Brevet FR2853771A1 — publié le 20041015

i DISPOSITIF MECANIQUE DE FERMETURE POUR PROTECTIONS DE CONNECTEUR ELECTRIQUE DESCRIPTION La présente invention se réfère à un dispositif 5 mécanique pour bloquer de manière amovible une première protection, dite mobile, contenant une fiche connecteur électrique mâle ou femelle sur une seconde protection, dite fixe, contenant une fiche de connecteur électrique femelle ou mâle complémentaire, destinée à être fixée à 10 une machine ou un panneau. Les connecteurs électriques industriels à section rectangulaire sont protégés par des protections spéciales en forme de boîtes parallélépipédiques réalisées par moulage sous pression d'aluminium ou de l'un de ses 15 alliages puis vernies. La protection mobile est destinée à être accouplée et bloquée à la protection fixe correspondante. Entre les deux protections est interposé un joint spécial qui doit assurer l'étanchéité nécessaire contre l'entrée de 20 poussière et de liquides (normalement, il est requis un degré de protection IP65 conformément à la norme EN 60529) même en présence de sollicitations mécaniques, telles que le poids du câble électrique raccordé aux connecteurs électriques ou les vibrations de la machine 25 sur laquelle le connecteur est installé. Cette étanchéité du joint est obtenue grâce à un dispositif de blocage capable d'appuyer la protection mobile contre la protection fixe de manière à exercer une compression sur le joint assurant le degré de protection souhaité. Sur le marché sont actuellement présents divers types de dispositifs de blocage qui prévoient un ou deux leviers fixés par charnière sur l'une des deux protections (en générale celle qui est fixe) par des pivots rivetés sur la protection ou formés par moulage sous pression d'un seul tenant avec la protection. Les leviers présentent une ou deux extrémités à crochet 5 destinées à être forcées sur les broches d'accrochage saillantes correspondantes (en général quatre, deux par deux coaxiales et opposées, placées dans des positions standardisées) formées sur l'autre protection (en général celle qui est mobile). Ces leviers sont constitués d'une pièce unique de tôle cisaillée et pliée ou bien d'une structure composée de ressorts en acier profilés et tenus ensemble par une poignée généralement en matière plastique. Une fois approchées les deux protections, entre 15 lesquelles est interposé le joint cité ci-dessus, elles sont fixées l'une à l'autre simplement en tournant les leviers jusqu'à ce que leur extrémité à crochet, après forçage, glisse sur la broche d'accrochage et la dépasse. Dans cette configuration, les leviers se trouvent à la 20 fin en traction de manière à exercer la compression requise sur le joint d'étanchéité. Les broches d'accrochage sont normalement réalisées en matière métallique, telle que de l'aluminium, par fusion d'un seul tenant avec la protection 25 correspondante, et ensuite vernies avec la protection pour garantir une protection contre la corrosion. On préfère réaliser les broches d'accrochage dans le même matériau que la protection pour éviter la formation de piles galvaniques qui favorisent la corrosion de ces 30 broches. Le glissement répété des extrémités à crochet des leviers sur les broches correspondantes entraîne l'abrasion avant la couche de vernis qui recouvre les broches, avec perte de la protection correspondante contre la corrosion, et ensuite du matériau dont est formée la broche, qui est le même que celui dont est formée la protection. Ce matériau (normalement de 5 l'aluminium ou un de ses alliages) n'est pas adapté pour résister au frottement répété. Par conséquent, après des opérations de blocage et déblocage peu nombreuses, la compression sur le joint cidessus diminue et l'on peut alors constater que 10 l'étanchéité voulue n'est plus assurée, avec pour résultat que l'on peut ne plus réussir à fixer de manière fiable la protection mobile à la protection fixe. Pour éviter ces inconvénients, certains constructeurs (parmi lesquels le demandeur lui-même) ont 15 développé par le passé des solutions qui prévoient des galets fous situés à l'extrémité des leviers et destinés à entrer en contact avec les broches d'accrochage ou bien, alternativement ou de manière combinée, les galets fous peuvent également être montés directement sur les 20 broches. Cette solution permet de transformer le frottement de glissement en frottement de roulement, ce qui réduit de manière significative l'abrasion des broches d'accrochage. Cependant, puisque les galets fous mentionnés ci25 dessus sont mis en place de manière automatique par des machines connues dans ce domaine, ces solutions s'avèrent plutôt coûteuses. En outre, le frottement de roulement provoque de toutes manières une abrasion des broches même si c'est dans une moindre mesure. Une réalisation commune de ces leviers d'accrochage prévoit des pivots rivés sur les parois de la protection. D'autres réalisations prévoient la possibilité de démonter le levier, mais avec pour effet indésirable le fait que le levier peut facilement se décrocher si la protection est soumise à des chocs mécaniques et des vibrations, fait particulièrement fréquent lors de 5 l'utilisation des connecteurs sur des machines industrielles. Une autre solution prévoit de réaliser les leviers d'accrochage, plutôt qu'en tôle, en fil d'acier inoxydable opportunément profilé. Cependant, cette 10 réalisation présente quelques défauts, tels que: - une faible répétitivité dimensionnelle dans le pliage du fil, avec par conséquent une tolérance excessive de l'effet de compression et étanchéité en position fermée; et - un encombrement physique excessif du dispositif de fermeture, qui par conséquent est particulièrement lourd, surtout lorsqu'il est destiné à équiper des protections de petite taille. Le but de la présente invention est de pallier les 20 inconvénients de la technique connue en fournissant un dispositif mécanique de fermeture pour protections de connecteur électrique qui soit capable de minimiser la détérioration de ses pièces de contact pendant les opérations d'ouverture/fermeture. Un autre but de la présente invention consiste à fournir un tel dispositif mécanique de fermeture pour protections de connecteur électrique qui soit fiable et capable de garantir une fermeture sûre et efficace, en éliminant le risque de décrochage du levier en cas de 30 chocs. Encore un autre but de la présente invention consiste à fournir un tel dispositif mécanique de fermeture pour protections de connecteur électrique qui soit économique et simple à réaliser. Ces objectifs sont atteints conformément à l'invention avec un dispositif mécanique de fermeture 5 pour protections de connecteur électrique, caractérisé en ce qu'il comprend: - au moins un premier levier d'actionnement monté sur pivot sur une première protection qui recouvre un premier élément de connecteur électrique, et - au moins un second levier d'actionnement monté sur pivot sur ledit premier levier et doté d'au moins une extrémité en forme de crochet capable d'engager au moins une broche solidaire d'une seconde protection qui recouvre un second élément de connecteur électrique 15 destiné à s'accoupler avec ledit premier élément de connecteur électrique. Des réalisations avantageuses de l'invention apparaissent dans les revendications dépendantes. Le dispositif mécanique de fermeture pour 20 protections de connecteur électrique selon l'innovation comprend: - au moins un premier levier d'actionnement monté sur pivot sur une première protection dotée de broches équipées à leur extrémité d'une dent pour retenir le 25 levier, qui recouvre un premier élément de connecteur électrique, et - au moins un second levier d'actionnement monté sur pivot sur ledit premier levier et doté d'au moins une extrémité en forme de crochet capable d'engager au moins 30 une broche solidaire d'une seconde protection qui recouvre un second élément de connecteur électrique destiné à s'accoupler avec ledit premier élément de connecteur électrique. De cette manière, pour la fermeture des deux protections, les deux leviers sont d'abord actionnés de 5 telle sorte que l'extrémité à crochet se place à proximité de la broche correspondante de la seconde protection. Ensuite est actionné uniquement le premier levier d'actionnement qui entraîne avec lui le second levier d'actionnement de telle sorte que l'extrémité à 10 crochet descend avec un mouvement uniquement vertical et engage la broche correspondante sans aucun frottement. Il est préférable que le premier levier d'actionnement et le second levier d'actionnement soient réalisés en tôle métallique par cisaillement et pliages 15 successifs. Il est préférable que des pivots qui s'engagent dans des trous formés dans le premier levier soient formés dans la première protection; et de manière correspondante sont prévus des moyens de blocage capables d'empêcher le 20 désengagement indésirable du premier levier des pivots de la première protection. Le dispositif de fermeture selon l'invention, présente par rapport aux dispositifs connus les avantages suivants: - Absence virtuelle de frottement dû à des cames, ressorts, galets, sur les broches d'accrochage de protections avec par conséquent une résistance plus importante à la corrosion et une durée de vie moyenne plus longue du produit, en gardant intacte l'étanchéité à 30 la pénétration de poussière et/ou liquides à l'intérieur de la protection. - Possibilité de former d'un seul tenant la première protection avec les pivots de montage du dispositif de fermeture doté de dents de retenue et la seconde protection avec les broches d'accrochage, avec par 5 conséquent une amélioration de la résistance à la corrosion pour l'élimination des piles galvaniques par contact entre matériaux métalliques non homologues et une réduction conséquente des coûts de production. - Sécurité contre les décrochages accidentels des 10 leviers, lorsque le dispositif de fermeture est en position de fermeture. - Montage et démontage rapides des leviers, avec par conséquent la possibilité pour l'utilisateur de réaliser un entretien facile. D'autres caractéristiques de l'invention apparaîtront plus clairement grâce à la description détaillée qui suit, se référant à une forme purement à titre d'exemple et donc non limitative de réalisation illustrée dans les dessins joints, dans lesquels: La figure 1 est une vue en perspective illustrant le dispositif de fermeture selon l'invention appliqué à deux protections d'un connecteur électrique, dans laquelle le dispositif de fermeture se trouve en condition d'ouverture; La figure 2 est une vue en perspective, comme la figure 1, dans laquelle le dispositif de fermeture est dans une première phase de fermeture; La figure 3 est une vue en perspective, comme la figure 1, dans laquelle le dispositif de fermeture est 30 dans une seconde phase de fermeture; La figure 4 est une vue en perspective, comme la figure 1, dans laquelle le dispositif de fermeture est en position de fermeture; La figure 5 est une vue en perspective agrandie, 5 illustrant de manière explosée et partiellement interrompue deux leviers d'actionnement du dispositif de fermeture selon l'invention. A l'aide des figures est décrit le dispositif de fermeture selon l'invention désigné dans son ensemble par 10 le numéro de référence 1. Le dispositif de fermeture 1 est appliqué à deux protections 2, 3 capables de recouvrir un connecteur électrique (non montré sur les dessins) constitué de deux éléments de connexion complémentaires (mâle/femelle) pouvant être accouplés. En référence aux Figures, la protection inférieure 2 recouvre l'élément de connecteur destiné à être fixé à une machine ou à un panneau et sera donc par la suite appelée ici protection fixe 2 tandis que la protection supérieure 3 recouvre l'autre élément de connecteur 20 complémentaire destiné à s'accoupler avec le connecteur fixe et sera donc par la suite appelée ici protection mobile 3. Les éléments de connecteur pour applications industrielles sont généralement à section rectangulaire, 25 c'est pourquoi les protections 2, 3 ont une forme en boîtier substantiellement parallélépipédique. La protection fixe 2 présente latéralement deux brides 4 (figures 2 et 3) dotées de trous pouvant accueillir des moyens à vis 5 pour la fixation à une 30 plaque de base 6 pour l'application à un panneau ou à une partie de machine. La protection mobile 3 présente sur sa surface supérieure, en position centrale, une queue cylindrique 7 dotée d'un trou 8 qui communique avec l'intérieur pour accueillir un câble électrique de l'élément de connecteur mobile. La protection fixe 2 présente sur chaque paroi latérale plus longue une paire de pivots 9 qui dépasse vers l'extérieur orthogonalement à la paroi. Les pivots 9 sont écartés de manière opportune sur chaque paroi de 10 manière à se trouver près du bord latéral de la protection fixe. En outre, les pivots 9 sur une paroi sont parfaitement alignés avec les pivots correspondants sur la paroi opposée. Chaque pivot 9 présente une clavette 10 ayant la forme d'une dent rectangulaire qui 15 dépasse en étoile vers l'extérieur du pivot. La protection mobile 3 présente sur chaque paroi latérale plus longue une paire de broches 11 qui dépasse vers l'extérieur orthogonalement à la paroi. Lorsque la protection mobile 3 est montée sur la protection fixe 2, 20 les broches 11 se trouvent au-dessus des pivots 9 respectifs et l'entraxe entre chaque paire de broches 11 est égale à l'entraxe entre chaque paire de pivots 9. Les protections 2, 3 sont généralement réalisées en matière métallique, comme l'aluminium et ses alliages, 25 par moulage sous pression. Par conséquent, les pivots 9 et les broches 11 peuvent être réalisés de préférence par moulage sous pression d'un seul tenant avec la protection fixe 2 et la protection mobile 3 respectivement. Cependant les pivots 9 et les broches 11 peuvent être 30 réalisés séparément et donc fixés aux protections 2, 3 correspondantes grâce à des systèmes de fixation à la portée d'un technicien du cuivre, tels que le rivetage, le rivage, la soudure et autres systèmes similaires. Le dispositif de blocage 1, selon l'invention, comprend deux paires de leviers destinés à être appliqués 5 aux paires de pivots 9 correspondantes de la protection fixe et aux broches 11 de la protection mobile. Chaque paire de leviers comprend un premier levier d'actionnement 20 et un second levier d'actionnement 40. Le premier levier d'actionnement 20 a une 10 conformation substantiellement en U et présente deux bras latéraux 21 raccordés entre eux par une barre transversale 22. Comme le montre mieux la figure 5, chaque bras latéral 21 présente à son extrémité une partie en plaque 23 de surface plus importante. Dans la 15 partie d'extrémité à plaque 23 se trouve un premier trou 24 de grand diamètre et un second trou 26 de petit diamètre. Le centre du trou de grand diamètre 24 est substantiellement aligné avec l'axe du bras latéral 21, 20 tandis que le trou 26 de petit diamètre se trouve en dessous du trou 24 de grand diamètre. Le trou 24 de grand diamètre a un diamètre légèrement supérieur au diamètre du pivot 9 de la protection fixe et présente une décharge ou un regard 25 radial 25 de dimensions permettant le passage de la clavette 10 du pivot 9. Le second levier d'actionnement 40 a une conformation substantiellement en U et présente deux bras latéraux 41 raccordés entre eux par une barre 30 transversale 42. Comme le montre mieux la figure 5, chaque bras latéral 21 se termine par une partie d'extrémité 43 en forme de J renversé. 1.1 La partie d'extrémité 43 supérieure, c'est à dire au-dessus du bras latéral 41, est courbée en forme de crochet 44 de manière à former un siège d'accrochage 45. La partie à crochet 44 est estampée de manière à former 5 une partie saillante 46 qui en augmente l'épaisseur et évite les angles vifs. La partie d'extrémité inférieure, c'est à dire en dessous du bras latéral 41, présente une goupille 47 qui dépasse de manière orthogonale vers l'extérieur de cette 10 dernière. Le diamètre de la goupille 47 est légèrement inférieur par rapport au diamètre du trou 26 de petit diamètre du premier levier. Le premier et le second levier 20 et 40 sont réalisés en tôle métallique, par cisaillement et pliage 15 successif. Pour le montage du dispositif de blocage 1, chaque paire de leviers 20 et 40 est d'abord assemblée en insérant les goupilles 47 de chaque partie d'extrémité 43 des bras latéraux du second levier dans les trous de 20 petit diamètre 26 de chaque partie d'extrémité des bras latéraux du premier levier. Dans cette situation: - la barre transversale 42 du second levier est audessus de la barre transversale 22 du premier levier, - la partie à crochet 44 du second levier est au25 dessus de la partie d'extrémité 23 des bras latéraux du premier levier, et - les bras latéraux 41 du second levier sont internes par rapport aux bras latéraux 21 du premier levier. Ainsi, dans cette situation, le second levier 40 est monté sur pivot sur le premier levier 20 autour d'un axe de pivot qui coïncide avec l'axe des goupilles 47. Une fois que la paire de leviers 20, 40 a été assemblée, l'ensemble de leviers 20, 40 est monté sur la protection fixe 2. Plus exactement, les trous de grand diamètre 24 des extrémités des deux bras du premier 5 levier sont engagés par deux pivots 9 opposés de la protection fixe. L'insertion des pivots 9 dans les trous 24 se fait en alignant la clavette 10 des pivots avec le regard 25 des trous 24. Ensuite, le premier levier 20 est tourné de telle 10 sorte que le regard 25 ne soit plus aligné avec la clavette 10. De cette manière, la clavette 10 du pivot 9 soutient le premier levier 20 et donc le second levier 40 qui est lié au premier, en évitant le décrochage involontaire des deux leviers 20 et 40 de la protection 15 fixe 2. Ensuite est décrit le fonctionnement du dispositif de blocage 1. Pour une meilleure clarté d'exposition, on part de la situation dans laquelle le dispositif est en position ouverte illustrée à la figure 1. Dans cette 20 situation, le premier levier 20 et le second levier 40 sont tous les deux abaissés et la barre transversale 42 du second levier est aboutée sur la barre transversale 22 du premier levier. Ensuite, lorsque la protection mobile 3 est placée sur la protection fixe 2, la partie 25 d'extrémité à crochet 44 du second levier est en position distale par rapport aux broches de blocage 11 de la protection mobile. A ce stade, comme le montre la figure 2, l'utilisateur pousse manuellement vers le haut en même 30 temps les barres transversales 22, 42 du premier et du second levier en traînant vers le haut à la fois le premier levier 20 et le second levier 40 qui sont fixés l'un à l'autre par pivot. Pendant ce mouvement, le premier levier 20 tourne autour de l'axe des pivots 9 et la partie d'extrémité à crochet 44 du second levier s'approche des broches 11 de la protection mobile. L'utilisateur continue ce mouvement de poussée vers le haut des barres transversales 22 et 42 du premier et du second levier, jusqu'à ce que, comme le montre la figure 3, la barre transversale 42 du second levier arrive en fin de course en butée contre la protection 10 mobile 3. Dans cette situation, la partie d'extrémité à crochet 44 du second levier se place au-dessus des crochets 11 de la protection mobile. A ce stade, l'utilisateur abaisse manuellement uniquement la barre transversale 22 du premier levier qui 15 est montée sur pivot sur le second levier à l'aide des goupilles 47. Comme résultat, comme le montre la figure 4, les parties d'extrémité 43 des bras 41 du second levier qui accueillent les goupilles 47 sont poussées vers le bas. Par conséquent, les parties d'extrémité à 20 crochet 44 se poussent uniquement vers le bas sur les broches 11 qui sont bloquées fermement dans les sièges 45 formés par les parties d'extrémité à crochet 44. Il faut remarquer que pendant ce mouvement, la partie d'extrémité à crochet 44 se place sur les broches 11 sans aucun 25 frottement horizontal, ce qui permet d'éviter tout problème d'usure. De cette manière, la protection mobile 3 est solidement bloquée sur la protection fixe 2 et une pression suffisante est garantie sur le joint interposé 30 entre les deux protections. Pour l'ouverture du dispositif de blocage 1, il suffit de suivre les opérations inverses par rapport à celles décrites ci- dessus. C'est à dire que, d'abord, seul le premier levier 20 se soulève, provoquant ainsi le désengagement des broches 11 des extrémités à crochet 44 du second levier puis s'abaissent en même temps que le premier levier et 5 le second levier, provoquant l'éloignement des extrémités à crochet 44 du second levier des broches 11 de la protection mobile. Au présent mode de réalisation de l'innovation peuvent être apportées de nombreuses variations et 10 modifications de détail à la portée d'un technicien du cuivre, qui rentrent néanmoins dans le cadre de l'invention exprimé par les revendications jointes. REVENDICATIONS 1. Dispositif mécanique de fermeture (1) pour protections (2, 3) de connecteur électrique, caractérisé en ce qu'il comprend: - au moins un premier levier d'actionnement (20) monté sur pivot sur une première protection (2) qui recouvre un premier élément de connecteur électrique, et - au moins un second levier d'actionnement (40) monté sur pivot sur ledit premier levier (20) et doté d'au moins 10 une extrémité en forme de crochet (44) capable d'engager au moins une broche (11) solidaire d'une seconde protection (3) qui recouvre un second élément de connecteur électrique destiné à s'accoupler avec ledit premier élément de connecteur électrique. 15 2. Dispositif de fermeture selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit premier levier d'actionnement (20) a une conformation substantiellement en U comprenant deux bras latéraux (21) raccordés entre eux par une barre 20 transversale (22), les extrémités (23) desdits deux bras latéraux (22) étant montés sur pivot sur ladite première protection (2). 3. Dispositif de fermeture selon la revendication 2, 25 caractérisé en ce que ledit second levier d'actionnement (40) a une conformation substantiellement en U comprenant deux bras latéraux (41) raccordés entre eux par une barre transversale (42), les extrémités (43) desdits deux bras latéraux (42) étant montées sur pivot sur les extrémités 30 (23) des bras latéraux du premier levier d'actionnement et l'axe de pivot entre les deux leviers d'actionnement (20, 40) étant différent de l'axe de pivot entre le premier levier d'actionnement (20) et la première protection (2). 4. Dispositif de fermeture selon l'une quelconque des 5 revendications précédentes caractérisé en ce que ladite première protection présente au moins un pivot (9) qui dépasse vers l'extérieur pour s'engager dans au moins un trou (24) dudit premier levier d'actionnement (20). 5. Dispositif de fermeture selon la revendication 4, caractérisé en ce que ledit pivot (9) de la première protection (2) présente une clavette ou dent (10) qui dépasse en étoile de celui-ci et ledit trou (24) dudit premier levier d'actionnement (20) présente une décharge 15 ou un regard radial (25) permettant le passage de ladite clavette (10) pendant le montage et d'en empêcher la sortie accidentelle en position de travail. 6. Dispositif de fermeture selon l'une quelconque des 20 revendications précédentes caractérisé en ce que ledit second levier d'actionnement (40) présente au moins une goupille (47) capable de s'engager dans au moins un trou (26) correspondant prévu dans ledit premier levier d'actionnement (20). 7. Dispositif de fermeture selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que ladite extrémité en forme de crochet (44) du second levier (40) comprend une partie saillante (46) qui forme un 30 épaississement pour générer un siège à crochet (45) et se déplace, uniquement dans le sens vertical, pour accueillir et bloquer ladite broche (11) solidaire de la seconde protection, de manière à éviter l'usure par frottement. 8. Dispositif de fermeture selon l'une quelconque des 5 revendications précédentes caractérisé en ce que ledit premier levier d'actionnement (20) et/ou ledit second levier d'actionnement (40) sont réalisés en tôle métallique par cisaillements et pliages successifs. 9. Dispositif de fermeture selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que lesdites broches (11) sont réalisées d'un seul tenant avec ladite seconde protection (40) par moulage sous pression de matériau métallique, tel que l'aluminium et/ou ses 15 alliages. 10. Dispositif de fermeture selon l'une quelconque des revendications 4 à 9, caractérisé en ce que lesdits pivots (9) sont réalisés d'un seul tenant avec ladite 20 première protection (40) par moulage sous pression de matériau métallique, tel que l'aluminium et/ou ses alliages. 11. Connecteur électrique comprenant un premier élément 25 de connecteur recouvert par une première protection (20) et un second élément de connecteur recouvert par une seconde protection (40) caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif de fermeture selon l'une quelconque des revendications précédentes.