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Procédé et dispositif de jonction de fils, tels que des conducteurs électriques. -
La présente invention se rapporte à un procédé de jonction de fils métalliques ou autres, tels que des conducteurs électriques consistant à donner à ces rils une section en spirale d'Archimède, par exemple par éti- rage. des fils dans des filières appropriées et à réunir les extrémités des fils bout à bout ou en laissant un
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certain intervalle entre lesdites extrémités, au moyen d'un manchon ayant une section interne en spirale d'Archi- mède.
Le manchon etant enfilé sur les deux extrémités, il suffit ae lui donner un déplacement angulaire par rap- port, aux 1'ils pour assurer le coincement parfait des fils aans le manchon et par suite la solidarisation desdits rils .
L'invention porte également sur des modes de réalisation du procède, dans lequel l'espace vide subsis- tant entre les fils et le manchon, après serrage, à l'en- droit où l'origine de la spirale se raccorde avec l'ex- trmeité ae ladite spirale est obturé par remplissage de ciment, ou autre matière, ou encore par insertion d'une clavette.
Enfin, suivant une variante d'exécution, le manchon,qui est en une matière plus dure que les conduc- teurs,présente sur sa surface intérieure des stries, can- nelures, rainures, filetage, etc.. qui, en pénétrant dans le métal des fils conducteurs, 1 augmentent la solidarisa- tion ; cette disposition offre de l'intérêt, notamnent dans le cas où les conducteurs sont soumis à des efforts importants de traction ou de torsion,
La description qui va suivre, en regard du des- sin annexé, aonné à titre d'exemple, fera bien comprendre de quelle manière l'invention peut être réalisée.
La fig. 1 est une vue en perspective du man- chon d'accouplement et des éléments de fils à accoupler,
La fig. 2 montre les extrémités de fils enga- gés dans le manchon, ce dernier étant seul coupé.
La fig. 3 est une vue analogue à la fig. 2, après serrage ou verrouillage, 1 @
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Les fig. 4 et 5 sont des coupes par 4-4 et 5-5 des fig. 2 et 3.
La. fig. 6 est une variante de la fig. 5.
La fig. ? se rapporte à une variante de réalisa- tion du mode de jonction des fils représentés.
La fig, 8 montre, en coupe, un manchon à ner- vures.
La fig. 9 montre les extrémités das fils enga- gés dans le manchon avant verrouillage, et correspond à une coupe par 9-9 de la fig. 11.
La fig, 10 est une vue analogue, après verrouil- lage, et correspond à une coupe par 10-10 de la fig. 12.
Les fig. Il et 12 sont des coupes transversales respectivement par 11-11 et,13*la, des fig. 9 et 10.
La fig. 13 est une coupe longitudinale de dé- tail à plus grande échelle.
Dans le mode de réalisation représenté sur les figures 1 à 6, les éléments d'une ligne de transmis- sion de courant électrique tels que des fils conducteurs 10, sont reliés par des pièces de jonction métallique ne ou manchons 11. On/voit que les deux extrémités adjacentes des deux longueurs de fil et le manchon d'accouplement pour ces deux extrémités, mais il est naturellement bien évident qu'on petit employer autant de longueurs de fil et de manchon qu'il est nécessaire. Le fil est de préfé- rence, en métal ductile et étiré en longueurs desirées avec une section transversale uniforme. Les manchons sont, de préférence, en métal ductile et étirés, de manière à présenter une section transversale uniforme.
Le conducteur 10 peut être un fil métallique flexible, pliable et étiré, en cuivre, et le manchon est un manchon étiré légèrement élastique, en acier, ou pro- @
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vient du sectionnement convenable d'un tube étiré.
Les longueurs de fil et le manchon ont respec- tivement des profils extérieur et intérieur de forme ana-' logue non circulaire, la dimension extérieure du fil étant très légèrement inférieure à la dimension intérieure du manchon de façon que les extrémités de deux fils peu- vent être aisément glissées par le bout dans les extré- mités opposées du mttnchon, lendits profils extérieur et intérieur non circulaire ayant été préalablement amenés en correspondance, les uns en regard des autres.
Le pro- fil extérieur du fil consiste en une spirale d'Archimède de centre C et s'étendant presque sur un tour complet, et aont les extrénités sont raccordées par une ligne beaucoup plus courte; de même, le profil intérieur du man- chon consiste @ en une spirale d'Archimède Si étendant presque sur un tour complet et dont les extrémités sont raccordées par une ligne beaucoup plus courte; la spirale et les lignes courtes du profil intérieur du manchon étant respectivement parallèles à la spirale et aux lignes cour- tes du profil extérieur du fil et très peu espacées de lui quand le fil est glissé en bout du tube comme ltindi- quent les fig. 2 et 4.
Dans la but d'obtenir un serrage très étanche et qui se maintienne automatiquement entre le manchon et les extrémités du fil après que le manchon a été déplacé angulairement par rapport aux extrémités du fil, c'est-à-n dire est passé de la position indiquée fig. 2 et 4, à celle des fig. 3 et 5, la tangente A à la base de la spi- rale, c'est-à-dire à l'extrémité de son plas court mayen vecteur, rig. 5, devrait faire avec la tangente B au même
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point un cercle tracé de C comme centre (ou en d'autres termes, avec une ligne perpendiculaire audit rayon vec- tuer au point de tangence de la tangente A), un angle inférieur à l'anche de frottement du. ou des métaux dont les fils et le manchon sont faits.
En donnant au fil et au manchon les profils spécifiés, on doit observer que la surface extérieure du fil est divisée en une portion de surface de verrouillage 12 et en une portion de surface de butée 13, cependant que la surface intérieurs du manchon ou de la pièce de jonc- est tion 11/ divisée en une portion de surface da verrouillage 14 et une portion de surface de butée 15. Les portions de surface de verrouillage s'étendant sur presuqe tout le pourtour et sont des surfaces de frottement en forme de spirales ayant un faible pas, tandis que les portions des surfaces de butée sont disposées transversalement en pente raide par rapport à la ligne axiale du. joint.
Un très léger déplacement angulaire relatif entre le manchon d'une part, et les extrémités des fils préalablement engagés dans le manchon, d'autre part, amè- nera en contact les portions de surface de verrouillage; un déplacement angulaire additionnel obligera les surfaces de verrouillage à se serrer l'une contre l'autre de fa- çon très étanche (fig.5)., ce serrage étant obtenu par dé- formation élastique du métal des surfaces en contact le long des spirales.
Ce serrage par frottement se maintien- dra de lui-même sous l'influence de vibrations ou de chocs et résistera à de grands efforts axiaux ou longitudinaux de traction sur le fil et le manchon, les surfaces en con- tact étant en quelque sorte coincées 11 une contre l'au- tre. L'extrémité du fil peut être intentionnellement
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désunie par une rotation forcée du. manchon relativement au t'il dans la direction inverse jusqu'à ce que les sur- faces de butée 13 et 15 viennent au contact, après quoi le t'il peut être aisément tiré du manchon par ses extré- mités.
Dans beaucoup de cas, des lignes électriques avec des joints sont soumises à de grands efforts de torsion pendant ou après leur pose ou dans les deux cas, on peut en guise de précaution contre un mouvement de relchage rotatif possible, entre l'extrémité d'un fil et d'an manchon soumis à de tels efforts, employer un moyen de clavetage en connection avec la construction dé- crits ci-dessus, comme le montre la fig. 6. sur cette figure, on voit un remplissage en ciment 16'dans l'espace libre limité par les portions de surface de butée 13 et 15, la partie da plus grand rayon vecteur appartenant à la surface de verrouillage 14 et la partie de-plus petit raymn vecteur appartenant à la surface de verrouillage 12.
On peut employer n'importe quelle espèce de ciment désiré (de préférence un ciment à prise rapide). Il est évident qu'au lieu de ciment, on peut couler du métal dans cet espace, ou bien une clavette en métal ductile peut être enfoncée à force dans cet espace.libre. Le remplissage ou la clavette 16 empêche tout mouvement accidentel rotatif de déverrouillage entre la manchon et les fils et exclut du. joint l'humidité, la saleté et les insectes.
Le contact de liaison étanche entre'la portion ae surface de verrouillage 14 du manchon d'accouplement ou du joint 11 et les portions de surface de verrouillage 12 des deux fils 1.0 reliés par ledit manchon, assure une bonne liaison électrique entre les fils, de sorte qu'il n'est pas nécessaire que les surfaces d'extrémité des deux .
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fils s'engagent l'une dans l'autre, mais elles peuvent être séparées comme on le voit sur la rig. 3. Il est bien entendu, naturellement, que les extrémités des fils peu- vent être engagées dans le manchon jusqu'à ce qu'elles se touchent, et ensuite être verrouillées. On conçoit aussi qu'un seul fil à la fois peut être introduit et verrouillé dans le manchon.
Dans le mode d'exécution représenté fige 7 à 12, la surface intérieure du manchon 11 et comporte une sé- rie de rainures ou nervures circulaires 14a ou en hélice taillées ou usinées dans ladite surface.
Les fils 10 et le manchon 11a ont respective- ment des profils extérieur et intérieur (antérieurement à l'usinage des nervures dans le manchon), en forme de spirale d'Archimède, la dimension extérieure des fils étant légèrement inférieure à la dimension intérieure du manchon prise sur les sommets des nervures; de plus, le manchon est en métal plus dur que les fils.
L'assemblage et le verrouillage des extrémités des fils 10 dans le manchon a lieu comme il a été expli- qué ci-dessus.
Pour simplifier on a reporté sur les fig. 7 à 13 les lettres des fig, 1 à 6 se rapportant aux mêmes organes ou éléments de l'assemblage.
Il y a lieu de remarquer cependant qu'après avoir amené les surfaces de butée au contact, le déplace- ment angulaire additionnel du manchon par rapport aux extrémités des fils a pour effet de faire pénétrer les nervures ou stries de la surface intérieure du manchon dans la surface externe des fils 10 par déformation du métal, créant ainsi des gorges correspondantes 16 (fig.10 et 13) dans la portion de surface 12 de l'extrémité de chaquefil.
La rotation nécessaire pour produire ces gor-
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ges 16 dans les extrémités des fils 10 est une fraction de tour.
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o mode d* assemblage offre une grande résistan- ce aux errorts de traction dans le sens axial ou longitu- dinal et constitue en quelque, sorte, un joint mécanique etanche assurant un contact parfait au point de vue élec- trique,
Il va de soi que des modifications de détail pourraient être apportées au dispositif qui vient d'être décrit sans pour cela sortir du cadre de l'invention.
En particulier, dans le mode d'exécution re- présente fig. 8 à 13, les surfaces interne du manchon (avant usinage des nervures) et externe des fils pour- raient être cylindriques avec une section en spirale
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d tarchimède ou Hélicoïdales à pas allongés; 1-UVË;NDI(;AT IONS.
1 .- Procédé d'assemblage de fils tels que des conducteurs électriques caractérisé en ce que l'on donne audits rils, de préférence par étirage, une sec- tion droite en spirale d'Archimède, ladite spirale s'étendant sur presque tout leur pourtour et ayant son origine et son extrémité réunies par une ligne quelconque puis l'on introduit les extrémités des fils dans un manchon commun ayant une section interne correspondant à la sec- tion externe des fils et enfin on donne un déplacement an- gulaire au manchon par rapport aux fils ou inversement, l'espace libre longitudinale existant entre lesdites ex- trémités et le manchon après assemblage, étant éventuelle- ment garni de ciment, de métal ou rempli par une clavette.
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.
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Method and device for joining wires, such as electrical conductors. -
The present invention relates to a method of joining metallic or other wires, such as electrical conductors, consisting in giving these wires an Archimedean spiral section, for example by stretching. threads in appropriate dies and joining the ends of the threads end to end or leaving a
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a certain gap between said ends, by means of a sleeve having an internal Archimedean spiral section.
The sleeve being threaded on both ends, it suffices to give it an angular displacement with respect to the them to ensure the perfect wedging of the threads in the sleeve and consequently the securing of said threads.
The invention also relates to embodiments of the process, in which the empty space remaining between the wires and the sleeve, after tightening, at the point where the origin of the spiral connects with the spiral. the end of said spiral is closed by filling with cement or other material, or even by inserting a key.
Finally, according to an alternative embodiment, the sleeve, which is made of a material harder than the conductors, has on its inner surface grooves, grooves, grooves, threads, etc. which, by penetrating into the metal conductors, 1 increase the bond; this arrangement is of interest, particularly in the case where the conductors are subjected to significant tensile or torsional forces,
The description which will follow, with reference to the appended drawing, given by way of example, will make it clear how the invention can be implemented.
Fig. 1 is a perspective view of the coupling sleeve and the wire elements to be coupled,
Fig. 2 shows the ends of threads engaged in the sleeve, the latter alone being cut.
Fig. 3 is a view similar to FIG. 2, after tightening or locking, 1 @
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Figs. 4 and 5 are sections through 4-4 and 5-5 of fig. 2 and 3.
Fig. 6 is a variant of FIG. 5.
Fig. ? relates to an alternative embodiment of the method of joining the wires shown.
FIG. 8 shows, in section, a sleeve with ribs.
Fig. 9 shows the ends of the wires engaged in the sleeve before locking, and corresponds to a section through 9-9 of FIG. 11.
FIG. 10 is a similar view, after locking, and corresponds to a section through 10-10 of FIG. 12.
Figs. II and 12 are cross sections respectively through 11-11 and 13 * la, of FIGS. 9 and 10.
Fig. 13 is a longitudinal sectional detail on a larger scale.
In the embodiment shown in FIGS. 1 to 6, the elements of an electric current transmission line such as conducting wires 10 are connected by metallic junction pieces or sleeves 11. It can be seen that the two adjacent ends of the two lengths of wire and the coupling sleeve for these two ends, but it is of course quite obvious that as many lengths of wire and sleeve as necessary can be used. The wire is preferably ductile metal and drawn to desired lengths with uniform cross section. The sleeves are preferably of ductile metal and drawn so as to have a uniform cross section.
The conductor 10 may be a flexible, bendable, drawn, copper wire, and the sleeve is a slightly elastic stretched sleeve, of steel, or protector.
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comes from the proper severing of a stretched tube.
The lengths of yarn and the sleeve have respectively outer and inner profiles of analogously non-circular shape, the outer dimension of the yarn being very slightly less than the inner dimension of the sleeve so that the ends of two yarns can- wind can be easily slipped by the end into the opposite ends of the mttnchon, said external and non-circular internal profiles having been previously brought in correspondence, one facing the other.
The outer profile of the wire consists of an Archimedean spiral of center C and extending almost a full turn, and the ends of which are connected by a much shorter line; similarly, the inner profile of the sleeve consists of an Archimedean spiral B extending almost a full turn and the ends of which are connected by a much shorter line; the spiral and the short lines of the inner profile of the sleeve being respectively parallel to the spiral and the short lines of the outer profile of the wire and very little spaced from it when the wire is slipped at the end of the tube as shown in figs. 2 and 4.
In order to obtain a very tight clamping which is maintained automatically between the sleeve and the ends of the wire after the sleeve has been displaced angularly with respect to the ends of the wire, that is to say has passed from the position shown in fig. 2 and 4, to that of FIGS. 3 and 5, the tangent A at the base of the spiral, that is to say at the end of its short plane mayen vector, rig. 5, should do with tangent B at the same
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point a circle drawn with C as the center (or in other words, with a line perpendicular to said radius vector at the point of tangency of tangent A), an angle less than the friction reed of. or metals from which the wires and sleeve are made.
In giving the wire and sleeve the specified profiles, it should be observed that the outer surface of the wire is divided into a locking surface portion 12 and a stop surface portion 13, while the inner surface of the sleeve or junction piece 11 / divided into a locking surface portion 14 and a stop surface portion 15. The locking surface portions extending almost all the way around and are spiral-shaped friction surfaces having a small pitch, while the portions of the abutment surfaces are arranged transversely in a steep slope with respect to the axial line of the. attached.
A very slight relative angular displacement between the sleeve on the one hand, and the ends of the wires previously engaged in the sleeve, on the other hand, will bring the locking surface portions into contact; an additional angular displacement will force the locking surfaces to tighten against each other in a very tight manner (fig. 5)., this tightening being obtained by elastic deformation of the metal of the surfaces in contact along the spirals.
This frictional tightening will maintain itself under the influence of vibrations or shocks and will withstand great axial or longitudinal tensile forces on the wire and the sleeve, the surfaces in contact being in some way jammed. 11 one against the other. The end of the wire may be intentionally
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disunited by a forced rotation of the. sleeve relative to the sleeve in the reverse direction until the abutment surfaces 13 and 15 come into contact, after which the sleeve can be easily pulled from the sleeve at its ends.
In many cases, electric lines with joints are subjected to great torsional forces during or after their laying or in both cases, one can as a precaution against a possible rotary releasing movement, between the end of a wire and a sleeve subjected to such stresses, employ keying means in connection with the construction described above, as shown in fig. 6. in this figure, we see a cement filling 16 'in the free space limited by the abutment surface portions 13 and 15, the part of the largest vector radius belonging to the locking surface 14 and the part of- smallest vector raymn belonging to the locking surface 12.
Any kind of cement desired (preferably a fast setting cement) can be used. Obviously, instead of cement, metal can be poured into this space, or a ductile metal key can be forced into this free space. The filling or the key 16 prevents any accidental rotary unlocking movement between the sleeve and the wires and excludes. seals moisture, dirt and insects.
The sealed connection contact between the locking surface portion 14 of the coupling sleeve or the seal 11 and the locking surface portions 12 of the two wires 1.0 connected by said sleeve, ensures a good electrical connection between the wires, thus ensuring a good electrical connection between the wires. so that it is not necessary that the end surfaces of the two.
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wires engage each other, but they can be separated as seen on the rig. 3. Of course, of course, the ends of the wires can be engaged in the sleeve until they touch each other, and then be locked. It is also understood that only one wire at a time can be introduced and locked in the sleeve.
In the embodiment shown in 7 to 12, the inner surface of the sleeve 11 and comprises a series of circular grooves or ribs 14a or in a helix cut or machined in said surface.
The wires 10 and the sleeve 11a respectively have exterior and interior profiles (prior to the machining of the ribs in the sleeve), in the form of an Archimedean spiral, the external dimension of the wires being slightly smaller than the internal dimension of the sleeve. sleeve taken from the tops of the ribs; in addition, the sleeve is made of harder metal than the wires.
The assembly and locking of the ends of the wires 10 in the sleeve takes place as explained above.
For simplicity, we have referred to FIGS. 7 to 13 the letters of Figs, 1 to 6 relating to the same organs or elements of the assembly.
It should be noted, however, that after bringing the abutment surfaces into contact, the additional angular displacement of the sleeve relative to the ends of the wires has the effect of causing the ribs or ridges of the inner surface of the sleeve to penetrate into the sleeve. the outer surface of the wires 10 by deformation of the metal, thus creating corresponding grooves 16 (fig.10 and 13) in the surface portion 12 of the end of each wire.
The rotation required to produce these gor-
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ges 16 in the ends of the wires 10 is a fraction of a turn.
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o assembly method offers great resistance to tensile errors in the axial or longitudinal direction and constitutes, in a way, a sealed mechanical seal ensuring perfect contact from an electrical point of view,
It goes without saying that modifications of detail could be made to the device which has just been described without departing from the scope of the invention.
In particular, in the embodiment shown in fig. 8 to 13, the internal surfaces of the sleeve (before machining of the ribs) and external surfaces of the wires could be cylindrical with a spiral section
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d tarchimedes or Helical with elongated steps; 1-UVË; NDI (; AT IONS.
1 .- A method of assembling wires such as electrical conductors, characterized in that said rils are given, preferably by drawing, a straight section in an Archimedean spiral, said spiral extending over almost their entire length. circumference and having its origin and its end united by any line then the ends of the wires are introduced into a common sleeve having an internal section corresponding to the external section of the wires and finally an angular displacement is given to the sleeve with respect to the wires or vice versa, the longitudinal free space existing between said ends and the sleeve after assembly, possibly being lined with cement, metal or filled with a key.
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