<Desc/Clms Page number 1>
Accouplement contacteur pour tous courants et tensions.
1 'invention concerne un accouplement qui permet de façon simple et rapide d'établir ou de rombre le contact entre de nombreux conducteurs électriques. Des accouplements de cette espèce sont connus. Ils ont tous l'inconvénient de présenter un grand encombrement lorsqu'ils doivent établir ou couper le contact de plusieurs conducteurs individuels et ne peuvent donc pas être employés lorsqu'un grand nombre de conducteurs individuels doivent être logés dans un'espace restreint ou sous un faible poids.
Un autre inconvénient révélé par la pratique est que dans ces accouplements connus les contacts sont aonstitués soit
<Desc/Clms Page number 2>
par des chevilles faisant saillie, soit par des organes ayant la forme de couteaux, de fourches ou de tuyaux, qui peuvent être facilement déformés (pliés, bosselés, etc.) sous l'action d'une force extérieure. La moindre déformation peut èntrainer des travaux onéreux d'ajustage avant que l'accouplement puisse être remis en état de service. D'ailleurs ces accouplements ont encore l'inconvénient que lors de leur fabrication les dits contact doivent être ajustés , ce qui exige beaucoup de temps.
Le fait que les contacts font saillie impose qu'ils soient suffisamment robustes à la fois pour transporter le courant et pour résister en même temps aux sollicitations mécaniques. Cela implique qu'ils doivent être réalisés en un matériau présentant une grande section, nécessitant ainsi beaucoup de métal, même si on leur donne une section en forme de V ou de U ; etla. nécessité d'une grande section des contacts entraine à son tour une augmentation du volume total de l'ac- couplement.
Da.ns la pratique on éprouve généralement encore un grand inconvénient du fait que des différences, même des plus minimes, dans l'écartement des douilles et celui des tiges entrainent un emboîtement difficile et un contact défectueux.
Des essais pour y remédier, consistant à monter de manière mobile dans le support isolant, l'un et l'autre des contacts ont, il est vrai, apporté une petite amélioration en ce qui concerne l'einboitement; elles ont par contre l'inconvénient que tous les déplacements des contacts dus à leur emboîtement ou à des vibrations, se reportent sur les points de soudure des conducteurs où ils provoquent des ruptures, ce d'autant plus que ces soudures (soudures à froid) sont déjà des points fai- bles donnant facilement naissance à des dérangements. D'ailleurs les contacts placés de façon mobile accusent le même inconvénient lorsque la liaison est faite par vissage.
Outre les défauts décrits ci-dessus, les accouple- ments connus présentent encore l'inconvénient que les contacts
<Desc/Clms Page number 3>
sont constitués par de grandes surfaces fermées sur elles-mêmes.
En dépit d'un ajustage des plus soigneux, les contacts ne se touchent jamais au maximum qu'en trois points, et dans la plupart des cas en un seul point. Malgré l'emploi de grandes quantités de matière, il en résulte une résistance au passage du courant (échauffement) et des pertes.
Un autre défaut est que par suite de déformation ou de fatigue des' éléments mâle ou femelle, la qualité du contact tombe en dessous d'une limite acceptable. Dans les accouplements connus, la connexion de chacun des conducteurs ne comporte qu'un ou deux contacts à ressort; si l'un de ceux-ci fait défaut, cela suffit déjà à produire des dérangements intolérables.
En ce qui concerne la corrosion des contacts, les accouplements connus ont également des défauts. Les accouplements étant des combinaisons devant permettre un emboitement facile, lorsqu'ils comportent plusieurs conducteurs il est nécessaire que l'emboitement des conducteurs individuels se fasse avec aisance et les frottements doivent donc être relativement faibles.
Comme les contacts sont facilement sujets à la corrosion, celleci apparait également entre les survaces en liaison, entrainant avec elle les conséquences bien connues.
Enfin tous les accouplements connus comportent un espace creux intérieur relativement grand où peut se produire de la condensation. L'importance des dépôts de condensation sur la matière isolante étant fonction du volume de cet espace de condensation, il en résulte fréquemment des décharges disruptives.
Les tentatives faites pour éliminer cet inconvénient par l'allongement correspondant des chemins de dérivation ont entrainé un encombrement excessif de l'accouplement.
Pour éviter tous les inconvénients ci-dessus, l'accouplement suivant l'invention est constitué de telle manière que les contacts sont disposés dans des espaces annulaires constitués en matière isolante. On peut ainsi loger sous un volume des plus réduits, le plus grand nombre possible de con-
<Desc/Clms Page number 4>
çlucteurs. Des essais pratiques ont montré par exenrple,qu'on peut, par m/m de diamètre de l'accouplement, faire passer un conducteur individuel sous 25 ampères et 2000 Volts, le chemin de dérivation étant de 10 m/m.
Au lieu des contacts mâle ou femelle faisant saillie, les conta.cts suiva.nt l'invention sont entièrement enrobés, sur toute leur longueur, dans le support isolant. Cela présente l'avantage que les contacts servent uniquement au passage du courant tandis que ce sont les anneaux en matière isolante qui assurent l'isolement et la résistance aux sollicita.tions mécaniques. Grâce à cette disposition des contacts, en plus de la réduction d'encombrement on réalise une économie considérable de matériau conducteur. Et on évite également toute déformation ou destruction des contacts sous l'action de sollicitations extérieures. En évitant les destructions des contacts, on assure une liaison bonne et uniforme et l'emboîtement se fait toujours correctement, même après un long usage.
Cette disposition apporte aussi une solution favorable à la question délicate des divergences d'écartement des éléments mâles et femelles. Des essais pratiques ont montré qu'on peut, suivant le présente invention, réaliser sans difficulté et sans ajustage, des accouplements comportant un grand nombre de conducteurs qui s'emboitent parfaitement et donnent un contact irréprochable en service continu, même pour un service robuste.
A cet avantage, dû à la. disposition décrite de l'accouplement, s'ajoute celui de la constitution particulière des contacts eux-mêmes, suivant laquelle une moitié de l'a.ccou- plement est munie de conta.cts constitués par une bande métallique fixée intimement, sur toute sa longueur, aux anneaux de matière isolante, tandis que l'autre moitié de l'accouplement comporte des contacts fixés à une extrémité et tenus, de manière mobile, à l'autre extrémité, consistant en un nombre aussi grand que possible de ressorts de section ronde, triangulaire, carrée, plate ou biconvexe qui agissent individuellement.
Par l'emploi
<Desc/Clms Page number 5>
d'un nombre aussi grand que possible de contacts travaillant individuellement, la connexion se fait suivant plusieurs lignes de contact ; liaison des surfaces contigües n'est donc plus limit.ée à un ou trois points, mais s'étend à plusieurs lignes, de sorte que les surfaces contactrices sont utilisées dans la plus large mesure possible.
La répartition des contacts élastiques en une pluralité de contacts individuels travaillant isolément produit non seulement une meilleure utilisation des surfaces, mais. porte à son maximum la sécurité de la connexion. Grâce à l'emploi des contacts élastiques ci-dessus décrits, le constructeur a la possibilité, compte tenu du courant à desservir , des propriétés élastiques de la matière et du but à atteindre, de donner aux ressorts les section;et forme les mieux appropriées.
Pour remédier aux inconvénients de la corrosion dans les accouplements connus, la présente invention prévoit de remplir l'accouplement fermé, au moyen d'un gaz neutre.
Après avoir fermé l'accouplement, on peut faire le remplissage en raccordant par exemple l'espace intérieur soit avec une pompe à vide, soit avec une bonbonne à gaz. Une fois que l'espace contenant les contacts est vide d'air, on fait le premier remplissage au moyen d'un gaz neutre. Cette opération peut être répétée aussi souvent que nécessaire pour avoir la certitude absolue que le logement des contacts ne contient plus d'oxygène.
Comme dit plus haut, dans les accouplements connus, le danger de corrosion des organes de contact est d'autant plus grand que l'espace où se fait la condensation est grand.
Pour écarter ce danger supplémentaire de corrosion, l'accouplement suivant l'invention ne comporte pour ainsi dire pas d'espace de condensation ; d'autres termes, le logement exista,nt dans cet accouplement n'a que les dimensions strictement nécessaires pour que lors de l'emboîtement, les surfaces des supports ne frottent pas l'une sur l'autre, permettant ainsi
<Desc/Clms Page number 6>
aux contacts de travailler librement. La suppression de l'espa.ce de condensation est également très favorable en ce qui concerne le danger de décharges disruptives.
A ce point de vue, indépen- damment de la. diminution de l'espace de condensation, on peut encore allonger les chemins de dérivation en garnissant les anneaux concentriques de nervures; ainsi les possibilités de dérangements provenant de décharges disruptives ou de courants vagabonds sont réduites à l'extrême.
Dans les dessins ci-annexés sont représentées, à titre exemplatif, plusieurs formes de réalisation de l'inven- tion, notamment :
La fig. 1 est une vue en plan des contacts de l'élément mâle de l'accouplement.
Le. fig. 2 est une coupe longitudinale au travers Ces contacts de la fige 1 suivant la ligne II-II.
La fige 3 est une vue en plan des contacts de l'élé- ment femelle de 1'accouplement.
La fig. 4 est une coupe longitudinale au travers des contacts de la fig. 3 suivant la ligne IV-IV.
Les fig. 5 et 6 sont des coupes longitudinales au deux jeuxde travers des/contacts de l'accouplement suivant une autre forme de réalisation de l'invention.
La fig. 7 est une coupe longitudinale au travers d'un accouplement complet avec des contacts comme ceux des fig. 5 et 6, mais a échelle réduite.
Le jeu de contacts de l'élément mâle de l'accouple- ment représenté aux fig. 1 et 2 consiste en des anneaux concen- triques 1 à 3 en matière isolante, engagés l'un dans l'autre et à la partie périphérique desquels sont répartis sur le pourtour et séparés l'un de l'autre, des contacts à ressort 4. Les contacts à ressort individuels sont séparés l'un de l'autre par des nervures 5, disposées radialement sur les anneaux respectifs et qui constituent le chemin de dérivation entre les contacts.
Les pieds des ressorts 4 traversent une bride annulaire faisant
<Desc/Clms Page number 7>
.saillie vers l'extérieur et solidaire de l'anneau correspondant. Avec l'anneau 1: est solidaire la bride annulaire 6, avec l'anneau 2 la bride annulaire 7, avec l'anneau la bride annulaire 8.
L'anneau, la bride annulaire et les nervures sont fabriqués d'une même pièce, éventuellement par compression, et les ressorts 4 y ont été insérés en même temps par compression.
Les extrémités sortantes des ressorts 4 constituent les bouts à souder. Les brides 6 à 8 peuvent toutefois être fabriquées séparément. Dans ce cas, l'anneau 1, sa bride annulaire 6 et les ressorts 4 afférents à cet anneau sont tenus ensemble au moyen d'un anneau fileté 9, visse*-par l'arrière sur l'anneau 1, et qui press.e la bride 6 contre les nervures 5. Les anneaux 1 à 3 sont reliés entre eux au moyen d'anneaux filetés 10 vissés par l'arrière et qui pressent l'anneau extérieur contre les nervures 4 de l'anneau intérieur, le cas échéant en y comprenant les brides annulaires 7 et 8.
Les parties des contacts à ressort 4, destinées à établir la liaison, sont repliées et ont leur extrémité constituée en forme de crochet, qui s'engage dans une gorge circulaire Il de l'anneau correspondant. L'anneau intérieur 3 ayant la forme d'un tourillon,'est muni d'un forage axial 12 dans lequel doit s'emboîter une cheville cylindrique 13 pourvue, sur un côté, d'une face plane et qui est enrobée dans le dispositif de la partie femelle de l'accouplement, représentée aux fige 3 et 4. La tige 13 et le forage 12 sont destinés à éviter toute confusion dans les connexions individuelles. Les contacts à ressorts 4 sont constitués de la meilleure façon en groupant côte à cote des ressorts en fil métallique mince.
La partie femelle correspondante de l'accouplement est représentée dans les fig. 3 et 4. Elle est composée d'anneaux à contacts concentriques 14, 15 et 16, en matière isolante, qui portent sur leur face intérieure des nervures 17, faisant saillie et constituant les chemins de dérivation entre ,les contacts ; sur la face intérieure. de ces nervures sont fixés,
<Desc/Clms Page number 8>
par exemple par le moyen de pivots 19, pressés dans la masse, les contacts constitués par des bandes métalliques 18. Les anneaux 14 à 16 sont solidaires respectivement des brides annulaires 20 et 21 orientées vers l'intérieur ainsi que du tourillon 22, qui sont reliés entre eux grâce à un anneau fileté 23 vissé à leur partie postérieure. Sur la bride annulaire 20 appuie encore un autre anneau 24 qui y est fixé au moyen d'un anneau fileté 25.
Entre les éléments 24, 20, 21 et 22 sont disposés les pieds des bandes métalliques 18 dont les extrémités saillantes constituent les oeillets à souder.
Les extrémités antérieures des contacts à ressorts 4 ainsi que celles des bandes métalliques 18 se trouvent quelque peu en retrait de la face termina.le antérieure des anneaux 1, 2 et 3 et respectivement 14, 15 et 16.
Tandis que les dispositifs des contacts suivant les figures 1 à 4 sont démontables en leurs organes essentiels, dans la, forme de réalisation suivant les figures 5 et 6, les anneaux isolants individuels sont comprimés ou moulés ensemble, les contacts étant enrobés ou comprimés en même temps, de sorte que les divers organes ne sont pas démontables.
La fig. 7 représente un accouplement complet dont les parties non encore emboitées sont placées en regard l'une de l'autre, Les contacts des deux parties d'accouplement sont réalisés suivant les fig. 5 et 6. La bride extérieure 26 du dispositif des contacts de la partie mâle de l'accouplement est un peu plus large et pressée , avec interposition d'un anneau d'étanchéité 29, contre une bride intérieure du logement 27, grâce à un anneau fileté 28 vissé dans ce logement 27.
La bride extérieure 31 du dispositif des contacts de la partie femelle de l'accouplement est également plus large et fixée au moyen de vis 32, sur des saillies intérieures 33 du logement 34 de l'autre partie d'accouplement. Après .emboîtement des contacts les deux parties de l'accouplement, respectivement les logements 27 et 34 peuvent être réunis l'un à l'autre par vissage d'un écrou à chapeau 35, moyennant interposition d'un
<Desc/Clms Page number 9>
joint annulaire 36 assurant l'étanchéité de l'assemblage. Lors de 1'emboîtement des jeux de contacts, les nervures 17 de l'un d'entre eux s'engagent entre les nervures 5 de l'autre.
Le logement dans lequel se trouvent les contacts et dont le volume ' devient très petit lors de l'emboîtement, peut comportér comme représenté à la fig. 7, deux ou plusieurs, tubulures 37¯et 38.
Après fermeture de l'accouplement, et le cas échéant après scellement par un orifice 39, de l'espace entourant les -soudures, on peut par l'une de ces tubulures aspirer l'air remplissant le logement des contacts et le remplacer par un gaz protecteur qu'on introduit, le c@s échéant, par la même ou par une autre tubulure ¯Le remplissage du logement des contacts au moyen de gaz protec- teur se fait le mieux.après qu'il a été vidé d'air, la vidange et le remplissage successifs pouvant être répétés aussi souvent que nécessaire, pour que l'espace des contacts soit tout à fait débarrassé de gaz entrainant la corrosion. Finalement les tubulu- res 37 et 38 seront bouchées par fusion. Les tubulures 37 et 38 sont superflues lorsque les accouplements sont remplis d'une masse active.
Pour assurer,une étanchéité plus grande, le logement des contacts est bordé latéralement par un anneau 39 en plomb, verre, ou autre matière analogue, contre lequel prennent appui les anneaux d'étanchéité 29 et 36. L'anneau 39 présente encore, des saillies radiales 40 s'engageant dans des rainures de la paroi extérieure du logement 27 et dans lesquelles sont égale- ment prévues les tubulures 37 38.
Dans les exemples de réalisation ci-dessus décrits, les accouplements ont une forme cylindrique. Bien entendu ils peuvent également être réalisés sous quelque autre forme et comporter un nombre loisible de point de connexion ainsi qu'un nombre loisible de groupes de contacts disposésconcentri- quement l'un à l'autre.