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PROCEDE ET APPAREIL DE FABRICATION D'UN RACCORD BLINDE PERFECTIONNE, et CONNEXION REALISEE AVEC CE RACCORD.
L'invention concerne des raccords électriques qui sont sertis sur des fils ou câbles électriques blindés afin de réaliser des connexions permanentes et sures mécanique- ment et électriquement; l'invention concerne aussi les con- nexions ainsi réalisées ainsi que le procédé et l'appareil servant à fabriquer ces connexions. Les raccords décrits , objet de l'invention, réalisent des connexions reliant à la rois les conducteurs intérieurs des câbles blindés et leurs blindages électriquement conducteurs, tout en les maintenant isolés l'un de l'autre. parmi les avantages importants de l'invention, il faut indiquer ceux qui résultent du fait que les raccords décrits sont d'une seule pièce. Aucun organe détaché n'est nécessaire pour établir les connexions.
Une jonction ou épissure entre deux câbles blindés est établie simplement
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en sertissant un des raccords en quatre emplacement.
Jusqu'à présent, dans de nombreux cas, les raccords pour les câbles blindés sont du genre démontable comprenant des pièces mécaniques, vissées et compliquées, nécessitant souvent le soudage au conducteur intérieur ou au blindage.
Ces connexions sont encombrantes, coûteuses et difficiles à rabriquer. Dans d'autres cas, les connexions pour les câbles blindés ont été réalisées en dénudant le blindage sur une cer- taine distance, en dénudant l'isolement intermédiaire sur les parties extrêmes des conducteurs intérieurs, en tordant et en soudant les conducteurs ensemble, puis en isolant soigneu- sement ce joint et finalement, en joignant les deux blindages de câble ensemble par une petite longueur de fil soudé à cha- que blindage. On laisse souvent le conducteur central essen- tiellement non blindé à l'emplacement de la jonction.
Aux emplacements ou l'on désire le blindage, une pièce lâche de blindage tressé est emmanchée sur un des câbles avant que la connexion/soit faite et est interposée entre les deux blindages à proximité de la connexion, puis soudée à celle- ci, Un tel blindage est difficile à manier et devient faci- lement lâche ou éraillé. Un soin extrême est nécessaire pour souder le blindage sur les câbles sans endommager sérieuse- ment l'isolement intermédiaire, car la grande conductibilité thermique du blindage nécessite ordinairement l'utilisation d'une quantité considérable de chaleur' pour le soudage. Ces connexions soudées sont encombrantes et disgracieuses; elles peuvent être mal blindées et le travail technique nécessité est considérable, quelle que soit la manière dont ces con- nexions sont réalisées.
On a suggéré des connexions serties pour des câbles blindes, mais elles nécessitent l'utilisation d'un grand nom- bre de pièces séparées. Les connexions réalisées jusqu'à pré- sent nécessitent la formation de cette connexion étape par êtape, avec une manipulation considérable de pièces lâches
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et lorsque la connexion est terminée, il n'existe pas de cou- cne isolante unique entre le conducteur intérieur et le blin- dage dans la région de la connexion.
Afin de faciliter la fabrication de connexions de câ- oles blindés et de celles dans lesquelles le conducteur inté- rieur et le blindage du câble blindé sont isolés positivement l'un de l'autre, on réalise des raccords .individuels qui peu- vent être utilisés sans démontage et dans lesquels des câbles blindés, dont les parties extrêmes sont dénudées pour exposer les conducteurs intérieurs, peuvent être facilement introduits et l'ensemble être facilement et rapidement sert' pour saisir et relier à la fois les conducteurs intérieurs et lè blindage.
Les formes de réalisation décrites de l'invention réa- lisent automatiquement un blindage continu du conducteur cen+ tral lorsqu'on établit la connexion. Ces raccords réalisent des connexions compactes et solides qui ont un effet mini- mum sur l'impédance électrique caractéristique d'un câble blindé.
Parmi les avantages de l'invention, il faut citer ceux résultant du fait que des manchons ne s'affaissant pas sont introduits sous le blindage du câble blindé afin de soutenir les forces appliquées au blindage et de protéger l'isolement du câble pendant le sertissage. Ces manchons intérieurs ont leurs extrémités biaisées pour faciliter leur glissement sous le blindage et pour présenter un trou'effectivement plus grand dans lequel on introduit l'extrémité dénudée du conducteur intérieur du câble blindé à connecter.
Un des avantages d'un des raccords décrits consiste en ce que l'extrémité du manchon extérieur fait saillie au- delà de l'extrémité du manchon intérieur. Cette extrémité saillante est destinée à être sertie étroite cent autour du blindage au-delà du manchon intérieur de manière à embrasser effectivement et fermement l'isolement du fil. Il en résulte que le conducteur intérieur du câble blindé est serré à son
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entrais dans la connexion, en empêchant ainsi toute vibratie de se propager dans la connexion.
Comme on l'a représenté, l'extrémité du machon exterieur de ce raccord est repliée en arriere sur une petite distance à l'intérieure l'épaisseur double résistante donnant un support ferme au conducteur in- térieur. De préférence, on utilise des poinçons%étagés pour produire un support ferme pour le conducteur intérieur au moyen de cette partie extrême prolongée du manchon extérieur.
Un autre avantage de cette invention est la réali@@@@ d'un raccord et de la connexion obtenue avec lui et qui p@@@ met un contrôle visuel facile de la connexion entre les ccn- ducteurs intérieurs.
Dans un des raccords décrits, la fenêtre, prévue d le manchon extérieur au travers de laquelle l'usager peut déterminer si les extrémités des conducteurs intérieurs ent éte complètement introduites dans le raccord, a un contour généralement rectangulaire en permettant ainsi de voir les extrémités des conducteurs intérieurs se prolongeant sur toute la largeur de la connexion. Ceci facilite la réalise- tion d'une connexion correcte et aide, dans une grande mesure, un contrôleur des câbles car dans de nombreux cas, il n'@ure pas à tordre le câble pour bien voir au travers de la fenê- tre aux extrémités des conducteurs intérieurs.
De même, la forme rectangulaire de la fenêtre est bien adaptée à coopé- rer avec les griffes de mise en place des raccords utilisése dans certains outils de sertissage pour mettre le raccord en position correcte entre les poinçons de sertissage.
Fn outre, dans les formes de réalisation décrites de l'invention, la couche isolante dans le raccord est en mctire plastique transparente et est estampée de manière à former une vitre à l'intérieur de la fenêtre adjacente à la position désirée des extrémités intérieures des conduc- tours pour réaliser une vue claire ces extrémités des cen- duetenrs et permettre ainsi qu'ils puissent @@@@ vus a
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1 @@@@ d'une position latérale plus éloignée. Les bords lon- gitudinaux ao cette fenêtre pratiquée dans le manchon exté- rieur de certaines formes de réalisation du raccord
décrit, sont légèrement tournés vers l'intérieur'pendant la forma- tion @e la vitre en matière plastique estampée pour aider a empêcher cette zone estampée de revenir a sa place primi- tive et pour aider à maintenir la couche d'isolement plasti- que à l'intérieur du manchon extérieur.
Un autre avantage de certains des raccords décrits réside dans le fait que les manchons extérieurs sont munis de sertissages semi-circulaires sur les manchons intérieurs et à proximité des extrémités du manchon isolant pour mainte- nir tout l'assemblage de raccord fermement ensemble.
De même, le raccord est prévu pour avoir un support de blindage de plus petites dimensions à une de ses extré- mités dans les cas où un câble blindé plus petit est relié à un plus grand.
Un autre avantage d'un des raccords décrits consiste en ce que le manchon isolant entre. les viroles conductrices intérieure et extérieure possède une partie centrale plus épaisse, en augmentant ainsi la résistance du raccord et le voltage de rupture de la connexion terminée.
D'autres avantages de l'invention ressortlront de la description qui va suivre, de quelques formes de réalisa- tion de l'invention, choisies à titre d'exemples non limita- tifs et en regard des figures du dessin annexé.
La filtre 1 représente une vue en perspective d'une connexion terminée entre deux câbles blindés, établie au moyen d'un raccord selon l'invention.
La figure 2 représente une vue en perspective et en cour; de la connexion de la figure 1, prise le long de la li@ne 2-2 parallèlement à l'axe de la connexion de la figu- re 1, L@ figure 3 représente une vue en perspective, avec
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arrachement, des organes du raccord utilisé pour établir la connexion de la figure 1;
La figure 4 représente une vue en perspective en coupe prise longitudinalement au travers d'un raccord non serti et représentant un câble blindé introduit dans l'extré- mité droite du raccord en position pour être serti.
La figure 5 représente une coupe transversale le long de la ligne 5-5 de la figure 1 représentant la connexion sertie sur le conducteur intérieur d'un câble blindé.
La figure 6 représente une coupe transversale le long de la ligne 6-6 de la figure 1, représentant la connexion sertie sur. la tresse de blindage d'un câble blindé.
La figure 7 représente une coupe transversale, à plus grande échelle, prise le long de la ligne 7-7 de la figure 1 à travers la partie du raccord munie d'une fenêtre.
La figure 8 représente une coupe longitudinale, à . plus grande échelle, de la partie .centrale du raccord non serti de la figure 3, avec les crénelures sur la virole in- térieure.
La figure 9 représente une vue en perspective d'un des poinçons étagés utilisés pour faire la connexion aveo le blin- dage sur le câble.
'La figure 10 représente une vue axiale des poinçons supérieur et inférieur en position partiellement fermée, vus partir de la grande extrémité.
La figure 11 représente une coupe axiale, à plus gran- de échelle, d'une extrémité de la connexion de la figure 1, complétée par les poinçons des figures 9 et 10.
Les figures 12,13 et 14 représentent d'autres formes de réalisation de l'invention.
La figure 12 est une coupe longitudinale dtun raccord avant le sertissage avec l'extrémité d'un câble blindé repré- senté en position correcte pour le sertissage.
La figure 13 représente une coupe longitudinale
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partielle d'une autre forme de réalisation de l'invention, semblable au côté droit de la figure 9, mais avec le blindage du câble partiellement arraché et en coupe et avec un manchon de support de blindage introduit sous le blindage.
La figure 14 représente une vue en coupe transversale du sertissage de serrage de blindage utilisé avec le raccord de la figure 12.
Sur les figures 1 et 2, on a représenté une connexion permanente, réalisée facilement en sertissant un raccord en une pièce 11 sur les extrémités d'une paire de câbles blindés 10, comprenant chacun un conducteur intérieur 12, une couche isolante intermédiaire 14 et un blindage de conducteur exté- rieur 16 représenté sous la forme d'un câble tressé.
Pour relier entre eux les conducteurs intérieurs 12 des câbles blindés, le raccord 11 possède une'virole de conducteur in- térieure 20 (voir aussi sur les figures 3 et 4) comprenant deux parties de virole cylindrique 22 maintenues en liaison électrique et espacées bout à bout par un élément de jonc- tion 24. Chacune des parties de virole 22 est destinée à être emmanchée sur la partie dénudée d'un conducteur inté- rieur 12, représenté aveo plus de détails sur la figure 4, et à y être sertie par des forces de sertissage appliquées à l'extérieur du raccord 11 en une pièce pour y fermer des sertissages 25 (figure 5).
De préférence, on n'a pas besoin de démonter le raccord ou d'établir la connexion par étapes ')our réaliser la connexion. La virole du conducteur intérieur 20 peut être roulée à partir d'une ébauche estampée dans du mtal en feuille, le joint résultant 23 étant représenté sur la figure 5.
Pour isoler la virole du conducteur intérieur 20 des autres parties du raccord 11 et pour assurer automatiquc- mant un.3 continuation efficace de l'isolement 14 dans toute
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J--, lC::1i'1)':U1' ce la connexion, on place un manchon 1<olint z2 ': ";1,"""Q Illr'''ItiI'!Uc transparente dure sur la virole i,J
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(figure 3) et on le maintient en place par des crénelures ex- térieures 21 pratiquées sur les surfaces extérieures des deux parties de viroles 22.
En assemblant ce manchon plastique 32 et la-virole intérieure 20 de manière à obtenir un organe d'une seule pièce, la virole 20 est ajustée par compression dans le manchon en matière plastique, puis la virole est chauffée par induction de manière à ramollir la matière plas- tique pour qu'elle vienne en contact avec les parties 22 de la virole, en obligeant la matière plastique amollie à fluer dans les crénelures pour produire un verrouillage mécanique entre la virole et le manchon plastique.
Le manchon 32/est en une matière suffisamment tenace pour résister aux forces de compression d'une opération de serrage sans perte indue de résistance aux ruptures de vo'ltage. Sous une forme oommer- ciale, il est en nylon transparent.;
En général, les matières appropriées à être utilisées dans le manchon isolant 32' sont celles qui peuvent résister aux pressions pendant le sertissage d'assemblages de connexion,. enserrées en métal et qui peuvent ,être choisies dans une classe de matières isolantes qui sont très tenaces et suffi- samment malléables (capables, d'être formées ou moulées sous pression sans rupture) à des températures ordinaires pour être déformées sous pression et durcies pendant l'opération de sertissage. on a trouvé que les matières appropriées de ce genre font partie du groupe de matières plastiques considé- rées comme rigides, comprenant les superpolymères tels que le chlorure de vinyle légèrement plastifié, les copoly- mères du chlorure de vinyle et de l'acétate de vinyle, le chlorure de vinylidène et le nylon.
Des matières plus tendres ont tendance à être écrasées hors de leur place trop facile-- ment, un autre avantage du raccord, objet de l'invention, consiste en ce que la virole blindée extérieure 34 protège le manchon isolant 32 d'un contact direct avec les poinçons de sertissage et tend par son contact de frottement, à retarder l'extrusion de la matière isolante. Ceci permet
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d'utiliser un manchon plus mince ou plus souple 32/que d'ha- bitude dans'les raccords isolés sans une virole extérieure de ce genre, afin de diminuer le diamètre total de la con- nexion.
La forme du sertissage 25 (fig. 5) utilisé pour la compression des parties 22 de la virole du conducteur cen- tral au moyen d'une pression appliquée au travers du manchon d'isolement tubulaire 32 est importante car elle réalise les propriétés désirées électriques et mécaniques et le sertis- sage préféré protège particulièrement le manchon 32, comme on le décrira plus en detail ci-après.
La'surface extérieure des parties de virole 22 doit être,bien lisse, comme on le voit sur la figure 5, pour pro- téger le manchon isolant 32 des zones locales de pression indûment élevée pendant l'opération de sertissage. 'Les cré- nelures 21 sont du genre ,de celles qui laissent subsister des zones de section trapézoïdale de sorte que les surfaces extérieures des parties de'virole 22 restent en effet sensi- blement lisses.
La virole du conducteur central 20 est en un métal malléable et conducteur de l'électricité, le cuivre doux et le laiton peuvent être utilisés facilement. La malléabilité doit être telle que la virole 20 peut être serrée contre les conducteurs 12 et pouvoir fluer à froid en contact intime avec eux. Une grande conductibilité, telle que celle du cui- vre, diminue les dimensions de la virole 20.
Les surfaces intérieures des extrémités des parties de virole 22 réalisent avantageusement des entrées 28 en forme d'entonnoir vers les diamètres intérieurs 30 pour fa- voriser le glissement dans les extrémités dénudées des con- ducteurs intérieurs 12, ce qui est particulièrement avanta- geux lorsque ces conducteurs sont finement tressés. Il est au.-ci souhaitable que les diamètres intérieurs 30 des par- ties de virole 22 soient munis de crnelures transversales
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31, semblables aux crénelures 21 pour accroître la résistance à la traction de' la connexion.
Un blindage conducteur extérieur malléable 34 forme l'enveloppe du raccord avec ses extrémités se prolongeant au-delà des extrémités du manchon isolant 32. Pour terminer la connexion, on replie chacune des extrémités du manchon extérieur 34 trois fois en deux emplacements et on les af- faisse intérieurement de manière à serrer le blindage 16 sur le câble, comme on le décrit ci-après en détail. Le blindage 16 est soutenu pendant l'opération de sertissage par un manchon de support de blindage 35 relativement rigide constitué par un tube étiré sans joint fixé à l'intérieur de chaque extrémité du raccord.
Chacun des manchons 35 a une extrémité intérieure agrandie ajustée dans un évidement an- nulaire 37 pour saisir le diamètre,-diminué extérieurement, de l'extrémité du manchon isolant 32, qui présente une coni- cité d'environ 30 sur une courte longueur de sa surface extérieure pour aider les manchons 35 à glisser dessus.
Comme on le voit le plus claire ment sur la figure 4, un épaulement 38, formé par la transition entre les extrémité agrandies et diminuées du manchon 35 forme une butée annu- laire pour arrêter le blindage 16 et peut être utilisé avan- tageusement pour faire glisser en arrière le blindage 16 à partir de l'extrémité du câble 10 lorsque le câble 10 est introduit dans le raccord 11. La butée 38 place correctement l'extrémité du blindage à l'intérieur de la connexion termi- née, en maintenant l'espacement désiré entre la virole 20 et le blindage 16.
Les extrémités extérieures 39 des manchons 35 supportant l'écrou sont coupées à un angle égal à envi- ron 75 par rapport à l'axe du raccord et elles ont un dia- mètre intérieur approximativement égal au diamètre intérieur des surfais intérieures 33 des extrémités du manchon iso- lant 32 se prolongeant au-delà des extrémités des parties de virola 32, pour former un trou continu efficace destiné
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à recevoir l'isolenBnt 14 du câble.
De préférence, le dia- mètre intérieur des extrémités 39 est un peu plus grand que l'isolement 14 de manière à entourer solidement l'isolement
14 (figure 6) après que le sertissage saisissant le blindage a été fait, par exemple comme on le voit sur le contour en tirets (figure 4) de l'extrémité 39 du manchon 35 sur le côté droit du raccord 11.
Les extrémités coniques 39 des manchons 35 sont avan- tageuses parce qu'elles fournissent une "entrée" pour que les extrémités 39 puissent être facilement glissées sous la tresse de blindage 16 adjacente à l'isolement intermédiaire 14, sans qu'il y ait de bourrelet sur la tresse de blindage placée dessus. Ainsi, avec les extrémités coniques, par exemple avec un angle de 75 , comme on l'a représenté, le trou el- liptique dans le manchon 35 est quelque peu plus long que son diamètre intérieur réel, ce qui aide, en plus, l'intro- duction des extrémités des conducteurs 12 et de leur isolement 14. Pour aider l'assemblage des câbles 10 et du raccord 11, les trous elliptiques dans les extrémités coniques 39 peuvent se présenter dans le même sens que la fenêtre 40.
Comme on le voit sur les figures 2 et 4, un avantage particulier au raccord 11 consiste en ce que, après sertissa- ge, les extrémités 39 des manchons de support 35 ne se pro- longent pas au-delà de l'enveloppe 42 sur les extrémités de la virole extérieure 34. Par conséquent, lorsque le câble 10 est soumis à une traction latérale ou est recourbé à proxi- mité de la connexion, le blindage 16 sur la face intérieure de la courbure est soumis à une force de compression pour former un rayon de manière à protéger la gaine isolante sur la race intérieure de la courbure, tandis que le blindage 19, à l'extérieur de la courbure, se trouve soumis à une tr@ction de la part de l'extrémité adjacente de lnveloppe c-rtie 42 et résiste à la force de flexion,
en rendant la @ourbure dans le câble blindé plus graduelle, afin de
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fournir une protection supplémentaire.
L'extrémité prolongée de l'enveloppe 42 est pliée en arrière de manière à produire un jonc à double épaisseur 49 qui est serti solidement contre le blindage au-delà de l'extrémité 39 du manchon intérieur 35, comme on le voit sur la figure 11 et comme on le décrira ci-après en détail. La surface intérieure de l'épaulement 38 bute contre l'extrémi- té du manchon 32 en maintenant ainsi le manchon 35 solide- ment en place contre la force exercée par le blindage sur l'extérieur de l'épaulement 38 lorsqu'on introduit le câble 10.
Comme on l'a indiqué ci-dessus, le manchon isolant 32 est transparent et une ouverture centrale à fenêtre 40 est prévue dans le manchon extérieur 34 à proximité du trou pra- tiqué dans la virole 20 et en face ..de l'élément de jonction 24. Cette ouverture est rectangulaire et s'étend sensible- ment-sur tout un côté du raccord 11. Les extrémités intro- duites des conducteurs intérieurs 12 peuvent être facilement vues au travers de la fenêtre 40 pour permettre de vérifier si elles sont correctement introduites.
La surface du manchon 32 correspondant à la fenêtre 40 forme une vitre en matière plastique 43. En assemblant le raccord, on forme le manchon 32 autour de la virole 20 de manière qu'il soit tubulaire, puis on l'introduit ensuite dans la virole extérieure 34.-La fenêtre 40 s'étend primi- tivement sur une longueur inférieure à la demi-circonférence du manchon extérieur. Après assemblage des organes de la fi- gure 3, on se sert d'un bord plat disposé transversalement au raccord pour créneler la vitre 43 à plat (figure 7) sur toute sa largeur ; lesdeux bords longitudinaux 41 de la virole extérieure 34 s'étendant parallèlement à l'axe du raccord sont roulés vers le haut sur les bords'opposés de la vitre 43 comme on le voit plus clairement sur la figure 7.
Oes bords relevés 41 aident à fixer ensemble la virole
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extérieure 34 et le manchon 32 comme un tout et servent à maintenir la vitre 43 abaissée.
La vue arrachée de la figure 3 représente le manchon
32 comme on le voit, après assemblage, à l'intérieur de la virole extérieure 34. Avant l'assemblage, le manchon 32 ne comprend pas la vitre abaissée 43.
Les extrémités extérieures de la virole de blindage extérieure 34 sont évasées extérieurement, au moins sur leur surface intérieure, et, de préférence, elles peuvent présen- ter une enveloppe complète évasée 42, comme on le voit sur la figure 4, de manière à réaliser une entrée en entonnoir vers leur diamètre intérieur central 44. Ces entrées en entonnoir
42 facilitent l'introduction des blindages de câble 16 dans la virole de blindage 34 de sorte' que, lorsque le câble blin- dé est introduit, les entrées en entonnoir 33 et 28 guident les extrémités dénudées des conducteurs intérieurs 12 dans les part :Les de virole 22 et' l'enveloppe 42 les recueille à l'extrémité du blindage 16, l'obligeant à heurter la butée
38.
Ceci permet l'introduction facile ,du cble blindé tout ' en empêchant le mouvement intérieur du blindage en câble tressé 16 au-delà e la butée ,:38.:
Tout le raccord 11 est maintenu rigidement ensemble par des paires de larges sertissages semi-circulaires 47 qui saisissent les extrémités intérieures agrandies des manchons 35 près des butées 38 et aident à aligner les manchons 32 et 35 après leur assemblage initiai dans la viroleextérieu- re 34. Ces sertissages plats 47 peuvent s'étendre sur la moitié de la partie supérieure et de la partie inférieure du manchon 34 près de l'épaulement 38 dans les manchons 35 supportant les tresses.
Afin de simplifier la connexion du câble blindé,on . a réalisé un nouveau procédé qui, dans beaucoup d'applioa- tions, supprime le découpage préliminaire du blindage en câble tressé. S'il existe un isolement quelconque sur le 'tressera blindé, il faut évidemment le dénuder sur une
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certaine longueur à partir de l'extrémité du tressage blindé.
Ce procédé consiste à saisir le conducteur blindé dans une main à une certaine distance de l'extrémité et à faire glis- ser en arrière le blindage à partir de cette extrémité, avec l'autre main. L'isolement intermédiaire 14 étant ainsi exposé (figure 4), on peut couper cet isolement et l'enlever d'une partie extrême du conducteur 12 par un moyen quelconque ap- proprié de dénudage d'isolement. Ensuite, lorsque le câble blindé est introduit dans une extrémité d'un raccord du genre décrit, l'isolement 14 peut pénétrer dans les manchons 35, mais le blindage 16 peut glisser dessus tandis que l'isole- ment 14 glisse dans le raccord jusqu'à ce qu'il atteigne une position adjacente à la région réduite située à proximité de l'extrémité de la partie de virole 22.
Les extrémités dénudées des.. conducteurs 12 sont in- troduites sur une petite longueur au-delà des extrémités ad- jacentes des parties de virole 22 afin que les extrémités du conducteur puissent être vues clairement au travers de la fenêtre 40. Ceci est avantageux aussi bien en assurant qu'une connexion a été correctement assemblée avant sertissage qu'en inspectant des connexions terminées.
Lorsque les deux câbles 10 ont été introduits dans le raccord 11, on le forme par pression et on le sertit en quatre emplacements respectivement 48, 25, 25 et 48, espacés longi- tudinalement sur ce raccord pour former une connexion perma- nente, comme on l'a représenté sur,les ¯figures 1 et 2. on préfère plusieurs genres de sertissages pour sai- sir des conducteurs intérieurs 12 et pour fixer le blindage 14. En se reportant aux figures 1 et 2, on voit que les aires centrales 25 de la virole de blindage 34, la fenêtre adjacente 40 et les parties de virole 22 superposées au conducteur central sont serties avantageusement de manière à avoir une forme dont la section transversale est plate et generalement elliptique, comme on le voit sur la figure 5.
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L'avantage de ce sertissage elliptique, obtenu avec des sur- faces de poinçon légèrement courbées enserrées sur leurs cô- tés pendant le sertissage, consiste en ce qu'il maintient une épaisseur sensiblement uniforme du manchon isolant 32 tandis que les parties de virole 22 et,les conducteurs centraux 12 sont serrés étroitement l'un contre l'autre.
La virole de blindage extérieur 34 est avantageuse- ment sertie par un sertissage 48 afin d'aplatir les extrémités enveloppées 42 fermement contre les blindages tressés 16 et de les saisir comme on l'a représenté sur la figure 6. Le sertissage 48 aplatit la virole de blindage intérieurement sur les parties latérales 50 et forme et rend compactes les parties supérieure et inférieure 52 autour du blindage tressé 16. De cette manière, le blindage tressé est solidement saisi entre la virole de blindage 34 et le support de bli ndage 35 sans déformer de façon appréciable le support de blindage ou sans diminuer l'épaisseur de la gaine intermédiaire iso- lante 14 ou sans changer sa formé circulaire.
Ce sertissage 48 est particulièrement avantageux pour former des connexions comprenant des raccords dans lesquels l'extrémité de la vi- role de blindage 34 est généralement beaucoup plus grande que la tresse de blindage que l'on doit y loger, par exemple, lorsqu'un évasement complet chemisé est réalisé sur les ex- trémités du manchon extérieur 34.
Le sertissage 48 comprend des plis rentrants sail- lants 68 et une jonction pliée intérieure 70, en produisant ainsi une région triplement pliée sur des côtés opposés de la virole. En formant ce sertissage, l'avantage consiste en ce qu'on peut aplarir une virole de blindage sur un blindage de câble metallique flexible simplement en l'es- tampant entre deux surfaces de poinçons emprisonnées laté- ralement, comme il a été décrit dans un brevet antérieur, et en ce qu'on peut obtenir une compression entre les jonc- tions intérieures pliées 70 et le blindage du câble 16,
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compression qui agit réellement dans une direction perpendi- culaire a la force de compression des poinçons.
Par consé- quent, le blindage du câble 16 est comprimé entre la virole de blindage-34 et la gaine isolante intermédiaire 14 sur sen- siblement toute sa circonférence sans imposer une grande pression sur cette partie de l'ensemble de la connexion.
Ceci est important, à son tour, parce que de fortes pressions de sertissage aurcnt tendance à courber les supports tressés 33 et à extruder, à amincir et à affaiblir, d'autre façon, la gaine isolante intermédiaire 14.
La connexion allant à la tresse de blindage, telle qu'elle est représentée, sur les figures précédentes, est sertie entre les poinçons .supérieur et inférieur, respecti- vement 82 et 84, représentés sur les figures 9, 10 et 11.
Le poinçon supérieur comprend deux surfaces d'épaulement 86 de sertissage, plates sur chaque côté, s'étendant perpendicu- lairement à la direction de fermeture des poinçons.
Entre les surfaces des épaulements 86 s'étendent deux surfaces de sertissage cylindriques concaves 88 et 90 ayant 'la même dimension transversale et définies par les bords 91.
La surface concave 90 a un rayon efficace inférieur de 20 à 50 pour cent au rayon de la surface 88, suivant lès dimen- sions du raccord, de sorte qu'elle s'étend plus loin dans le poinçon 82 en laissant un gradin 92 en forme de croissant.
Le poinçon inférieur 84 a des surfaces de sertissage iden- tiques à celles du poinçon supérieur et elles portent les mêmes numéros sauf que le poinçon 'inférieur comprend deux pattes 94 écartées et s'étendant vers le haut sur chaque côté, et réalisant des parois plates latérales espacées 96 pour emprisonner l'enveloppe 42 pendant le sertissage.
Les parties légérement courbées 90 pressent l'enveloppe 42 de manière qu'elle vienne en contact de pression de formation avecla tresse de blindage 16, tandis que les parties plan 36 et les bords 91 tirent en la frottant l'enveloppe 42
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autour de côtés opposés de la tresse de blindage 16, en agis- sant ainsi avec les surfaces de limitation parallèles 96 pour courber l'enveloppe 42 et former les régions triplement .pliées et opposées 50 comme on l'a représenté sur la figure 6.
En même temps,' la surface concave moins bombée 88 sertit le bora en l'orme de joint 49 solidement vers le bas contre la tresse de blindage 16 au-delà de l'extrémité 39 du manchon intérieur pour limiter la couche isolante 14 et le conducteur 12 à la région de pénétration dans la connexion.
Les zones résultantes limitées 98 dans la couche d'isolement 14, amortissent avantageusement toutes les vibrations dans le conducteur intérieur 12 et les empêchent de pénétrer dans la connexion. L'épaisseur supplémentaire du joint 4 oblige la partie extrême extérieure du pli intérieur 70 à se prolon- ger intérieurement vers le conducteur 12 un peu plus loin que le reste du pli 70, de sorte que les régions emprisonnées 98 s'étendent effectivement tout autour du conducteur'12 en aug- mentant l'action de support d'amortissement désirée au moyen de l'isolement 14.
Les poinçons 82 et 84 sont représentés comme étant constitués par des lames formées de plaques parallèles 100 et 102, et 104 et 106, respeotivement reliées les unes aux autres par des moyens non représentés et de manière à former des poinçons uniques.
Parmi les autres avantages du raccord 11, il fait indiquer qu'il est relativement petit et qu'il s'adapte faci- lement à une série de dimensions de câbles. Ainsi, il peut être utilisé pour relier des dimensions différentes de câbles à ses extrémités opposées, Par exemple, la virole intérieure 20 peut s'adapter à une série de trois dimensions d'un câble ayant de 1,27 mm à 0,7 mm de diamètre (correspondant à la jauge africaine 18 à 22). Les enveloppes complètes 42 peuvent s'adapter à une grande série de blindages 16 et tandis que les supports de blindage 35 peuvent supporter généralement
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un.' :'3¯rIe rlU2 limitée de dimensions de blindsres, le raccord 11 est apte à recevoir une grande Sériede dimensions de sup- ports 35.
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Dans une l'orme commerciale, le mchDn 3t êi la vlrD'" le 20 2n en cuivre recuit, tandis que 1! support de blin- dage 33 sont en laiton à cartouche à grain fin 7C/JO 1/± dur, traité pendant une heure à 246 C.
Four l'utilisation avec des câbles blindés ayant des conducteurs intérieurs dont les dimensions sont comprises dans la jauge 18 à 22 ci-dessus, les dimensions suivantes peu- vent être utilisées pour le raccord Il pour réaliser des con- nexions grandement satisfaisantes. 'Le manchon extérieur peut avoir une épaisseur de paroi de 0,25 mm, une longueur de
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8,5 mm, un diamètre intérieur de 5,CO mm et un diamètre ejrté- rieur à l' embouchure de l'enveloppe 42 de 7,35 mm. Le manchon intérieur 20 peut avoir environ 12,7 mm de long, par exemple 12,9 mm avec un diamètre intérieur d'au moins 1,55 mm et un diamètre extérieur ne dépassant pas 3,45 mm.
Le manchon iso- lant 32 peut avoir une longueur totale de 25,7 mm avec la partie centrale agrandie un petit peu plus longue que la viro- le 20, par exemple 13,1 mm de long; avec les parties saillantes extrêmes de diamètre diminué ayant chacune 6,35 mm de long et la longueur du cône extérieur étant égale à 1,57 mm.
L'epaisseur de la paroi de la partie centrale agrandie du manchon 32 peut être comprise entre 0,71 et 0,78 mm suivant les tolérances de la virole 20 et du manchon 34.
Les supports de blindage-= ;5 peuvent avoir la,04 mm de long et leur extrémité agrandie peut s'ajuster étroitement à l'intérieur de l'extrémité du manchon 34. La longueur de la partie agrandie peut avoir environ 4,65 mm de long et
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In longueur de la partie rétrécie 45r être é-^1e à environ 6,23 r.-:l.
S'"n é:::Ü22eur de parni est s?ale L- -,25 1:'..:1 environ et 1.': iëtre intérieur -}E; lCï-1"v:i t ë:.ir.lÍnu'S6 est compris e-u'i;,o environ 2; 19 et #;, -'1 r2':l suivant le a 1 :r'¯ tr C :8 l'iso- lement 14 :::V'-; 1er,ael ils doivent 6tre utlli".3s. en =-rà. él-e
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souper l'extrémité 39 du manchon intérieur à un angle d'en- viron 75 avec l'axe du raccord, mais une inclinaison plus graduelle peut être obtenue, si on le désire, en utilisant un angle compris entre 16 et 75 environ; par exemple, un angle de 60 présente des avantages peur certaines applica- tions. Dans certains cas, il est désirable que l'extrémité 39 soit coupée parallèlement à la tête 49 de l'enveloppe 42.
Sur les figures 12, 13 et 14, on a représenté d'au- tres formes de réalisation de ].'invention. La figure 12 re- présente un raccord d'une seule pièce lla généralement sembla- ble au raccord 11. Pour plus de commodité, les parties des raccords 11 qui remplissent les marnes fonctions que celles des raccords 11, portent les mêmes références, mais avec l'indice "a". Les parties de virole cylindrique 22a sont en- fermées dans des manchons sans joint (étirés) 26, qui compren- nent des parties de nombreuses viroles classiques.
Ces man- chons constituent un moyen de réaliser une surface extérieure très lisse sur les parties de virole 22a et lorsqu'on les utilise, on les considère comme des parties des éléments de virole 22a dans la description qui va suivre et les reven- dications avec d'autres moyens pour obtenir le même résultat (par exemple, les parties de virole 22a, étant étirées au lieu de roulées, ou l'utilisation de viroles soigneusement brasées et polies, etc.).
Le manchon isolant 32a est un morceau de tube plasti- que en une des matières plastiques tenaces indiquées ci-dessus avec ses extrémités se prolongeant au-delà des extrémités de la virole 20a. Pour maintenir la virole 20a solidement à l'in- térieur du manchon 32a, on maintient une paire de tubes d'es- pacement 36 en position de butée ou adj@cente bout A bout -sa chacune des extraites extérieures de la virole 20a au @oyen de détentes 57 estampées dans la virole de blindage 34a et dans le manchon tubulaire 32a,
ce qui impose une pres- @ion suffisante sur les tubes d'écartement 36 pour les maintenir
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1<ii;r,ant G:1 piats.
La longueur de ces tubes 36 est telle que, lorsqu'ils sont ainsi maintenus, leurs extrémités extérieures coïncident avec les extrémités du manchon 32a pour réaliser des butées transversales annulaires 38a espacées intérieurement de cha-
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que extrémité de la virole de blindage 34a, Les tubes d'es- pacement 36 sont en matière non conductrice, ce sont de pré- férence, de courtes longueurs de tube plastique extrudé, tout à fait rigides aux températures ordina ire s. ces tubes remplissent diverses fonctions, la réalisation, de la butée annulaire 38a sous forme de butée de' blindage, de préférence en combinaison avec les extrémités du manchon tubulaire 32a étant leur fonction principale.
Les tubes d'écartement permet- tent un fort voltage diélectrique et de rupture et un trajet plus long de rampage du courant entre la virole centrale 20a et le blindage du câble 16a qui bute contre la butée annulai- re 38a. Ces tubes 36 forment aussi pour la gaine d'isolement intermédiaire 14a des guides qui aident à placer le conduc- teur central 12a dans la virole centrale 20a pendant l'assem- blage d'une connexion.
Certains genres de câbles blindés peuvent avoir une couche isolante extérieure protectrice 18, comme on le voit en pointillé sur la figure 12, et dans certains circuits le blindage 16a de ces câbles peut se trouver à un potentiel différant de celui du châssis sur lequel le câble blindé 10 se trouve. Dans une situation du genre de celle-ci, la virole de blindage 34a peut être enfermée dans une gaine extérieure 19- représentée en pointillé- en matière isolante tenace, rigide et essentiellement isolante restant en bon état après l'opération de sertissage.
Pour établir la connexion, on tire vers l'arrière la gaine isolante extérieure 18 de la tresse de blindage 16a afin de faire buter l'extrémité de l'envelop- pe évasée 42a sur le raccord Il.! de sorte que, lorsque la connexion est terminée, il n'y a sensiblement pas de jeu dans
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l'isolement extérieur formé par'les gaines 18 et 19.
La figure-14 représente une coupe transversale d'une des parties de l'enveloppe 42a du raccord lla après qu'il a été serti sur la tresse de blindage 16a. Le raccord lla n'est pas muni d'un support de blindage, la compression du sertissage étant supportée complètement par l'isolement intermédiaire
14a. Dans ce raccord de blindage sans support, le genre de sertissage à triple pli décrit ci-dessus est également très avantageux, car il oblige le blindage 16a à saisir l'isolement intermédiaire sensiblement autour de toute sa circonférence en fournissant ainsi le support maximum à l'isolement 14a.
Ceci est important parce que certains câbles blindés sont munis de gaines isolantes susceptibles de fluer à froid après avoir été comprimées et qui tendent à fluer graduellement à partir du dessous du blindage 16a où ils sont comprimas con- tre la gaine isolante intermédiaire, par la partie d'enveloppe sertie de la virole blindée 34a, en tendant, par conséquent, à libérer au moins'partiellement la pression d'adhérence entre la virole de blindage 34a et.le blindage de câble 16a, ce qui produit une faible densité électrique et une résistance mécanique diminuée à l'emplacement de cette connexion blindée.
Une pression de contact ainsi diminuée peut produire un bour- donnement dans des circuits électriques de communication. La présente forme de sertissage réduit à un minimum ce glisse- ment de la couche isolante intermédiaire et, en un point quel- conque où elle peut avoir tendance à devenir lâche, un rac- cord tel qu'un raccord lla, muni .de manchons de support de blindage, peut être utilisé pour maintenir- une pression de ser- tissage entière entre l'enveloppe affaissée 42a du blindage 34a et la tresse blindée 16a.
Dans une autre forme-de raccord représentée sur la fi- gure 13, les organes remplissant des fonctions semblables à celles représentées sur la figure 12, portent des références correspondantes avec l'indice "b".Un support de tresse blindée
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72 est prévu et s'ajuste entre la gaine isolante intermé- diaire 14b et le câble tressé ou autre blindage métallique flexible 16b. Ce manchon de support 72 est, avantageusement, en un métal dur, du laiton dur, ou de préférence,- en acier, afin de permettre à la virole blindée 34b et 16b d'être ser- tie contre lui sans une transission irrégulière des pres- sions de sertissage à la gaine isolante intermédiaire.
Le manchon cylindrique 72 est logé coaxialement à l'intérieur de l'extrémité prolongée sur la virole blindée 34b et est maintenu dedans par une bride ou un rebord annulaire 74 ajus- té à force dans la virole de blindage 34b et buta: t contre l'extrémité du manchon isolant tubulaire 32b. La surface exté- rieure transversale du rebord annulaire 74 constitue la bu- tée annulaire 38b contre laquelle le blindage 16b en câble tressé bute pendant l'assemblage d'une connexion. L'extrémité extérieure du manchon 72 est munie d'une surface extérieure conique ou chanfreinée 78 qui forme une approche conique de la surface intérieure 80 vers la surface extérieure 82, sur- races qui sont généralement cylindriques.
Cette approche conique se prolonge avantageusement extérieurement au-delà de l'extrémité de la virole de blindage 34b afin de permettre à l'usager qui établit un assemblage de connexion, de monter le blindage en câble tressé 16b sur le manchon 72 avec ses doigts, s'il ne glisse pas sur l'approche conique facilement au cours de l'introduction du câble blindé. De nombreux câbles blindés ont des dimensions et des gaines isolantes intermédiaires en une matière telle qu'ils peuvent être uti- lisés pour des lignes de transimission, auquel cas on les appelle souvent cibles coaxiaux.
De la manière dont on l'u- tilise ici, l'expression "câble blindé" comprend tout fil ou câble ayant au moins un conducteur espacé d'un conducteur extérieur et au moins partiellement entouré par lui, et sou- vent isolé de lui par une couche continue d'isolement 14.
D'après ce qui précède, il est évident que les
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raccords, les connexions, le procédé et l'appareil décrits ci-dessus sont bien appropriés pour réaliser les avantages décrits, qu'ils peuvent être fabriqués facilement par les techniques -classiques de fabrication et que les caractéris- tiques et les dispositions variées des organes peuvent être modifiées pour des applications particulières de câbles blin' dés, grâce à quoi l'usager est capable ce réaliser de bonnes connexions électriques et mécaniques de câbles blindés avec un raccord unique.
Certaines caractéristiques des raccords et des connexions décrits peuvent être utilisées avec avantage dans des applications particulières sans l'utilisation d'au- tres caractéristiques correspondantes et peuvent être consi- dérées comme restant dans le domaine de l'invention.
.REVENDICATIONS.- 1.- Raccord électrique pour câbles blindés et appareilla-
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ges s.ux.a iree' form drun conducteur'intérieur et.d'un 'blindage conducteur, extérieur .entourant ce conducteur intérieur et un .isolement interposa entre ces deux con-
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ducteurse or4otér:LS6 en ce gi.14 ce'raccor'd comprend une virole intérieure malléable conductrice, avec une section
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intérieure longitudinale destinée à recevoir un conduc- teur intérieur du i câble 9" à ' être sertie ' dessus,
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METHOD AND APPARATUS FOR MANUFACTURING A PERFECTED SHIELDED FITTING, and CONNECTION MADE WITH THIS FITTING.
The invention relates to electrical connectors which are crimped onto shielded electrical wires or cables in order to make permanent and mechanically and electrically secure connections; the invention also relates to the connections thus made and to the method and apparatus for making these connections. The fittings described, object of the invention, make connections connecting the inner conductors of the shielded cables and their electrically conductive shields to the kings, while keeping them insulated from one another. among the important advantages of the invention, it is necessary to indicate those which result from the fact that the fittings described are in one piece. No detached organ is needed to make the connections.
A junction or splice between two shielded cables is simply established
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by crimping one of the fittings at four locations.
Heretofore, in many cases, fittings for shielded cables have been of the removable type comprising mechanical, screwed and complicated parts, often requiring welding to the inner conductor or to the shield.
These connections are bulky, expensive and difficult to cut. In other cases, connections for the shielded cables have been made by stripping the shield a distance, stripping the intermediate insulation on the end parts of the inner conductors, twisting and soldering the conductors together, then carefully insulating this joint and finally joining the two cable shields together with a short length of wire soldered to each shield. The center conductor is often left essentially unshielded at the junction location.
At the locations where the shielding is desired, a loose piece of braided shielding is fitted onto one of the cables before the connection / is made and is interposed between the two shields near the connection, then soldered to it, A such armor is unwieldy and easily becomes loose or chipped. Extreme care is required to solder the shield to the cables without seriously damaging the intermediate insulation, since the high thermal conductivity of the shield ordinarily requires the use of a considerable amount of heat for soldering. These soldered connections are bulky and unsightly; they can be poorly shielded and the technical work required is considerable, regardless of how these connections are made.
Crimp connections have been suggested for shielded cables, but they require the use of a large number of separate parts. The connections made so far require that this connection be formed step by step, with considerable handling of loose parts.
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and when the connection is complete, there is no single insulating layer between the inner conductor and the shield in the region of the connection.
In order to facilitate the manufacture of shielded wire connections and those in which the inner conductor and the shield of the shielded cable are positively insulated from each other, individual connectors are made which can be used without disassembly and in which shielded cables, the ends of which are stripped to expose the inner conductors, can be easily inserted and the assembly easily and quickly serves to grasp and connect both the inner conductors and the shield.
The disclosed embodiments of the invention automatically provide continuous shielding of the core conductor when the connection is made. These couplings provide compact and solid connections which have minimal effect on the characteristic electrical impedance of a shielded cable.
Among the advantages of the invention are those resulting from the fact that non-sagging sleeves are introduced under the shield of the shielded cable in order to support the forces applied to the shield and to protect the insulation of the cable during crimping. . These inner sleeves have their biased ends to facilitate their sliding under the shielding and to present an effectively larger hole in which the stripped end of the inner conductor of the shielded cable to be connected is introduced.
One of the advantages of one of the fittings described is that the end of the outer sleeve protrudes beyond the end of the inner sleeve. This protruding end is intended to be crimped narrow a hundred around the shield beyond the inner sleeve so as to effectively and firmly embrace the insulation of the wire. As a result, the inner conductor of the shielded cable is clamped to its
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entered the connection, thus preventing any vibratie from propagating into the connection.
As has been shown, the end of the outer jaw of this connector is folded back over a small distance inside the resistant double thickness giving firm support to the inner conductor. Preferably, stepped punches are used to provide a firm support for the inner conductor by means of this extended end portion of the outer sleeve.
Another advantage of this invention is the realization of a fitting and the connection obtained with it and which provides easy visual control of the connection between the interior conduits.
In one of the fittings described, the window, provided in the outer sleeve, through which the user can determine whether the ends of the inner conductors are completely inserted into the fitting, has a generally rectangular outline, thus allowing the ends of the cables to be seen. inner conductors extending across the entire width of the connection. This makes it easier to make a correct connection and helps a cable checker to a great extent, since in many cases it does not require twisting the cable to see through the window properly. ends of inner conductors.
Likewise, the rectangular shape of the window is well suited to cooperate with the fitting placement claws used in certain crimping tools to put the fitting in the correct position between the crimping punches.
Further, in the disclosed embodiments of the invention, the insulating layer in the fitting is of transparent plastic material and is stamped so as to form a pane within the window adjacent to the desired position of the inner ends of the windows. conduc- tours to achieve a clear view of these ends of the centuetenrs and thus allow them to be seen a
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1 @@@@ from a more distant lateral position. The longitudinal edges ao this window in the outer sleeve of certain embodiments of the connector
described, are turned slightly inward during formation of the stamped plastic pane to help prevent this stamped area from returning to its original place and to help maintain the plastic insulation layer. than inside the outer sleeve.
Another advantage of some of the disclosed fittings is that the outer sleeves are provided with semi-circular crimps on the inner sleeves and near the ends of the insulating sleeve to hold the entire fitting assembly firmly together.
Likewise, the connector is intended to have a shielding support of smaller dimensions at one of its ends in cases where a smaller shielded cable is connected to a larger one.
Another advantage of one of the fittings described is that the insulating sleeve enters. the inner and outer conductive ferrules have a thicker central part, thus increasing the resistance of the fitting and the breaking voltage of the terminated connection.
Other advantages of the invention will emerge from the description which will follow of some embodiments of the invention, chosen by way of non-limiting examples and with reference to the figures of the appended drawing.
The filter 1 represents a perspective view of a completed connection between two shielded cables, established by means of a connector according to the invention.
Figure 2 shows a perspective and courtyard view; of the connection of figure 1, taken along line 2-2 parallel to the axis of the connection of figure 1, L @ figure 3 is a perspective view, with
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tearing of the members of the connector used to establish the connection of FIG. 1;
Figure 4 is a perspective sectional view taken longitudinally through an uncrimped fitting and showing a shielded cable fed into the right end of the fitting in position to be crimped.
Figure 5 is a cross section along line 5-5 of Figure 1 showing the crimp connection on the inner conductor of a shielded cable.
Figure 6 is a cross section taken along line 6-6 of Figure 1, showing the connection crimped on. the shielding braid of a shielded cable.
Figure 7 is a cross-section, on a larger scale, taken along line 7-7 of Figure 1 through the portion of the fitting provided with a window.
Figure 8 shows a longitudinal section through. larger scale, of the central part of the uncrimped fitting of Figure 3, with the crenellations on the inner ferrule.
Figure 9 shows a perspective view of one of the stepped punches used to make the connection to the shield on the cable.
Figure 10 is an axial view of the upper and lower punches in the partially closed position, viewed from the large end.
FIG. 11 represents an axial section, on a larger scale, of one end of the connection of FIG. 1, completed by the punches of FIGS. 9 and 10.
Figures 12,13 and 14 show other embodiments of the invention.
Figure 12 is a longitudinal section of a fitting before crimping with the end of a shielded cable shown in the correct position for crimping.
Figure 13 shows a longitudinal section
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part of another embodiment of the invention, similar to the right side of Figure 9, but with the cable shield partially torn and in section and with a shield support sleeve inserted under the shield.
Figure 14 is a cross-sectional view of the shield clamp crimp used with the connector of Figure 12.
In Figures 1 and 2, there is shown a permanent connection, easily made by crimping a one-piece connector 11 on the ends of a pair of shielded cables 10, each comprising an inner conductor 12, an intermediate insulating layer 14 and a outer conductor shield 16 shown as a braided cable.
In order to interconnect the inner conductors 12 of the shielded cables, the connector 11 has an inner conductor flange 20 (see also in Figures 3 and 4) comprising two cylindrical shell parts 22 held in electrical connection and spaced end to end. end by a junction element 24. Each of the ferrule parts 22 is intended to be fitted onto the stripped part of an internal conductor 12, shown in more detail in FIG. 4, and to be crimped therein by crimping forces applied to the outside of the one-piece fitting 11 to close crimps 25 therein (Figure 5).
Preferably, there is no need to dismantle the connector or establish the connection in stages') to make the connection. The inner conductor ferrule 20 may be rolled from a blank stamped in sheet metal, the resulting gasket 23 being shown in Figure 5.
To insulate the inner conductor ferrule 20 from the other parts of the fitting 11 and to automatically ensure an effective continuation of the insulation 14 throughout.
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J--, lC :: 1i'1) ': U1' this connection, we place a sleeve 1 <olint z2 ': "; 1," "" Q Illr' '' ItiI '! Uc transparent hard on the ferrule i, J
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(FIG. 3) and it is held in place by external crenellations 21 made on the external surfaces of the two parts of the ferrules 22.
By assembling this plastic sleeve 32 and the inner ferrule 20 so as to obtain a one-piece member, the ferrule 20 is fitted by compression in the plastic sleeve, then the ferrule is heated by induction so as to soften the plastic so that it comes into contact with portions 22 of the ferrule, causing the soft plastic material to flow through the crenellations to provide a mechanical interlock between the ferrule and the plastic sleeve.
The sleeve 32 / is of a material tough enough to withstand the compressive forces of a tightening operation without undue loss of resistance to arch failure. In commercial form, it is transparent nylon .;
In general, the materials suitable for use in the insulating sleeve 32 'are those which can withstand the pressures during the crimping of connection assemblies. encased in metal and which may be selected from a class of insulating materials which are very tenacious and sufficiently malleable (capable, of being formed or die-cast without breaking) at ordinary temperatures to be pressurized and hardened for the crimping operation. Suitable materials of this kind have been found to belong to the group of plastics considered to be rigid, including superpolymers such as lightly plasticized vinyl chloride, vinyl chloride and vinyl acetate copolymers. , vinylidene chloride and nylon.
Softer materials tend to be crushed out of place too easily, another advantage of the fitting, object of the invention, is that the outer shielded shell 34 protects the insulating sleeve 32 from direct contact. with the crimping punches and tends, through its frictional contact, to delay the extrusion of the insulating material. this allows
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to use a thinner or softer sleeve 32 / than usual in insulated fittings without such an outer ferrule, in order to reduce the overall diameter of the fitting.
The shape of the crimp 25 (Fig. 5) used for compressing the parts 22 of the center conductor ferrule by means of pressure applied through the tubular insulation sleeve 32 is important because it achieves the desired electrical properties. and mechanical and the preferred crimp particularly protects the sleeve 32, as will be described in more detail below.
The outer surface of the ferrule portions 22 should be very smooth, as seen in Fig. 5, to protect the insulating sleeve 32 from local areas of unduly high pressure during the crimping operation. The grooves 21 are of the kind which leave areas of trapezoidal cross-section so that the outer surfaces of the parts of the ring 22 remain in effect substantially smooth.
The ferrule of the center conductor 20 is made of a malleable and electrically conductive metal, the soft copper and brass can be used easily. The malleability must be such that the ferrule 20 can be clamped against the conductors 12 and be able to flow cold in intimate contact with them. High conductivity, such as that of copper, reduces the dimensions of the shell 20.
The inner surfaces of the ends of the ferrule portions 22 advantageously provide funnel-shaped inlets 28 to the inner diameters 30 to promote sliding in the bared ends of the inner conductors 12, which is particularly advantageous when these conductors are finely braided. It is further desirable that the inner diameters 30 of the ferrule portions 22 be provided with transverse grooves.
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31, similar to crenellations 21 to increase the tensile strength of the connection.
A malleable outer conductive shield 34 forms the shell of the connector with its ends extending beyond the ends of the insulating sleeve 32. To complete the connection, each of the ends of the outer sleeve 34 is folded over three times at two locations and affixed. - Make internally so as to tighten the shield 16 on the cable, as described below in detail. The shield 16 is supported during the crimping operation by a relatively rigid shield support sleeve 35 consisting of a seamless stretched tube secured within each end of the fitting.
Each of the sleeves 35 has an enlarged inner end fitted into an annular recess 37 to capture the outwardly reduced diameter of the end of the insulating sleeve 32, which has a taper of about 30 over a short length of. its outer surface to help the sleeves 35 slide over it.
As most clearly seen in Figure 4, a shoulder 38, formed by the transition between the enlarged and diminished ends of the sleeve 35 forms an annular stopper to stop the shield 16 and can be advantageously used to make slide the shield 16 back from the end of the cable 10 when the cable 10 is inserted into the connector 11. The stopper 38 correctly places the end of the shield inside the terminated connection, keeping the 'desired spacing between ferrule 20 and shield 16.
The outer ends 39 of the sleeves 35 supporting the nut are cut at an angle equal to about 75 to the axis of the fitting and have an inner diameter approximately equal to the inner diameter of the inner walls 33 of the ends of the fitting. insulating sleeve 32 extending beyond the ends of the ferrola portions 32, to form an effective continuous hole for
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to receive insulation 14 from the cable.
Preferably, the inside diameter of the ends 39 is a little larger than the insulation 14 so as to securely surround the insulation.
14 (Figure 6) after the crimp gripping the shield has been made, for example as seen in the dashed outline (Figure 4) of end 39 of sleeve 35 on the right side of fitting 11.
The tapered ends 39 of the sleeves 35 are advantageous because they provide an "entry" so that the ends 39 can be easily slid under the braid shield 16 adjacent to the intermediate insulation 14, without there being any interference. bead on the braid of shielding placed above. Thus, with the tapered ends, for example at an angle of 75, as shown, the elliptical hole in sleeve 35 is somewhat longer than its actual inside diameter, which additionally helps The introduction of the ends of the conductors 12 and their insulation 14. To aid in the assembly of the cables 10 and of the connector 11, the elliptical holes in the tapered ends 39 may run in the same direction as the window 40.
As can be seen in Figures 2 and 4, a particular advantage of the connector 11 is that, after crimping, the ends 39 of the support sleeves 35 do not extend beyond the casing 42 over. the ends of the outer ferrule 34. Therefore, when the cable 10 is subjected to lateral tension or is bent near the connection, the shield 16 on the inner face of the bend is subjected to a compressive force to form a radius so as to protect the insulating sheath on the inner race of the curvature, while the shield 19, outside the curvature, is subjected to a traction from the adjacent end of the casing c-rtie 42 and resists bending force,
by making the bend in the shielded cable more gradual, in order to
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provide additional protection.
The extended end of the casing 42 is bent back so as to produce a double ply ring 49 which is crimped firmly against the shield beyond the end 39 of the inner sleeve 35, as seen in the figure. 11 and as will be described in detail below. The inner surface of the shoulder 38 abuts against the end of the sleeve 32 thereby keeping the sleeve 35 securely in place against the force exerted by the shielding on the outside of the shoulder 38 when inserting the sleeve. cable 10.
As indicated above, the insulating sleeve 32 is transparent and a central window opening 40 is provided in the outer sleeve 34 near the hole made in the ferrule 20 and opposite the element. connection 24. This opening is rectangular and extends substantially over one side of the connection 11. The inserted ends of the inner conductors 12 can be easily seen through the window 40 to allow checking if they are. correctly entered.
The surface of the sleeve 32 corresponding to the window 40 forms a plastic pane 43. By assembling the connector, the sleeve 32 is formed around the ferrule 20 so that it is tubular, then it is then introduced into the ferrule. outer 34. The window 40 initially extends over a length less than the half-circumference of the outer sleeve. After assembly of the members of FIG. 3, a flat edge disposed transversely to the connector is used to crenellate the pane 43 flat (FIG. 7) over its entire width; lesdeux longitudinal edges 41 of the outer ferrule 34 extending parallel to the axis of the connector are rolled upwards on the opposite edges of the window 43 as seen more clearly in FIG. 7.
The raised edges 41 help secure the ferrule together
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outer 34 and sleeve 32 as a whole and serve to keep window 43 down.
The cut away view of Figure 3 shows the sleeve
32 as can be seen, after assembly, inside the outer shell 34. Before assembly, the sleeve 32 does not include the lowered window 43.
The outer ends of the outer shield shell 34 are flared outwardly, at least on their inner surface, and, preferably, they may have a full flared shell 42, as seen in Figure 4, so as to achieve a funnel-shaped inlet towards their central inner diameter 44. These funnel-shaped inlets
42 facilitate the introduction of the cable shields 16 into the shield ferrule 34 so that, when the shielded cable is inserted, the funnel entries 33 and 28 guide the stripped ends of the inner conductors 12 into the parts: shell 22 and the casing 42 collects them at the end of the shield 16, forcing it to strike the stop
38.
This allows easy introduction of the screened cable while preventing the internal movement of the braided cable screen 16 past the stopper,: 38 .:
All of the fitting 11 is held rigidly together by pairs of large semi-circular crimps 47 which grip the enlarged inner ends of the sleeves 35 near the stops 38 and help to align the sleeves 32 and 35 after their initial assembly into the outer ferrule 34 These flat crimps 47 may extend over half of the top and bottom of the sleeve 34 near the shoulder 38 in the sleeves 35 supporting the braids.
In order to simplify the connection of the shielded cable, on. has realized a new process which, in many applications, eliminates the preliminary cutting of the braided cable shield. If there is any insulation on the shielded braid, it must obviously be stripped on a
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certain length from the end of the shielded braiding.
This process involves grasping the shielded conductor in one hand at a distance from the end and sliding the shield back from that end with the other hand. The intermediate insulation 14 being thus exposed (FIG. 4), this insulation can be cut and removed from an end part of the conductor 12 by any suitable means of insulation stripping. Then, when the shielded cable is inserted into one end of a fitting of the kind described, the insulation 14 can penetrate the sleeves 35, but the shield 16 can slide over it as the insulation 14 slides into the fitting until 'until it reaches a position adjacent to the reduced region near the end of the ferrule portion 22.
The stripped ends of the conductors 12 are introduced a short length beyond the adjacent ends of the ferrule portions 22 so that the ends of the conductor can be seen clearly through the window 40. This is also advantageous. both ensuring that a connection has been properly assembled before crimping and inspecting completed connections.
When the two cables 10 have been introduced into the connector 11, it is formed by pressure and crimped at four locations 48, 25, 25 and 48, respectively, spaced longitudinally on this connector to form a permanent connection, as it has been shown in ¯figures 1 and 2. several types of crimping are preferred for gripping the inner conductors 12 and for fixing the shielding 14. Referring to figures 1 and 2, we see that the central areas 25 of the shielding ferrule 34, the adjacent window 40 and the ferrule portions 22 superimposed on the central conductor are advantageously crimped so as to have a shape whose cross section is flat and generally elliptical, as seen in FIG. 5.
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The advantage of this elliptical crimp, obtained with slightly curved punch surfaces gripped on their sides during crimping, is that it maintains a substantially uniform thickness of the insulating sleeve 32 while the ferrule portions 22 and, the central conductors 12 are clamped tightly against each other.
The outer shield ferrule 34 is advantageously crimped by a crimp 48 in order to flatten the wrapped ends 42 firmly against the braided shields 16 and grip them as shown in Figure 6. The crimp 48 flattens the ferrule. shielding internally on the side portions 50 and shapes and compacts the upper and lower portions 52 around the braided shield 16. In this way, the braided shield is firmly gripped between the shield shell 34 and the shield support 35 without deforming appreciably the shield support or without reducing the thickness of the intermediate insulating sheath 14 or without changing its circular shape.
This crimp 48 is particularly advantageous for forming connections comprising fittings in which the end of the shielding screw 34 is generally much larger than the shielding braid to be housed therein, for example, when a Full flared jacketed is produced on the ends of the outer sleeve 34.
Crimp 48 includes protruding re-entrant folds 68 and an interior folded seam 70, thereby producing a triple folded region on opposite sides of the ferrule. In forming this crimp, the advantage consists in that a shielding ferrule can be flattened on a flexible metallic cable shield simply by stamping it between two surfaces of punches trapped laterally, as has been described in a prior patent, and in that compression can be achieved between the inner folded joints 70 and the cable shield 16,
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compression which actually acts in a direction perpendicular to the compressive force of the punches.
Consequently, the shielding of the cable 16 is compressed between the shielding ferrule 34 and the intermediate insulating sheath 14 over substantially its entire circumference without imposing great pressure on this part of the whole connection.
This is important, in turn, because high crimping pressures will tend to bend the braided supports 33 and otherwise extrude, thin and weaken the intermediate insulating sheath 14.
The connection to the shield braid, as shown, in the preceding figures, is crimped between the upper and lower punches, 82 and 84, respectively, shown in Figures 9, 10 and 11.
The upper punch has two crimping shoulder surfaces 86, flat on each side, extending perpendicular to the direction of the punch closing.
Between the surfaces of the shoulders 86 extend two concave cylindrical crimping surfaces 88 and 90 having the same transverse dimension and defined by the edges 91.
The concave surface 90 has an effective radius 20 to 50 percent less than the radius of the surface 88, depending on the dimensions of the joint, so that it extends further into the punch 82 leaving a step 92 in the middle. Crescent-shaped.
The lower punch 84 has the same crimping surfaces as the upper punch and bear the same numbers except that the lower punch has two legs 94 spaced apart and extending upward on either side, and forming flat walls. spaced sides 96 to trap the envelope 42 during crimping.
The slightly curved portions 90 press the casing 42 so that it comes into forming pressure contact with the shielding braid 16, while the flat portions 36 and the edges 91 pull the casing 42 by rubbing it.
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around opposite sides of the shield braid 16, thereby acting with the parallel limiting surfaces 96 to bend the casing 42 and form the triply folded and opposed regions 50 as shown in Figure 6.
At the same time, the less domed concave surface 88 crimps the bora in the elm seal 49 firmly down against the braid of the shield 16 beyond the end 39 of the inner sleeve to limit the insulating layer 14 and the conductor 12 to the region of penetration into the connection.
The resulting limited areas 98 in the insulation layer 14, advantageously dampen any vibrations in the inner conductor 12 and prevent them from entering the connection. The extra thickness of seal 4 forces the outer end portion of inner ply 70 to extend inwardly toward conductor 12 a little further than the rest of ply 70, so that the trapped regions 98 effectively extend all around. conductor 12 by increasing the desired damping support action by means of insulation 14.
The punches 82 and 84 are shown as being constituted by blades formed of parallel plates 100 and 102, and 104 and 106, respectively connected to each other by means not shown and so as to form single punches.
Among the other advantages of connector 11, he points out that it is relatively small and that it easily adapts to a variety of cable sizes. Thus, it can be used to connect different sizes of cables at its opposite ends, For example, the inner ferrule 20 can fit a series of three sizes of a cable having from 1.27mm to 0.7mm in diameter (corresponding to the African gauge 18 to 22). 42 Full Enclosures can accommodate a large series of 16 shields and while 35 shield brackets can generally support
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a.' : '3¯rIe rlU2 limited in size of shields, connection 11 is suitable for receiving a large series of sizes of supports 35.
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In a commercial elm, the mchDn 3t and the vlrD '"le 20 2n are annealed copper, while the shield holder 33 is made of 7C / JO 1 / ± hard fine grain cartridge brass, treated for one hour at 246 C.
For use with shielded cables having inner conductors the dimensions of which are within gauge 18 to 22 above, the following dimensions may be used for junction II to make highly satisfactory connections. 'The outer sleeve may have a wall thickness of 0.25 mm, a length of
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8.5mm, an internal diameter of 5.0mm, and a diameter outside the mouth of the casing 42 of 7.35mm. The inner sleeve 20 can be about 12.7mm long, for example 12.9mm with an inner diameter of at least 1.55mm and an outer diameter not exceeding 3.45mm.
The insulating sleeve 32 may have a total length of 25.7 mm with the enlarged central portion a little longer than the ferrule 20, for example 13.1 mm long; with the extreme protrusions of decreased diameter each being 6.35 mm long and the length of the outer cone being equal to 1.57 mm.
The wall thickness of the enlarged central part of the sleeve 32 may be between 0.71 and 0.78 mm depending on the tolerances of the ferrule 20 and of the sleeve 34.
The armor brackets- =; 5 may be 0.04mm long and their enlarged end may fit tightly inside the end of sleeve 34. The length of the enlarged portion may be approximately 4.65mm long and
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In length of the narrowed part 45r be equal to about 6.23 r .-: l.
S '"n é ::: Ü22eur de parni is only L- -, 25 1:' ..: about 1 and 1. ': inner iëtre -} E; lCï-1" v: it ë: .ir .lÍnu'S6 is included e-u'i ;, o about 2; 19 and # ;, -'1 r2 ': l according to a 1: r'¯ tr C: 8 isolation 14 ::: V'-; 1st, so they must be used ". 3s. En = -rà. El-e
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rest the end 39 of the inner sleeve at an angle of about 75 to the axis of the fitting, but a more gradual inclination can be obtained, if desired, by using an angle of between about 16 and 75; for example, an angle of 60 has advantages in certain applications. In some cases it is desirable that the end 39 be cut parallel to the head 49 of the casing 42.
In Figures 12, 13 and 14 are shown further embodiments of the invention. Figure 12 shows a one-piece fitting 11a generally similar to fitting 11. For convenience, the parts of fittings 11 which perform the functions of those of fittings 11 have the same references, but with the index "a". The cylindrical ferrule portions 22a are enclosed in seamless (stretched) sleeves 26, which include portions of many conventional ferrules.
These sleeves provide a means of providing a very smooth outer surface on the ferrule portions 22a and when used they are considered to be parts of the ferrule members 22a in the description which follows and the claims together. other means to achieve the same result (eg, the ferrule portions 22a, being stretched instead of rolled, or the use of carefully brazed and polished ferrules, etc.).
Insulating sleeve 32a is a piece of plastic tubing made from one of the tough plastics noted above with its ends extending beyond the ends of ferrule 20a. To hold the ferrule 20a securely within the sleeve 32a, a pair of spacer tubes 36 is held in the abutment or adjacent position end to end at each of the outer extracts of the ferrule 20a at the end. @oyen detents 57 stamped in the shielding ferrule 34a and in the tubular sleeve 32a,
which imposes sufficient pressure on the spacer tubes 36 to maintain them
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1 <ii; r, ant G: 1 piats.
The length of these tubes 36 is such that, when they are thus held, their outer ends coincide with the ends of the sleeve 32a to produce annular transverse stops 38a spaced internally from each.
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As the end of the shielding ferrule 34a, the spacer tubes 36 are of non-conductive material, preferably short lengths of extruded plastic tubing, quite rigid at ordinary temperatures. these tubes perform various functions, the realization of the annular stop 38a in the form of a shield stop, preferably in combination with the ends of the tubular sleeve 32a being their main function.
The spacer tubes allow a high dielectric and breakdown voltage and a longer current creep path between the central ferrule 20a and the cable shield 16a which abuts against the annulus stop 38a. These tubes 36 also form guides for the intermediate insulation sheath 14a which aid in locating the central conductor 12a in the central ferrule 20a during the assembly of a connection.
Some kinds of shielded cables may have a protective outer insulating layer 18, as seen in dotted lines in Figure 12, and in some circuits the shield 16a of these cables may be at a different potential from that of the chassis on which the cable armored 10 is found. In a situation like this, the shielding ferrule 34a may be enclosed in an outer sheath 19 - shown in dotted lines - of tough, rigid and essentially insulating insulating material remaining in good condition after the crimping operation.
To establish the connection, the outer insulating sheath 18 of the shielding braid 16a is pulled backwards so as to abut the end of the flared casing 42a on the connector II. so that when the connection is terminated there is noticeably no play in
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the external insulation formed by the sheaths 18 and 19.
Figure-14 shows a cross section of one of the parts of the casing 42a of the connector 11a after it has been crimped onto the shielding braid 16a. The fitting lla is not provided with a shielding support, the compression of the crimp being fully supported by the intermediate insulation
14a. In this unsupported shield connection, the kind of triple-ply crimp described above is also very advantageous, as it forces the shield 16a to grip the intermediate insulation substantially around its entire circumference thus providing maximum support to the shield. isolation 14a.
This is important because some shielded cables are provided with insulating sheaths which are liable to flow when cold after being compressed and which tend to flow gradually from the underside of the shield 16a where they are compressed against the intermediate insulating sheath, by the part. casing of the shield sleeve 34a, therefore tending to at least partially release the adhesive pressure between the shield shell 34a and the cable shield 16a, which produces low electrical density and high performance. reduced mechanical strength at the location of this shielded connection.
A contact pressure thus reduced can produce a hum in electrical communication circuits. The present form of crimping minimizes this slippage of the intermediate insulating layer and, at any point where it may tend to become loose, a fitting such as a fitting 11a, provided with sleeves. shield support, can be used to maintain full crimping pressure between collapsed shell 42a of shield 34a and shield braid 16a.
In another form of connector shown in FIG. 13, the members fulfilling functions similar to those represented in FIG. 12, bear corresponding references with the index "b". A shielded braid support
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72 is provided and fits between the intermediate insulating sheath 14b and the braided cable or other flexible metal shield 16b. This support sleeve 72 is advantageously of a hard metal, hard brass, or preferably steel, in order to allow the armored ferrule 34b and 16b to be pressed against it without an irregular transission of the pressures. - crimping sions to the intermediate insulating sheath.
The cylindrical sleeve 72 is housed coaxially inside the extended end on the armored shell 34b and is held therein by a flange or an annular flange 74 force-fitted into the armor shell 34b and butted against it. end of the tubular insulating sleeve 32b. The transverse outer surface of the annular flange 74 constitutes the annular stop 38b against which the braided cable shield 16b abuts during the assembly of a connection. The outer end of the sleeve 72 is provided with a tapered or chamfered outer surface 78 which forms a tapered approach from the inner surface 80 to the outer surface 82, which superstraces are generally cylindrical.
This tapered approach advantageously extends outwardly beyond the end of the shield ferrule 34b in order to allow the user who establishes a connection assembly, to mount the braided cable shield 16b on the sleeve 72 with his fingers, if it does not slip on the tapered approach easily during the introduction of the shielded cable. Many shielded cables have dimensions and intermediate insulating sheaths of such a material that they can be used for transmission lines, in which case they are often referred to as coaxial targets.
As used herein, the term "shielded cable" includes any wire or cable having at least one conductor spaced from and at least partially surrounded by an outer conductor, and often insulated from it. by a continuous insulation layer 14.
From the above, it is evident that the
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fittings, connections, method and apparatus described above are well suited to achieve the advantages described, that they can be easily manufactured by conventional manufacturing techniques and that the various characteristics and arrangements of the members. can be modified for particular screened cable applications, whereby the user is able to make good electrical and mechanical connections of screened cables with a single connector.
Certain features of the fittings and connections described may be used to advantage in particular applications without the use of other corresponding features and may be considered to be within the scope of the invention.
.CLAIMS.- 1.- Electrical connection for shielded cables and equipment
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ges s.ux.a iree 'formed drun inner conductor and.d'a conductive shielding, outer .ourlying this inner conductor and .insulation interposed between these two con-
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or4otér ducteurse: LS6 en ce gi.14 ce'raccor'd comprises a conductive malleable inner ferrule, with a cross section
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longitudinal interior intended to receive an interior conductor of the i cable 9 "to be 'crimped' above,
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