longitudinale du connecteur et du capuchon protecteur montés dans l'électrode, la Fig. 6 est une vue extérieure du connecteur monté dans l'électrode et avec le capuchon enlevé, la Fig. ? correspond à une vue en perspective du capuchon protecteur, et la Fig. 8 illustre une vue en perspective et en coupe de l'ensemble de l'invention. Dans ces figures, on représente deux pièces A (Fig. 1) et B (Fig. 2) qui correspondent respectivement au connecteur à boulon interne et au connecteur externe. Ces pièces, qui ont une forme en douille cylindrique, sont dimensionnées avec leur diamètre extérieur à l'une des mesures standards des tubes de verre du commerce. Sur la face extérieure et sur toute sa surface, la pièce B présente un moletage pour que l'opérateur puisse procéder avec une extrême facilité au serrage et au desserrage du connecteur uniquement avec les doigts d'une main. Dans les Fig. 3 et 5, on a représenté l'électrode à cathode froide constituée extérieurement de verre 31, le connecteur à boulon électrique A, ou embout conducteur, se situant dans sa tête ou extrémité supérieure dénommée col 32. Cette électrode contient une anode métallique 33, dans laquelle est soudé un fil conducteur électrique avec deux métaux 34, qui, enfermé dans une perle de verre 35, sort à l'extérieur par le col 32. Dans la Fig. 4, la référence 1 désigne un dispositif de centrage. Ce support est fabriqué en matière plastique ignifuge et isolante. Sur sa circonférence intérieure, il présente un logement où se loge et se situe le connecteur à boulon A, ainsi qu'une découpe intérieure pour le passage du col de l'électrode. L'élément de centrage 1 est collé au verre de l'électrode 31 par une de ses faces et adhère, par la face opposée, à l'intérieur de la cavité du connecteur à boulon A 2, dans la zone de contact avec le verre et l'élément de centrage 1. Le connecteur à boulon A se présente sous la forme d'une douille cylindrique. Sur sa base plus large se trouve un chanfrein 2. L'intérieur du chanfrein 2 se prolonge par une cavité ou cloche 3 où se loge et adhère le col de verre de l'électrode, selon la Fig. 1. Du centre de cette cloche/cavité intérieure 3 part longitudinalement un trou borgne 4 sans sortie vers l'extérieur, qui reçoit le fil électrique 34. Ce fil qui part de l'intérieur de l'électrode est le conducteur électrique et relie l'intérieur de l'électrode à l'extérieur à travers le verre par le biais de la perle 35 et du col 32 de l'électrode. Dans l'un des côtés du trou borgne 4, et entrant par l'espace d'un filet central 6 du boulon A, est ménagé un trou 13 fileté mécaniquement qui reçoit une vis sans tête 14 permettant, lorsqu'on applique un couple déterminé de rotation d'avance de la vis contre le fil électrique 34, de comprimer celui-ci sur la paroi intérieure du trou 4 et d'assurer la continuité électrique sans risques de formation d'arcs électriques entre l'intérieur de l'électrode et le connecteur à boulon A et, par suite, l'extérieur de l'électrode. Le connecteur à boulon A présente le filet mécanique/électrique 6 dans sa partie centrale, où se vissera et s'accouplera le connecteur externe B, ou douille conductrice associée, décrit plus loin. Le connecteur à boulon A présente une encoche diamétrale 11 pour permettre de réaliser un blocage anti-perte dans le boulon B. Le connecteur à boulon A présente, dans sa partie supérieure, un dégagement cylindrique 7 pour former une chambre ou cavité 8 où se logera la pointe ou extrémité d'un câble électrique 24 (fig. 5). Ce dégagement 7 forme un goujon 9 qui comporte, à son extrémité, une pointe chanfreinée 10 qui s'accouplera à la paroi de fond de butée 22 à l'intérieur du connecteur B. Le connecteur externe B a la forme d'une douille cylindrique. Sur sa face externe, il présente un moletage standard qui facilite sa prise et/ou sa manoeuvre avec les doigts d'une seule main par l'opérateur. Le connecteur externe B est partiellement creux dans sa zone centrale. Dans la zone intérieure et à l'une de ses extrémités 20, il présente un espace intérieur non fileté pour pouvoir produire sur son bord l'effet élastique de freinage et/ou d'anti-perte. Une fois montés et vissés les connecteurs A et B, l'un dans l'autre, l'encliquetage s'effectue comme une manoeuvre indépendante et il n'est plus possible de désolidariser les deux connecteurs sans les détruire. Ce mécanisme anti-perte est utile du fait que, dans la majeure partie des situations, lorsque l'on procède à des travaux de câblage et de connexion dans les montages, ceux-ci s'effectuent à l'extérieur et à grande hauteur et la perte et la chute de l'un quelconque des éléments du connecteur ne sont pas admises en raison des problèmes que cela produit. En position déterminée sur la longueur du connecteur externe B, un trou latéral 26 permet de faire communiquer les deux parois, intérieure et extérieure, avec la vis 14 qui se visse dans le trou 13 du connecteur à boulon A. Le connecteur externe B est creux dans la zone centrale et dans sa partie intérieure, cette zone se trouvant au centre de sa longueur inférieure où se situe un filet mécanique/électrique 21, auquel se vissera le connecteur à boulon A par son filet 6. Dans le creux du connecteur B se trouve un arrêt avec un chanfrein 22, qui a les mêmes angles de contact que la pointe 10 du connecteur à boulon A. Les bords du chanfrein 22 et de la pointe 10 sont matés pour éviter qu'en comprimant le câble, celui-ci ne soit coupé par les arêtes. Dans la partie centrale de l'évidement de la circonférence interne est ménagé un trou ou orifice axial 23 par lequel on introduit le conducteur électrique externe 24. Par rotation, sur le filet 21, du connecteur B sur le connecteur à boulon A, se produit une force de serrage entre la pointe 10 du chanfrein, le goujon 9, et le chanfrein 22, ce qui a pour effet de retenir prisonnier le câble 24 en bloquant en position son extrémité, en comprimant le reste du câble électrique dans la chambre 7, du connecteur à boulon A. Le connecteur externe B présente, à l'une de ses extrémités ou tête, un patin intérieur 25 de forme conique, cette conicité faisant que la pointe dénudée sans isolant du câble 24 glisse sur les parois de l'entonnoir lorsqu'une pression est exercée lors de l'introduction de ce câble par le trou 23, si bien que, sans nécessité de voir l'endroit où se situe le trou 23 du connecteur B, l'introduction du câble électrique 24 par le trou s'effectue avec une extrême facilité en toute sécurité. Une fois introduit le câble électrique 24 par le trou 23, on effectue quelques rotations sur la partie moletée du connecteur externe B jusqu'à ce que l'on obtienne serrage souhaité, cette action permettant de positionner l'extrémité du câble 24 entre les éléments 10 et 22, le reste de l'extrémité dénudée du câble restant dans la chambre intérieure 8. En complément, le connecteur comprend ici une gaine ou un capuchon 40 en matériau à base de silicone isolante. Cet accessoire est celui utilisé par les installateurs habituellement comme complément à l'électrode pour isoler de l'humidité la connexion électrique de l'électrode, cet accessoire étant très important comme élément de sécurité pour éviter les accidents. Le capuchon 40 s'adapte par sa partie intérieure radialement et longitudinalement à l'ensemble du connecteur en l'introduisant dans l'ensemble, en l'occultant et en l'isolant totalement, en continuant à l'engager dans le sens longitudinal de quelques millimètres dans le verre de l'électrode. A l'autre extrémité, il comporte un orifice d'entrée conique par lequel, avec de simples ciseaux, on produit une découpe de la pointe pour l'adapter à la grosseur du câble extérieur de connexion utilisé 24. Le capuchon 40 comporte des anneaux circulaires extérieurs, ces anneaux étant formés du même matériau que celui-ci et s'étendant radialement pour constituer des éléments de sécurité permettant d'empêcher en toute sécurité l'extraction involontaire et accidentelle du capuchon 40. REVENDICATION . 1.- Connecteur pour connexion rapide d'un câble (24) à une électrode à cathode froide, caractérisé par le fait qu'il comporte un embout conducteur (A) à visser dans une cavité (8) d'une douille conductrice associée (B), la cavité (8) comprenant une paroi de fond de butée (22), comportant un orifice (23) d'introduction d'une extrémité de câble (24), agencée pour bloquer en position l'extrémité du câble (24) par coopération avec l'extrémité (10) de l'embout.