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La présente invention concerne des raccords électriques ou mécani- ques destinés à réunir d'une manière permanente plusieurs organes; elle con- cerne aussi un procédé permettant de réunir plusieurs organes d'une manière permanente.
Le raccord conforme à l'invention comporte un organe de retenue, qui est soumis à une déformation commandée par l'explosion d'une charge ex- plosive. La déformation commandée de l'organe de retenue, et en plus, si on le désire, la chaleur engendrée par l'explosion, sont utilisées pour réunir les organes au raccord, ou entre eux au moyen du raccord, et pour atteindre plusieurs autres buts importants et nouveaux, en même temps que pour profi- ter de certains avantages comme on l'expliquera plus en détail ultérieure- ment.
On peut placer la charge explosive, soit à l'intérieur de 1' organe de retenue, auquel cas chaque organe à raccorder entoure l'organe de rete- nue et l'expansion produite vers l'extérieur par l'explosion réunit les or- ganes, soit autour de l'organe de retenue, et dans ce s chaque organe à raccorder est introduit.dans l'organe de retenue et l'expansion produite. vers l'intérieur par l'explosion fixe chaque organe à l'intérieur de l'or- gane de retenue et par conséquent sur le raccord.
L'invention permet de réunir commodément plusieurs organes consti- tués par la même matière ou par des matières différentes, y compris des mé- taux différents qui ne peuvent pas être soudés ou qui ne peuvent l'être qu' avec de grandes difficultés. Elle permet aussi de réunir des organes de sections différentés, par exemple des organes à section ronde ayant des dia- mètres égaux ou inégaux, des organes à section profilée et des organes dis- posés suivant un certain angle quelconque. L'invention convient parfaitement pour réunir un fil plein, une tige ou une barre pleine à un câble.
Le champ préféré d'application de l'invention est celui des raccords électriques se présentant sous la forme de bornes destinées à être fixées sur un support tel qu'un panneau, de raccords du type à épissure qui sont utili- sés pour connecter plusieurs fils pleins ou câbles, et de raccords de déri- vation qui sont utilisés pour connecter un fil sur une ligne aérienne.
L'invention a pour objet en particulier un raccord électrique que l'on peut fixer rapidement et sûrement sur une embase de support, même à des emplacements d'acaës difficile, et qui donnent ainsi à l'ingénieur une grande liberté pour établir le plan des installations électriques.
L'invention a aussi pour objet ur. raccord du type à épissure, qui permet d'effectuer le câblage sans outil spécial et peut être réalisé commo- dément dans des conditions difficiles, telles que des températures arctiques.
La fixation du raccord conforme à l'invention sur son support, par exemple sur un panneau, peut être exécutée d'un seul côté du panneau, alors que les raccords ordinaires connue exigent généralement l'accessibilité des deux côtés du panneau'.
Dans un mode de réalisation, on peut fixer un raccord simultanément sur son support et sur un ou plusieurs fils par une seule opération, en sim- plifiant et accélérant ainsi le montage et le câblage du raccord.
L'invention a aussi pour objet un dispositif permettant de fixer et de sceller simultanément une borne sur son support par une seule opéra- tion. Les bornes scellées sont utilisées sur une grande échelle dans les équipements électroniques. La fixation et le scellage de la borne en une seule opération réduisent considérablement le prix de la main d'oeuvre par rapport au cas où on a recours à plusieurs opérations séparées.
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Dans un raccord conforme à l'invention la tige de celui-ci porte un moyen de serrage ou maintien capable de maintenir provisoirement le rac- cord dans un orifice du support où il a été introduit. La disposition de ce moyen de serrage facilite la mise en place des raccords, avant que ceux-ci soient finalement fixés par l'effet de l'explosion. L'effet de ce serrage empêche évidemment la chute des raccords, quelle que soit l'inclinaison de leur position et même dans une position sens dessus dessous.
L'invention réalise aussi un raccord qui, après avoir été fixé finalement dans son support par l'effet de l'explosion, peut être enlevé commodément et rapidement sans endommager le support. A cet effet, le rac- cord comporte une tête ou collier facilement amovible, dont l'enlèvement permet de retirer ensuite de son support le raccord qui a subi une expan- sion.
L'invention réalise aussi un raccord dont la conception permet de connecter un fil symétriquement au corps du raccord, et qui présente une surface de contact considérable entre le raccord et le fil, en réalisant ainsi des caractéristiques de contact de très haute qualité et en évitant d'exercer une pression fortement localisée sur le fil, qui ne risque.pas par conséquent d'être coupé. Cette caractéristique offre l'avantage de pou- voir utiliser des fils minces ou standard.
Un autre raccord conforme à l'invention et du type à épissure per- met de connecter les fils dans le prolongement l'un de l'autre ou suivant un certain angle sans employer d'outil spécial, en appliquant simplement de la chaleur au raccord, par exemple au moyen d'une lampe à souder. Les lignes aériennes et les autres fils électriques extérieurs doivent souvent être connectés dans des conditions atmosphériques défavorables, telles que la pluie, la neige ou un froid rigoureux. Dans ces conditions, les opérations de soudure, qui étaient utilisées souvent jusqu'à présent pour raccorder les fils, l'introduction et le serrage de vis etc... sont d'une exécution diffi- cile.
Au contraire, le simple chauffage d'un raccord analogue à une cartou- che ne présente aucune difficulté, même dans les conditions atmosphériques les -plus défavorables.
L'invention réalise aussi un raccord de dérivation en deux parties, qui convient spécialement pour être appliqué aux lignes électriques aérien- nes. Ce raccord permet d'introduire commodément les fils à connecter entre les deux parties du raccord et de réunir celles-ci par l'explosion d'une - charge. Ce raccord permet aussi de fixer les fils dans le raccord par la détonation d'une seconde charge explosive, dont l'effet est de presser les fils contre le métal des deux parties du raccord. La chaleur nécessaire pour faire exploser successivement les deux charges peut être engendrée par une lampe à souder dirigée sur le raccord.
@ Il est évident que la déformation commandée de la paroi du raccord fournit un montage et/ ou un câblage du raccord sans aucune soudure. Cette caractéristique, non seulement facilite le montage et le câblage des raccords à des emplacements difficiles, comme on l'a déjà mentionné, mais simplifie aussi considérablement ces opérations dans des conditions où elles seraient d'une exécution difficile si on utilisait les procédés et les moyens courants.
Par exemple, le raccordement des câbles de téléphone et d'énergie peut être exécuté rapidement et sûrement sans aucun outil, en chauffant tout simplement le corps du raccord. Une flamme nue, telle que celle d'une allumette, peut être suffisante pour ce chauffage. Un autre avantage très important de l'in- vention réside dans le fait que le joint produit par la déformation comman- dée possède une très grande résistance mécanique et qu'il est en outre étan- che au gaz et à l'humidité. Des essais ont montré que les organes à réunir
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sont assemblés si fortement et si intimement qu'ils constituent pour ainsi dire un bloc d'une seule pièce pour toutes les applications pratiques.
L'invention envisage d'autre part l'utilisation de la chaleur en- gendrée par l'explosion pour exécuter des opérations de soudure en même temps que les opérations effectuées par la déformation de la paroi du rac- cord. Dans certaines conditions, par exemple en plein air, il est quelque- fois difficile de produire la température de soudure nécessaire par un moyen courant. L'expérience a montré que l'effet cumulatif de la chaleur appli- quée au raccord pour provoquer l'explosion et de la chaleur engendrée par celle-ci était en général largement suffisant pour fournir la température nécessaire de soudureo
L'invention permet également de produire des joints, en particu- lier du type à épissure, dont les éléments sont fixés les uns aux autres avec un degré de cohésion tel qu'ils forment pratiquement une seule pièce.
Il en résulte que le joint est étanche à l'humidité et aux gaz et qu'en outre il ne peut ni s'oxyder, ni se détériorer d'une autre manière, grâce à l'ab- sence d'occlusions de gaz ou d'air; il¯,possède donc d'excellentes proprié- tés mécaniques et d'excellentes propriétés de contact.
On a représenté sur le' dessin annexé plusieurs modes de réalisa- tion de l'invention. Sur ce dessin:
La figure 1 est une vue en élévation partiellement coupée de deux bornes de câblage montées sur un panneau d'isolement; l'une des bornes est représentée avant l'explosion et l'autre après l'explosion;
Les figures 2. 3 et 4 représentent différentes variantes d'une borne conforme à l'invention ;
La figure 5 est une vue analogue à la figure 1, mais représente deux bornes isolées d'un panneau de support métallique;
La figure 6 est une vue en élévation d'une borne analogue aux bornes de la figure 1 et représente la fixation d'un fil sur la borne;
La figure 7 est une vue en élévation partiellement coupée représen- tant une borne scellée sur son support;
La figure 8 est une vue partiellement coupée d'une borne comportant un moyen pour souder un fil sur la borne;
La figure 9 est une vue en perspective de la borne de la figure 8 ;
La figure 10 est une vue d'une borne comportant un moyen de fixation de deux fils;
La figure 11 est une vue partielle en perspective de la borne de la figure 10 ;
La figure 12 est une vue en élévation d'un autre mode de réalisation de la borne conforme à l'invention;
La figure 13 est une vue latérale d'un raccord du type à épissure servant à raccorder deux fils;
La figure 14 est une coupe suivant la ligne 14-14 de la figure 13;
La figure 15 est une coupe d'une borne munie d'une surface extérieu- re;
La figure 16 est une vue en perspective et coupée d'une borne compor- tant une tête amovible ;
La figure 17 est une coupe d'une borne sur laquelle on peut connec- ter un fil symétriquement par rapport à l'axe de la borne;
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La figure 18 est une coupe de la borne de la figure 17, cette bor- ne étant fixée sur son support;
La figure 19 est une vue partiellement coupée d'un raccord du type à épissure;
La figure 20 représente un.raccord simplifié du type à épissure;
La figure 21 représente une variante du raccord de la figure 20 ;
La figure 22 représente un raccord du type à épissure servant à réunir des fils parallèles;
La figure 23 représente un raccord servant à fixer l'extrémité d' un fil ou d'un câble sur un étrier;
La figure 24 représente un raccord de dérivation;
La figure 25 représente un raccord de dérivation dans lequel le fil dérivé fait un angle aigu avec le fil principal;
Les deux figures 26 sont des coupes d'une borne utilisant une expansion dirigée vers l'intérieur; elles représentent la borne respective- ment avant et après l'explosion;
La figure 27 est une vue en perspective d'un raccord de dérivation;
Si on considère d'abord la figure 1, et plus particulièrement la borne de gauche de cette figure, on voit que cette borne comprend une patte 2, qui peut être pleine et sert à connecter un ou plusieurs fils à la borne par un moyen approprié quelconque.La queue 3 de la borne constitue l'or- gene de retenue et comporte à cet effet un alésage axial 4, ouvert de pré- férence, qui contient une petite chargé d'un explosif approprié. Des types d'explosifs susceptibles de convenir sont bien connus des techniciens.
On peut également placer un allumeur ou détonateur dans l'alésage, si cela est nécessaire ou désirable, pour faciliter l'allumage de la charge.
La queue 3 de la borne est cylindrique à sa base, ou possède en tout cas une configuration permettant de l'ajuster commodément dans un ori- fice 5 d'un panneau 6. La profondeur d'introduction de la borne peut être limitée par une collerette 7.
Quand on désire fixer la borne à l'intérieur du panneau en faisant exploser la charge, on applique de la chaleur à la patte de la borne, de préférence directement sur la collerette 7, par un moyen approprié quelcon- que tel qu'un fer à souder, un dispositif de chauffage 8 spécialement conçu à cet effet et indiqué en pointillé, une bobine d'induction entourant la borne, un appareil à souder par points ou une flamme découverte. Le moyen utilisé pour faire brûler la charge ne fait pas partie de l'invention et on peut u- tiliser à cet effet un moyen convenable quelconque, courant ou non courant.
Par suite de la pression engendrée par l'explosion, les parois de la partie terminale 3, pourvu.' qu'elles aient une épaisseur et une composi- tion appropriées, sont fortement gonflées, généralement de manière à prendre approximativement la forme renflée représentée pour la borne de droite 1, et en tout cas une forme telle. que la partie 3 se trouve solidement fixée dans le panneau. En raison du gonflement considérable des parois, il n'est pas nécessaire d'observer une tolérance étroite entre le diamètre de l'orifi- ce 5 et le diamètre initial extérieur de la partie 3.
La dilatation comman- dée permet également d'utiliser.les mêmes bornes pour des épaisseurs très variables du panneau et de réduire ainsi considérablement les exigences de la fabrication, en même temps que les prix de revient des bornes et des pan- neaux.,
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Le panneau de la figure 1 est représenté comme étant un panneau d' isolement, constitué par exemple par une matière plastique; dans ce cas, il n'est pas nécessaire d'isoler les unes des autres plusieurs bornes fixées sur le panneau.
Un fil métallique 9 est connecté au panneau au moyen d'une boucle soudée.
La figure 2 représente une borne, dans laquelle la patte 2 de la figure 1 est remplacée par un goujon fileté 10 et un écrou de serrage 11.
La figure 3 représente un goujon creux 12, dans lequel on peutin- troduire une fiche 13 d'un..câble électrique.
La figure 4 représente une borne munie d'une patte soudée 14 en forme de fourche.
On peut imaginer évidemment un grand nombre d'autres formes utilisa- bles et convenables pour les goujons ou pattes de câblage. Les formes re- présentées ne sont données qu'à titre d'exemples pour illustrer l'invention.
Les opérations nécessaires pour fixer l'une quelconque des bornes des figures 2, 3 et 4 sur un panneau ou un autre support apparaissent claire- ment d'après la description précédente.
La figure 5 montre des bornes analogues à celles de la figure 1.
Ces bornes sont donc désignées dans leur ensemble par le nombre de.réfé- rence 1. Tandis que les bornes de la figure 1 sont montées sur un panneau d'isolement, celles de la figure 5 sont montées sur un panneau métallique 15, de sorte qu'il est nécessaire d'isoler au point de vue électrique les bornes l'une de l'autre. A cet effet, une bague isolante 16 est ajustée entre la partie inférieure 4 de chaque borne et le panneau. Cette bague pos- sède initialement la configuration de la bague de gauche, mais elle est dé- formée par l'explosion de manière à prendre la forme de la bague de droite et à se trouver ainsi fixée solidement sur le panneau.
Toute matière plastique convenable quelconque, ou toute autre ma- tière isolante, peut être utilisée pour former la bague 16. Cependant, les matières plastiques, telles que le NYLON et le TEFLON conviennent particu- lièrement bien, car elles sont suffisamment élastiques pour se dilater sans se fendre et elles peuvent en même temps résister à la chaleur engendrée par l'explosion.
La figure 6 représente une disposition dans laquelle une borne 1 est fixée sur un panneau d'isolement 6. La nouvelle caractéristique essen- tielle de cette disposition est que la dilatation de la partie 3 sert éga- lement à fixer sur la borne un fil isolé 23. A cet effet, une cosse 24 ser- tie à l'extrémité du fil est glissée par-dessus la partie 3, pendant que oelle-ci possède encore sa forme initiale, c'est-à-dire une forme cylindrique.
Comme on le voit clairement sur la figure 6, l'expansion ultérieure de la partie 3 sert à maintenir en place la cosse 24 et à réaliser un bon contact métallique de celle-ci avec la partie 3.
La figure 7 montre l'application de l'invention à une borne scel- lée hermétiquement. Le support 25 de cette borne peut être considéré comme une partie d'un carter métallique contenant un équipement électronique, car les bornes scellées hermétiquement sont fréquemment utilisées avec de tels équipements; cependant, le support 25 peut être aussi un panneau métallique ordinaire.
Pour pouvoir sceller la borne sur son support, la partie de la tige 3 et aussi, de préférence, la face inférieure de la collerette 7, qui sont
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appliquées à l'intérieur du support ou sur celui-ci, sont recouvertes d' une matière de soudure convenable 36; dans une variante, on peut également faire passer par dessus la tige 3 et appliquer sous la collerette 7 une bague de soudure avant d'introduire la borne dans son support. Dans une autre variante, on peut appliquer la soudure sur le carter 25, auquel cas on peut utiliser une borne ordinaire conforme aux figures 1 à 4.
Quand la charge explosive est allumée, l'effet cumulatif de la chaleur appliquée à la borne pour faire exploser la charge et de la chaleur engendrée par l'explosion fait fondre la soudure sur le support et sur la borne, en scellant ainsi effectivement la borne sur le support.
Les figures 8 et 9 montrent une borne, dont la tige est analogue à celle des bornes décrites précédemment et qui a reçu par conséquent le même nombre de référence. La patte 26, qui peut être raccourcie, est munie d'une cavité, par exemple un alésage ou une gorge transversale 27, qui re- çoit l'extrémité dénudée 28 d'un fil 29. La gorge est recouverte d'une matière de soudure.
Quand on applique de la chaleur à la patte, par exemple au moyen d'un fer à souder 30 conçu à cet effet, la chaleur dégagée par le fer, non seulement fait exploser la charge de la borne,mais effectue également la soudure de l'extrémité 28 du fil à l'intérieur de la gorge 27, Si le re- vêtement de soudure appliqué dans la gorge 27 n'est pas encore fondu quand l'explosion se produit ,l'effet cumulatif de la chaleur du fer à souder et de la chaleur dégagée par l'explosion complète sûrement l'opération de sou- dure. Dans !une variante, on peut utiliser un fer à souder ordinaire, à la fois pour appliquer la soudure sur la gorge et pour provoquer l'explosion.
Les dispositifs des figures 8 et 9 peuvent être combinés avec la disposition décrite en se référant à la figure 6, en ce sens que l'expan - sion de la partie 3 de la borne peut être utilisée également pour fixer un deuxième fil 23 sur la borne. En d'autres termes, en appliquant simplement de la chaleur à la borne, on peut réaliser trois opérations: fixer la borne sur son panneau, souder le fil 29 sur la borne et fixer le fil 23 sur la borne.
Les figures 10 et 11 représentent un autre mode de réalisation de l'invention, dans lequel trois opérations sont accomplies en appliquant simplement de la chaleur à la borne. La patte 26 de la borne conforme aux figures 10 et 11 est analogue à la patte de la borne des figures 8 et 9, mais la tige 31 de la borne comporte une gorge circonférencielle 32, dans la- quelle est ajustée une cosse 33, de préférence de forme ovale. L'extrémité dénudée 34 d'un fil 35 est ajustée dans l'espace rendu disponible par la forme ovale de la cosse. Quand la partie 31 se dilate sous l'effet de l'ex- plosion, l'extrémité 34 du fil 35 est fixée solidement entre la cosse et la partie terminale 31.
La borne représentée sur la figure 12 comprend une tige filetée 36 destinée à être introduite dans un orifice d'un panneau. La borne est fixée sur le panneau en serrant un écrou 37. La patte 38 de la borne est munie d'un alésage axial qui contient la charge explosive. Une bague de re- tenue 39 est ajustée sur la patte 38 de manière à fixer un ou plusieurs fils, dont un seul 35 a été représenté, sur la patte 38. Cette bague 39 pos- sède la forme et les dimensions voulues pour que l'extrémité dénudée 34 du fil soit convenablement ajustée entre la hague et la patte ; la bague peut être ovale ou circulaire et comporter une ou plusieurs oreilles.
Comme il est évident, d'après la description précédente, l'explosion de la charge, en produisant une dilatation radiale commandée de la patte 38, serre le fil en position, en réalisant ainsi une connexion électrique excellente et possédant une grande résistance mécaniques Pour maintenir la'bague 39 en position avant la dilatation de la patte de la borne, la patte comporte de
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préférence des collerettes 38' et 38".
Le dispositif de la bague 12 peut être utilisé également pour fixer des fils sur des bornes conformes aux figures 1 à 11.
Les figures 13 et 14 montrent comment le principe de l'invention peut être utilisé pour raccorder deux ou plusieurs fils au moyen d'un rac- cord de câblage du type à épissure. Le dispositif utilisé à cet effet est analogue en principe à ceux représentés sur les figures 10 et 12. Un organe de retenue constitué par une bague 40 est ajusté sur le raccord creux 41, qui comporte de préférence une collerette et dans lequel la charge explo- sive est renfermée. Sur la figure, la bague a une forme générale circulaire et comporte des oreilles 40', dans lesquelles on introduit les extrémités dénudées 34 des fils. On peut naturellement utiliser aussi une bague ovale ou d'une autre forme appropriée. Il est évident que l'explosion de la char- ge gonfle les parois du raccord 41 et provoque ainsi le serrage des fils.
La borne de la figure 15 comprend une tête 45 et une queue 46, qui sont appliquées en partie à l'intérieur d'une embase isolante 6, tel qu'un panneau d'instruments, et qui font saillie en partie en dehors de ce socle, La partie saillante de la tige est creuse et remplie par une charge explosive 4. La portion de tige appliquée à l'intérieur de l'embase 6, ou tout au moins une partie de cette portion de tige, est munie d'une surface extérieure mordante 48. Cette surface analogue à cell d'une lime peut être obtenue par un moyen approprié quelconque, par exemple en moletant ou usinant la partie 48. Pour le but que s'est fixé l'invention, il suffit que cette surface morde suffisamment dans la paroi de l'ouverture de l'embase pour que la borne soit retenue provisoirement à l'intérieur de cet orifice.
Un moletage en spirale, comme celui représenté, présente l'avantage particu- lier que les bords du moletage mordent dans la matière de l'embase quand on enfonce la borne dans l'orifice par une légère pression, en assurant ainsi une fixation solide de la borne dans l'embase.
La borne représentée sur la figure 15 se trouve dans une position telle qu'elle est maintenue par son propre poids dans l'embase; cependant , il est évident qu'en pratique la position de la borne est souvent telle qu'elle a tendance à sortir de l'embase, si on ne la retient pas dans celle-ci.
L'utilisation d'une surface mordante 48 permet de monter commodément la borne dans une position inclinée quelconque, même dans une position rehver- sée.
La figure 15 montre en outre comment on peut connecter un fil 23 à la borne en faisant glisser la cosse 24 de ce fil sur la partie saillante de la tige.
L'explosion de la charge, en appliquant de la chaleur à la borne, provoque une dilatation latérale commandée de la partie saillante de la tige.
Cette dilatation forme en réalité sur la borne une deuxième tête, qui fixe solidement la borne dans l'embase et le fil sur la borne, en maintenant la cosse 24 serrée entre la partie dilatée de la tige et la paroi inférieure de l'embase 6.
On peut connecter des fils supplémentaires à la borne en faisant glisser leurs cosses par dessus la partie saillante da la tige ou en montant celles-ci entre la tête 45 et l'embase 6.
L'effet cumulatif de la chaleur appliquée à la borne pour allumer la charge et de la chaleur engendrée par l'explosion peut être utilisé aus- si pour fixer un autre fil sur la borne par une opération de soudure.
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La borne représentée sur la figure 16 comprend une tige 49 et une tête représentée dans son ensemble par 50.
La partie saillante de la tige est encore creuse et remplie d'une charge explosive 4; l'explosion de celle-ci provoque la dilatation commandée et décrite plus haut de la partie saillante de la tige et assure ainsi la fixation de la borne sur l'embase 6.
Tandis que la tête 45 de la figure 15 fait partie intégrante de la tige 46, de telle sorte qu'il est difficile de séparer la tête de la tige, la tête 50 de la figure 16 est réunie à sa tige de façon qu'on puisse la séparer facilement de celle-ci. A cet effet, la matière est affaiblie à l'endroit du raccordement entre la tête et la tige. La tête se présente sous la forme d'une collerette 51, munie d'une gorge circonférencielle 52 directement adjacente à la tige.
Cette gorge 52 est prévue de chaque côté de la collerette, de sorte que celle-ci n'est réunie à la tige que par un pont relativement faible de matière.
Un effet analogue peut être obtenu par un autre moyen approprié, par exemple en prévoyant une perforation entourant la tige.
L'amorce de rupture formée par les gorges 52 permet de séparer la tête de la tige sans exécuter des opérations, telles que perçage ou burina- ge, qui seraient nécessaires pour séparer une tête telle que celle repré- sentée sur la figure 15.
Si la borne est ajustée dans un orifice borgne ou inaccessible, un coup de marteau sur la partie supérieure de la tige sera en général suffisant pour séparer la collerette de la tige. Quand ceci n'est pas réalisable, la collerette peut être enlevée en introduisant un outil approprié, par exem- ple un tournevis, entre la collerette et l'embase 6, et en faisant levier avec ce tournevis sur la collerette et vers le haut, jusqu'au moment où celle- ci se brise en se séparant de la tige. Après avoir retiré la collerette, on peut pousser la tige à travers son orifice.
Pour faciliter l'introduction d'un tournevis ou d'un autre outil entre 1 embase et la collerette, le bord périphérique de celle-ci est de préférence légèrement relevé, comme on le voit en 51'.
Un ou plusieurs fils peuvent être fixés sur la borne, comme on l' a expliqué pour le fil 23 et sa cosse 24.
Un fil supplémentaire peut être connectée à la borne par une opé- ration de soudure. A cet effet, on place l'extrémité dénudée 28 du fil 29 au contact de la face supérieure d'extrémité de la tige 49 et on applique de la soudure sur l'extrémité 28 du fil et sur.la tige.
Quand la charge de la borne explose sous l'action de la chaleur appliquée à la tige, cette chaleur et la chaleur engendrée par l'explosion coopérant pour faire fondre la soudure. Il en résulte que la seule applica- tion de chaleur à la borne assure la fixation de celle-ci dans l'embase, par la dilatation de la partie creuse de la tige, connecta à la borne les fils montés sur cette partie de la tige, et soude également l'extrémité de fil 28 sur la borne.
Pour faciliter l'opération de soudure, la tige 49 se prolonge de préférence ' au delà de la collerette 50 et sa face supérieure comporte une gorge transversale 53, qui peut être garnie de soudure et dans laquelle on peut disposer l'extrémité 28.
Tous les modes de réalisation conformes aux figures 1 à 16 ont ceci de commun qu'un ou plusieurs organes sont réunis à la borne ou par la borne,
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par suite de la dilatation commandée d'un organe de retenue renfermant la charge explosive, l'expansion de cet organe s'effectuant vers l'extérieur.
Les dispositifs des figures 17 à 26 utilisent le même principe de base d'une dilatation commandée de l'organe de retenue d'une borne ou d'un autre rac- cord; ce principe est appliqué en introduisant l'organe ou les organes à réunir dans l'organe de retenue et en entourant celui-ci avec la charge ex- plosive, de manière que la déformation de l'organe de retenue, se produisant au moment de l'explosion, se traduise par une expansion dirigée vers l'ex- térieur, qui assure une fixation solide de l'organe ou des organes introduits dans l'organe de retenue.
Si on considère en détail des figures 17 et 18, on voit que la borne conforme à ces figures comprend une tige 55 comportant un alésage intérieur axial 56 et un alésage extérieur axial 57.L'alésage intérieur reçoit l'extrémité dénudée 58 d'un fil 59 et l'alésage extérieur est rempli par une charge explosive 4. L'alésage extérieur constitue une chambre annu- laire entourant l'alésage intérieur qui est disposé de préférence coaxiale- ment par rapport à l'axe de la tige.
La figure 17 montre la borne avant l'explosion de la charge. La borne est maintenue en position dans l'ouverture de l'embase par un épaule- ment 60. L'extrémité supérieure de la tige comporte encore une gorge 53 pour connecter à la borne l'extrémité 28 d'un fil. La soudure est indiquée en 61.
La figure 18 montre la borne après l'explosion de la charge. Comme on le voit sur cette figure, les parois de la tige définissant la chambre an- nulaire 57 sont gonflées à la fois vers l'extérieur et vers l'intérieur par la pression de l'explosion. La paroi gonflée vers l'extérieur se trouve au delà du périmètre de l'ouverture de l'embase et la borne est donc fixée ainsi dans l'embase. Le gonflement vers l'intérieur réalise un serrage puis- sant de la paroi de la tige sur l'extrémité 58 du fil.
Cette extrémité peut être retenue dans la borne, avant l'explosion, par un moyen approprié quel- conque, par exemple par un ajustage légèrement serrée
En disposant 1 alésage 56 coaxialement par rapport à l'axe de la borne, on peut maintenir le fil 59 symétriquement par rapport au corps de la borne, ce qui est utile pour de nombreuses applications. Le serrage éner- gique entre la paroi intérieure de la tige et l'extrémité de fil 58 assure le contact sur une grande surface et réalise par conséquent un contact élec- trique de première qualité. La surface de contact allongée, le long de la- quelle la tige et le fil sont appliqués l'un sur l'autre, empêche d'exercer sur le fil une pression fortement localisée et supprime ainsi tout danger de couper le fil par la pression.
Il en résulte qu'on peut utiliser des fils minces ou des fils câblés.
Comme on l'a expliqué en considérait la figure 16, la chaleur appli- quée à la borne pour faire exploser la charge et la chaleur dégagée par l'explosion fournissent un effet combiné suffisant pour faire fondre la sou- dure 61. En d'autres termes, il suffit d'appliquer de la chaleur à la borne pour réaliser encore trois opérations: la fixation de la borne dans l'em- base, la fixation d'un fil dans la borne et la soudure d'un fil sur l'exté- rieur de la borne. La borne peut être munie d'une surface mordante 48, qui l'empêche de tomber avant d'être fixé dans l'embase par l'explosion. De même, la borne de la figure 16 peut être munie d'une surface mordante.
D'autre part, l'épaulement 60 peut être remplacé par un collier amovible 50, comme on l'a expliqué en se référant à la figure 16.
Le raccord du type épissure de'la figure 19 comprend un machon intérieur 61
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ou un organe d'une forme analogue dans lequel on introduit deux fils 62 et 63 qu'il s'agit de réunir électriquement et mécaniquement. Le manchon inté- rieur 61 est entouré par un manchon extérieur 64 ou par un organe d'une forme analogue. Les deux manchons sont écartés l'un de l'autre de manière à former entre eux une chambre cylindrique 65, qui est remplie par une charge explosi- ve 4, le manohon.64 servant à maintenir cette charge en position. La chambre 65 peut être sensiblement ou totalement fermée à ses deux extrémités, en sertissant par exemple le manchon intérieur par dessus le manchon extérieur comme on le voit en 66.
Quand on fait exploser la charge en appliquant directement de la chaleur au manchon 64, ou au moyen d'un chapeau détonateur allumé électri- quement, la pression résultante tend à refouler le manchon intérieur vers l'intérieur, et le manchon extérieur vers l'extérieur. En d'autres termes, la déformation des manchons est analogue à celle des parois de la tige de la figure 18. La déformation du manchon intérieur vers l'intérieur appuie ce manchon contre les fils 62 et 63, en fixant ainsi mécaniquement ces fils à l'intérieur du raccord et en les connectant électriquement le long d'une surface de contact de grande longueur. Le gonflement de la paroi extérieure de la borne vers l'extérieur (gonflement qui est utilisé dans le dispositif de la figure 18 pour fixer la borne sur l'embase) n'est pas utile avec le raccord de la figure 19.
Pour éviter autant que possible le gonflement du manchon 64 vers l'extérieur, on donne de préférence à ce manchon une résis- tance considérablement plus grande que celle du manchon 61, en choisissant des matériaux appropriés pour les manchons 64 et 61, ou encore en donnant au manchon 61 une plus faible épaisseur qu'au manchon 64, comme on le voit sur la figure.
Il est évident que le manchon extérieur n'est pas essentiel pour un raccord utilisant une expansion vers l'intérieur et qu'on peut par con- séquent le supprimer.
La figure 20 représente un dispositif dans lequel les deux organes 62 et 63 sont introduits dans un manchon 70. La matière explosive est appli- quée à l'extérieur du manchon 70, sous la forme d'un revêtement 83, par un moyen approprié quelconque,; on peut par exemple utiliser à cet effet une matière explosive sous la forme d'une pâte ou d'un cordon, ou sous une au- tre forme quelconque permettant de la faire adhérer au manchon.
La matière explosive est de préférence un mélange sous forme de pâte, qui peut pro- duire un dégagement de gaz extrêmement important et rapide et qui durcit après séchage de manière qu'on puisse stocker le raccord muni de son revê- tement Les organes 62 et 63 peuvent être des conducteurs électriques sous la forme de fils ou de câbles; ils peuvent consister également en barres, ti- ges ou fils métalliques utilisés à d'autres buts quelconques. Ces organes peuvent avoir une section transversale ronde ou profilée. La paroi interne du manchon 70 doit être adaptée naturellement au contour des deux organes 62 et 63.
La figure 21 représente un raccord du type à épissure permettant de réunir des organes 62 et 63' de diamètres différents. Si la différence de section entre les organes 62 et 63' n'est pas importante, l'expansion du manchon 70 vers l'intérieur peut compenser cette différence. Dans le cas contraire, la paroi interne du manchon doit être adaptée aux sections trans- versales respectives des deux organes, en réduisant par exemple par embou- tissage le diamètre intérieur d'une partie du manchon jusqu'au diamètre le plus petit des deux organes 62,63'.
La figure 22 représente un raccord dont l'organe tubulaire 71 com- porte deux ouvertures parallèles 72 et 73, destinées à recevoir respective-
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ment deux paires d'organes 62, 63 et 74, 75. Les organes 62 et 63 ont le même diamètre ; les organes 74 et 75 ont également le même diamètre, qui est plus petit que celui des organes 62 et 63. Il est évident que tous les organes peuvent avoir le même diamètre et qu'on peut également réunir 1' un à l'autre deux organes de diamètres différents comme dans le cas de la figure 21.
La charge explosive est appliquée à l'extérieur du manchon 71, comme on l'a expliqué en se référant à la figure 20.
La figure 23 représente un raccord servant à réunir l'extrémité d'un organe 76 à un élément 77, qui peut faire partie d'un dispositif fixe ou à un élément tel que l'étrier représenté sur le dessin. Cet organe 76 est représenté à titre d'exemple sous la forme d'un câble, mais il peut consis- ter également en un organe plein, comme on l'a expliqué en se référant à la figure 20. Ce câble métallique 76 est introduit dans un manchon 78, à l'extérieur duquel on applique la charge explosive. On fixe ce manchon dans l'étrier par un moyen approprié quelconque, par exemple par un disque 79.Le dispositif de la figure 23 peut être considéré comme une borne de tension.
Les figures 24 et 25 représentent un raccord de dérivation destiné à être utilisé aux endroits où l'opérateur dispose d'une extrémité libre d'un fil, qu'il peut introduire dans le raccord.
Le raccord de la figure 24 comprend un manchon 80 ayant la forme d'un T. L'ouverture traversant la barre du T sert à réunir des organes 62 et 63, tandis que l'orifice traversant la tige 80' du T sert à réunir un troisième organe 81 au raccord. La matière explosive est appliquée à l'ex- térieur du manchon de manière que l'expansion produite par l'explosion réu- nisse les trois organes comme on l'a expliqué précédemment.
Le raccord de la figure 25 est analogue à celui de la figure 24 mais comporte un manchon 82 dont le prolongement 82' fait un angle aigu avec la partie 82.
L'organe 81' de la figure 25 est plus mince que les autres organes sur la figure,mais il.peut naturellement avoir le même diamètre que des derniers. D'autre part, tous les organes de la figure 25 et de la figure 24 peuvent avoir des sections différentes comme on l'a expliqué déjà.
La figure 26 représente un autre mode de réalisation d'une borne utilisant l'expansion interne. Une borne ayant des dimensions quelconques désirées est montée sur un tableau ou une bande 86 d'isolement par un moyen approprié quelconque. Un revêtement 87 en matière explosive,est appliqué à l'extérieur'de la borne, par exemple par immersiono Le fil 88 à connecter est ajusté avec son extrémité dénudée.dans la cavité de la borne (figure de gauche); cette extrémité est fixée dans cette cavité par la contraction de la borne due à l'explosion de la charge (figure de droite).
Les pièces des figures 17 à 26, sur lesquelles est appliqué le re- vêtement explosif,doivent avoir des sections sensiblement symétriques, de matière que la pression du gaz produisant la contraction ou expansion vers l'intérieur s'équilibre en agissant de tous les côtés sur les surfaces cor- respondantes.
Des essais effectués sur les raccords conformes'aux figures 17 à 26 ont montré que l'organe de retenue et le ou les organes introduits dans celui-ci sont repoussés en contact extrêmement intime, sensiblement le long des surfaces entières juxtaposées, par la pression engendrée par l'explosion et dirigée vers l'intérieur. Le joint ainsi obtenu est étanche aux gaz et à l'humidité, il ne s'oxyde pas et ne se détériore en aucune manière, grâce à
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l'absence de gaz ou d'air emprisonné, toutes les traces de gaz et d'air étant chassées à l'extérieur du joint. Les parties respectives forment pratiquement un bloc d'une seule pièce, de sorte que le joint possède d'excellentes pro- priétés et mécaniques.
Le raccord de dérivation conforme à la figure 27 et destiné à con- necter un fil à une ligne continue comprend deux organes complémentaires 90 et 91. Ces organes sont de préférence des moitiés symétriques et sont repré- sentés ainsi sur le dessin, mais ils peuvent également avoir des formes dif- férentes. Les faces' coopérantes de ces deux organes comprennent chacune une gorge semi-cylindrique 92 et 93. Comme il est facile de le voir, ces gorges constituent deux canaux cylindriques quand les organes 90 et 91 sont assem- blés., Ces' canaux servent à recevoir et à guider des fils 94 et 95. Ces fils sont représentés comme ayant des diamètres différents, mais il peuvent na- turellement avoir aussi le même diamètre.
Pour fixer ensemble les deux or- ganes, dans une position leur permettant de recevoir et de maintenir les fils, on prévoit un moyen de maintien ou serrage par explosion. Ce moyen est disposé en principe de telle manière qu'il maintient provisoirement les deux moitiés du raccord, quand on l'a ajusté sur celles-ci, et qu'il les assemble définitivement quand on a provoqué l'explosion. A cet effet, on prévoit des -alésages alignés 96 et 97, qui s'étendent transversalement à travers les deux moitiés du raccord. On loge dans ces alésages un rivet ex- plosif 98. Ce rivet réunit les deux moitiés du raccord sans les serrer, quand on l'a introduit dans les alésages 96 et 97. La longueur de ce rivet peut être choisie' de manière que sa partie creuse 98 remplie par la charge explosive s'étende au delà de la:face extérieure de l'organe 90.
Quand le rivet explose, sous l'action de la chaleur qui lui est appliquée, sa partie saillante se dilate latéralement en réunissant ainsi solidement les deux moitiés du raccord, comme on l'a expliqué par exemple en se référant aux fi- gures 15 à 18. On a trouvé cependant préférable de donner à la tige du ri- vet une longueur telle que son extrémité affleure sur la paroi extérieure de l'organe 90 et de prévoir une cavité ou contre-alésage 99, dans lequel la partie creuse de la tige du rivet peut se dilater au moment de l'explosion.
On comprend que cette dilatation dans le contre..alésage 99 réunit solidement les organes 90 et 91. L'organe 91 comporte aussi de préférence un contre- alésage 100 destiné à recevoir la tête du rivet. Aucune partie du rivet ne fait donc-saillie latéralement sur le raccord quand les moitiés de celui-ci ont été fixées l'une sur l'autre.
Pour fixer mécaniquement le raccord dans une position invariable sur les fils et pour établir une connexion à grande conductibilité entre les fils et le métal du raccord, on prévoit un deuxième dispositif explosif de maintien: Ce dispositif consiste sur la figure en deux cartouches explosives 105 et 106, agissant chacune sur un fil correspondant.
Ces cartouches sont ajustées dans des cavités disposées respectivement sur un bord des gorges 92 et 93 ou très près de ce bord. Chacune de ces cavités est formée respectivement par des gorges complémentaires et semi-cylindri- ques 107 et 108. On pourrait naturellement prévoir des cartouches et des ca- vités ayant une autre forme appropriée quelconque.
L'explosion des cartouches produit une expansion de leurs parois; cette expansion presse le fil correspondant contre la matière constituant les organes 90 et 91 de la même manière que celle expliquée en se référant par exemple à la figure 19 et plus particulièrement au manchon 61 de cette figure. Il en résulte que les fils sont maintenus serrés à l'intérieur du raccord et se trouvent en contact intime mécaniquement et électriquement avec le métal du raccord. On a représenté des cartouches relativement courtes, mais elles peuvent naturellement s'étendre sensiblement sur toute la longueur des gorges 92 et 93.
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Quand on désire monter le raccord, on place les deux organs 90 et 91 sur les fils après avoir introduit les cartouches 105 et 106. On réunit ensuite provisoirement les deux organes en introduisant le rivet 98 dans les alésages 96 et 97, puis on applique de la chaleur, de préférence direc- tement au rivet 98, par exemple au moyen d'une lampe à souder.
L'explosion du rivet serre mécaniquement ensemble les deux organes de raccord. On-appli- que la chaleur d'une manière continue jusqu'à ce que les cartouches¯105 et
106 explosent en pressant fortement les fils 94 et 95 contre les parois des gorges 92 et 93.La pression des fils exercée contre la matière du raccord est due à l'explosion des cartouches 105 et 106 et produit un joint électri- que étanche aux gaz et à 1 humidité,
Comme on le voit d'après la description précédente, le raccord con- forme à la figure 27 utilise des explosions décalées, l'une pour réunir les deux organes du raccord -et l'autre pour réunir le raccord aux fils.
Cette disposition est avantageuse du fait que l'explosion réalisant la con- duction et produite par les cartouches 105 et 106 appuie les fils contre une structure (formée'par les organes 90 et 91) qui a déjà été assemblée rigidement par la première explosion. Les deux explosions sont réalisées avec un certain espacement dans le temps par l'opération simple et unique consistant à appliquer de la chaleur à 1 extérieur du raccord.
La description précédente montre que le point obtenu par l'explo- sion d'une charge est réalisé, dans tous les exemples décrits et représen- tés, par l'expansion commandée de l'organe de retenue. En conséquence, la qualité du joint est essentiellement indépendante des propriétés métallurgi- ques des organes destinés à être réunis au raccord ou par celui-ci.
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The present invention relates to electrical or mechanical connectors intended to permanently join several members; it also relates to a process for bringing together several organs in a permanent manner.
The connector according to the invention comprises a retaining member, which is subjected to a deformation controlled by the explosion of an explosive charge. The controlled deformation of the retainer, and in addition, if desired, the heat generated by the explosion, are used to join the members to the fitting, or to each other by means of the fitting, and to achieve several other purposes. important and new, as well as to take advantage of certain advantages as will be explained in more detail later.
The explosive charge can be placed either inside the retainer, in which case each member to be connected surrounds the retainer and the outward expansion produced by the explosion unites the organs. ganes or around the retaining member, and in this s each member to be connected is introduced into the retaining member and the expansion produced. inwards by the explosion fixes each member inside the retaining member and consequently on the fitting.
The invention makes it possible to conveniently bring together several members made of the same material or of different materials, including different metals which cannot be welded or which can only be welded with great difficulty. It also makes it possible to bring together members of different sections, for example members of round section having equal or unequal diameters, members of profiled section and members arranged at any certain angle. The invention is ideally suited for joining a solid wire, rod or solid bar to a cable.
The preferred field of application of the invention is that of electrical connectors in the form of terminals intended to be fixed to a support such as a panel, of splice type connectors which are used to connect several wires. solid or cables, and bypass fittings that are used to connect a wire on an overhead line.
The object of the invention is in particular an electrical connection which can be fixed quickly and reliably on a support base, even at difficult locations, and which thus give the engineer great freedom to establish the plan. electrical installations.
Another subject of the invention is. Splice-type fitting, which allows wiring to be performed without special tools and can be made conveniently in severe conditions, such as arctic temperatures.
The fixing of the connector according to the invention on its support, for example on a panel, can be carried out on only one side of the panel, whereas the known ordinary connectors generally require accessibility from both sides of the panel.
In one embodiment, it is possible to fix a connector simultaneously on its support and on one or more wires by a single operation, thus simplifying and accelerating the assembly and the wiring of the connector.
Another subject of the invention is a device making it possible to simultaneously fix and seal a terminal on its support by a single operation. Sealed terminals are widely used in electronic equipment. Fixing and sealing the terminal in a single operation considerably reduces the cost of labor compared to the case where several separate operations are used.
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In a connector according to the invention, the rod of the latter carries a clamping or holding means capable of temporarily holding the connector in an orifice in the support where it has been introduced. The arrangement of this clamping means facilitates the establishment of the fittings, before they are finally fixed by the effect of the explosion. The effect of this tightening obviously prevents the fittings from falling, whatever the inclination of their position and even in an upside-down position.
The invention also provides a fitting which, after being finally fixed in its holder by the effect of the explosion, can be removed conveniently and quickly without damaging the holder. To this end, the connector comprises an easily removable head or collar, the removal of which then makes it possible to remove from its support the connector which has undergone an expansion.
The invention also provides a connector, the design of which allows a wire to be connected symmetrically to the body of the connector, and which has a considerable contact surface between the connector and the wire, thus achieving very high quality contact characteristics and avoiding exert a strongly localized pressure on the wire, which consequently does not risk being cut. This feature offers the advantage of being able to use thin or standard wires.
Another connector according to the invention and of the splice type allows the wires to be connected in an extension of one another or at an angle without the use of a special tool, by simply applying heat to the connector. , for example by means of a blowtorch. Overhead lines and other outdoor electrical wires often need to be connected in adverse weather conditions, such as rain, snow, or severe cold. Under these conditions, the soldering operations, which were often used up to now to connect the wires, the introduction and tightening of screws, etc., are difficult to carry out.
On the contrary, simple heating of a cartridge-like fitting presents no difficulty even under the most unfavorable atmospheric conditions.
The invention also provides a two-part branch connector, which is especially suitable for application to overhead power lines. This connector makes it possible to conveniently introduce the wires to be connected between the two parts of the connector and to join them together by the explosion of a load. This connector also secures the wires in the connector by the detonation of a second explosive charge, the effect of which is to press the wires against the metal of both parts of the connector. The heat required to successively detonate the two charges can be generated by a blowlamp directed at the connector.
@ It is evident that the controlled deformation of the wall of the fitting provides for mounting and / or wiring of the fitting without any soldering. This feature not only facilitates the mounting and wiring of fittings in difficult locations, as already mentioned, but also considerably simplifies these operations in conditions where they would be difficult to perform if the methods and procedures were used. common means.
For example, the connection of telephone and power cables can be carried out quickly and reliably without any tools, by simply heating the body of the fitting. An open flame, such as that of a match, may be sufficient for this heating. Another very important advantage of the invention lies in the fact that the seal produced by the controlled deformation has a very high mechanical strength and that it is furthermore gas and moisture proof. Tests have shown that the organs to be reunited
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are assembled so tightly and so intimately that they form, so to speak, a one-piece block for all practical applications.
The invention further contemplates the use of the heat generated by the explosion to perform welding operations at the same time as operations performed by the deformation of the wall of the fitting. Under certain conditions, for example in the open air, it is sometimes difficult to produce the necessary solder temperature by common means. Experience has shown that the cumulative effect of the heat applied to the fitting to cause the explosion and the heat generated by the explosion is generally more than sufficient to provide the necessary solder temperature.
The invention also makes it possible to produce joints, particularly of the splice type, the elements of which are attached to each other with such a degree of cohesion that they form practically a single piece.
As a result, the seal is impervious to moisture and gases and, moreover, it cannot oxidize or deteriorate in any other way, thanks to the absence of gas or gas occlusions. air; il¯, therefore has excellent mechanical properties and excellent contact properties.
Several embodiments of the invention have been shown in the accompanying drawing. On this drawing:
Figure 1 is a partially cutaway elevational view of two wiring terminals mounted on an isolation panel; one of the terminals is shown before the explosion and the other after the explosion;
Figures 2, 3 and 4 show different variants of a terminal according to the invention;
Figure 5 is a view similar to Figure 1, but shows two isolated terminals of a metal support panel;
Figure 6 is an elevational view of a terminal analogous to the terminals of Figure 1 and shows the attachment of a wire to the terminal;
Figure 7 is a partially cutaway elevational view showing a terminal sealed to its support;
Figure 8 is a partially cutaway view of a terminal having means for soldering a wire to the terminal;
Figure 9 is a perspective view of the terminal of Figure 8;
FIG. 10 is a view of a terminal comprising a means for fixing two wires;
Figure 11 is a partial perspective view of the terminal of Figure 10;
FIG. 12 is an elevational view of another embodiment of the terminal according to the invention;
Fig. 13 is a side view of a splice type fitting for connecting two wires;
Figure 14 is a section taken on line 14-14 of Figure 13;
Fig. 15 is a sectional view of a terminal provided with an exterior surface;
Figure 16 is a perspective cutaway view of a terminal having a removable head;
Figure 17 is a sectional view of a terminal to which a wire can be connected symmetrically with respect to the axis of the terminal;
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FIG. 18 is a section through the terminal of FIG. 17, this terminal being fixed on its support;
Fig. 19 is a partially cut away view of a splice type fitting;
Fig. 20 shows a simplified splice type fitting;
Figure 21 shows a variant of the connector of Figure 20;
Fig. 22 shows a splice type fitting for joining parallel wires;
Figure 23 shows a connector for securing the end of a wire or cable to a yoke;
Figure 24 shows a bypass fitting;
Fig. 25 shows a branch connector in which the branch wire makes an acute angle with the main wire;
Both Figures 26 are cross sections of a terminal using inwardly directed expansion; they represent the milestone before and after the explosion respectively;
Figure 27 is a perspective view of a bypass fitting;
If we first consider Figure 1, and more particularly the left terminal of this figure, we see that this terminal comprises a tab 2, which can be solid and is used to connect one or more wires to the terminal by an appropriate means. The tail 3 of the terminal constitutes the retainer and comprises for this purpose an axial bore 4, preferably open, which contains a small loaded with a suitable explosive. Types of explosives which may be suitable are well known to those skilled in the art.
An igniter or detonator can also be placed in the bore, if necessary or desirable, to facilitate ignition of the charge.
The shank 3 of the terminal is cylindrical at its base, or in any case has a configuration allowing it to be conveniently fitted into an opening 5 of a panel 6. The depth of insertion of the terminal may be limited by a collar 7.
When it is desired to fix the terminal inside the panel by detonating the load, heat is applied to the leg of the terminal, preferably directly on the flange 7, by any suitable means such as an iron. solder, a heater 8 specially designed for this purpose and indicated in dotted lines, an induction coil surrounding the terminal, a spot welding device or an open flame. The means used to burn the load does not form part of the invention and any suitable means, current or non-current, can be used for this purpose.
As a result of the pressure generated by the explosion, the walls of the end part 3, provided. ' that they have an appropriate thickness and composition, are strongly swollen, generally so as to take approximately the bulging shape shown for the right-hand terminal 1, and in any case such a shape. that part 3 is securely fixed in the panel. Due to the considerable swelling of the walls, it is not necessary to observe a narrow tolerance between the diameter of the orifice 5 and the initial outside diameter of the part 3.
The controlled expansion also makes it possible to use the same terminals for widely varying panel thicknesses, thereby considerably reducing manufacturing requirements, along with the cost of terminals and panels.,
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The panel of FIG. 1 is shown as being an insulation panel, for example made of a plastic material; in this case, it is not necessary to isolate several terminals fixed to the panel from each other.
A metal wire 9 is connected to the panel by means of a soldered loop.
Figure 2 shows a terminal, in which the tab 2 of Figure 1 is replaced by a threaded stud 10 and a clamping nut 11.
FIG. 3 shows a hollow stud 12, into which a plug 13 of an electric cable can be inserted.
FIG. 4 shows a terminal provided with a welded lug 14 in the form of a fork.
One can of course imagine a large number of other usable and suitable shapes for the studs or wiring lugs. The shapes shown are given only by way of example to illustrate the invention.
The operations required to secure any of the terminals of Figures 2, 3 and 4 to a panel or other support will become apparent from the foregoing description.
Figure 5 shows terminals similar to those in Figure 1.
These terminals are therefore designated as a whole by the reference number 1. While the terminals of Figure 1 are mounted on an isolation panel, those of Figure 5 are mounted on a metal panel 15, so that it is necessary to electrically isolate the terminals from one another. For this purpose, an insulating ring 16 is fitted between the lower part 4 of each terminal and the panel. This ring initially has the configuration of the left ring, but it is deformed by the explosion so as to take the shape of the right ring and thus to be securely attached to the panel.
Any suitable plastics, or other insulating material, can be used to form the ring 16. However, plastics, such as NYLON and TEFLON are particularly suitable because they are elastic enough to expand. without splitting and at the same time they can resist the heat generated by the explosion.
Figure 6 shows an arrangement in which a terminal 1 is attached to an insulating panel 6. The new essential feature of this arrangement is that the expansion of part 3 also serves to fix an insulated wire to the terminal. 23. For this purpose, a terminal 24 clamped to the end of the wire is slid over part 3, while the latter still has its initial shape, that is to say a cylindrical shape.
As can be seen clearly in Fig. 6, the subsequent expansion of part 3 serves to hold terminal 24 in place and to make good metallic contact thereof with part 3.
Figure 7 shows the application of the invention to a hermetically sealed terminal. The support 25 of this terminal can be considered as a part of a metal casing containing electronic equipment, since hermetically sealed terminals are frequently used with such equipment; however, the support 25 can also be an ordinary metal panel.
In order to be able to seal the terminal on its support, the part of the rod 3 and also, preferably, the underside of the collar 7, which are
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applied inside or on the support, are covered with a suitable solder material 36; in a variant, one can also pass over the rod 3 and apply under the collar 7 a solder ring before inserting the terminal in its support. In another variant, the solder can be applied to the casing 25, in which case an ordinary terminal according to Figures 1 to 4 can be used.
When the explosive charge is ignited, the cumulative effect of the heat applied to the terminal to detonate the charge and the heat generated by the explosion melt the solder on the support and on the terminal, thus effectively sealing the terminal. on the support.
FIGS. 8 and 9 show a terminal, the rod of which is similar to that of the terminals described above and which consequently received the same reference number. The tab 26, which can be shortened, is provided with a cavity, for example a bore or a transverse groove 27, which receives the stripped end 28 of a wire 29. The groove is covered with a material of welding.
When heat is applied to the leg, for example by means of a soldering iron 30 designed for this purpose, the heat given off by the iron not only detonates the charge of the terminal, but also performs the soldering of the terminal. The end 28 of the wire inside the groove 27, If the solder coating applied in the groove 27 is not yet melted when the explosion occurs, the cumulative effect of the heat of the soldering iron and the heat given off by the explosion surely completes the welding operation. Alternatively, an ordinary soldering iron can be used, both to apply the solder to the throat and to cause the explosion.
The devices of figures 8 and 9 can be combined with the arrangement described with reference to figure 6, in that the expansion of part 3 of the terminal can be used also to fix a second wire 23 on the terminal. thick headed. In other words, by simply applying heat to the terminal, one can perform three operations: fix the terminal on its panel, solder the wire 29 on the terminal and fix the wire 23 on the terminal.
Figures 10 and 11 show another embodiment of the invention, in which three operations are accomplished by simply applying heat to the terminal. The lug 26 of the terminal according to Figures 10 and 11 is similar to the lug of the terminal of Figures 8 and 9, but the rod 31 of the terminal comprises a circumferential groove 32, in which is fitted a terminal 33, of preferably oval in shape. The stripped end 34 of a wire 35 fits into the space made available by the oval shape of the terminal. When the part 31 expands under the effect of the explosion, the end 34 of the wire 35 is firmly fixed between the terminal and the end part 31.
The terminal shown in FIG. 12 comprises a threaded rod 36 intended to be introduced into an orifice of a panel. The terminal is fixed to the panel by tightening a nut 37. The terminal leg 38 has an axial bore which contains the explosive charge. A retaining ring 39 is fitted on the tab 38 so as to fix one or more threads, only one of which has been shown, on the tab 38. This ring 39 is of the desired shape and dimensions so that the the stripped end 34 of the wire is properly fitted between the hague and the tab; the ring may be oval or circular and have one or more ears.
As is evident from the foregoing description, the explosion of the charge, producing a controlled radial expansion of the tab 38, clamps the wire in position, thereby making an excellent electrical connection and possessing high mechanical strength. maintain la'bague 39 in position before expansion of the terminal leg, the leg has
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preferably 38 'and 38 "flanges.
The device of the ring 12 can also be used to fix wires on terminals according to Figures 1 to 11.
Figures 13 and 14 show how the principle of the invention can be used to connect two or more wires by means of a splice type wiring connection. The device used for this purpose is similar in principle to those shown in Figures 10 and 12. A retaining member constituted by a ring 40 is fitted to the hollow connector 41, which preferably comprises a collar and in which the charge explodes. sive is enclosed. In the figure, the ring has a generally circular shape and has ears 40 ', into which the stripped ends 34 of the wires are introduced. It is of course also possible to use an oval ring or of another suitable shape. It is obvious that the explosion of the load inflates the walls of the connector 41 and thus causes the clamping of the threads.
The terminal of Fig. 15 comprises a head 45 and a shank 46, which are applied in part to the interior of an insulating base 6, such as an instrument panel, and which protrude partly outside it. base, the projecting part of the rod is hollow and filled with an explosive charge 4. The rod portion applied inside the base 6, or at least part of this rod portion, is provided with a biting outer surface 48. This surface similar to that of a file can be obtained by any suitable means, for example by knurling or machining part 48. For the purpose of the invention, it is sufficient that this surface bites sufficiently into the wall of the opening of the base so that the terminal is temporarily retained inside this orifice.
A spiral knurl, like the one shown, has the particular advantage that the edges of the knurl bite into the base material when the terminal is driven into the hole by light pressure, thus ensuring a solid attachment of the base. the terminal in the base.
The terminal shown in Figure 15 is in a position such that it is held by its own weight in the base; however, it is obvious that in practice the position of the terminal is often such that it has a tendency to come out of the base, if it is not retained in the latter.
The use of a biting surface 48 allows the terminal to be conveniently mounted in any tilted position, even in a tilted position.
FIG. 15 further shows how a wire 23 can be connected to the terminal by sliding the terminal 24 of this wire on the protruding part of the rod.
The explosion of the load, by applying heat to the terminal, causes a controlled lateral expansion of the protrusion of the rod.
This expansion actually forms a second head on the terminal, which firmly fixes the terminal in the base and the wire on the terminal, keeping the terminal 24 clamped between the expanded part of the rod and the lower wall of the base 6 .
Additional wires can be connected to the terminal by sliding their terminals over the protruding part of the rod or by mounting them between the head 45 and the base 6.
The cumulative effect of the heat applied to the terminal to ignite the load and the heat generated by the explosion can also be used to secure another wire to the terminal by a soldering operation.
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The terminal shown in Figure 16 comprises a rod 49 and a head shown as a whole by 50.
The protruding part of the rod is still hollow and filled with an explosive charge 4; the explosion thereof causes the expansion ordered and described above of the projecting part of the rod and thus ensures the fixing of the terminal on the base 6.
While the head 45 of Fig. 15 is an integral part of the shank 46, so that it is difficult to separate the head from the shank, the head 50 of Fig. 16 is joined to its shank so that can easily separate it from it. For this purpose, the material is weakened at the point of connection between the head and the rod. The head is in the form of a collar 51, provided with a circumferential groove 52 directly adjacent to the rod.
This groove 52 is provided on each side of the collar, so that the latter is joined to the rod only by a relatively small bridge of material.
A similar effect can be obtained by other suitable means, for example by providing a perforation surrounding the rod.
The fracture initiation formed by the grooves 52 allows the head to be separated from the rod without performing operations, such as drilling or chiselling, which would be necessary to separate a head such as that shown in FIG. 15.
If the terminal is fitted in a blind or inaccessible hole, a hammer blow on the top of the rod will usually be sufficient to separate the collar from the rod. When this is not possible, the collar can be removed by inserting a suitable tool, for example a screwdriver, between the collar and the base 6, and by levering this screwdriver on the collar and upwards, until the latter breaks and separates from the stem. After removing the collar, the rod can be pushed through its hole.
To facilitate the introduction of a screwdriver or other tool between 1 base and the collar, the peripheral edge of the latter is preferably slightly raised, as seen at 51 '.
One or more wires can be attached to the terminal, as explained for wire 23 and its terminal 24.
An additional wire can be connected to the terminal by a soldering operation. To this end, the stripped end 28 of the wire 29 is placed in contact with the upper end face of the rod 49 and solder is applied to the end 28 of the wire and to the rod.
When the charge of the terminal explodes under the action of heat applied to the rod, this heat and the heat generated by the explosion cooperating to melt the solder. It follows that the only application of heat to the terminal ensures the fixing of the latter in the base, by the expansion of the hollow part of the rod, connected to the terminal the wires mounted on this part of the rod. , and also solder the wire end 28 to the terminal.
To facilitate the welding operation, the rod 49 preferably extends beyond the collar 50 and its upper face has a transverse groove 53, which can be lined with weld and in which the end 28 can be placed.
All of the embodiments according to Figures 1 to 16 have this in common that one or more members are joined to the terminal or by the terminal,
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as a result of the controlled expansion of a retaining member containing the explosive charge, the expansion of this member taking place outward.
The devices of Figures 17 to 26 employ the same basic principle of controlled expansion of the retainer of a terminal or other connector; this principle is applied by introducing the member or members to be joined into the retaining member and surrounding it with the explosive charge, so that the deformation of the retaining member, occurring at the time of the explosion, results in an expansion directed towards the outside, which ensures a solid fixation of the organ or organs introduced in the retaining member.
If we consider in detail Figures 17 and 18, it is seen that the terminal according to these figures comprises a rod 55 having an axial internal bore 56 and an axial external bore 57. The internal bore receives the stripped end 58 of a wire 59 and the outer bore is filled with an explosive charge 4. The outer bore constitutes an annular chamber surrounding the inner bore which is preferably disposed coaxially with respect to the axis of the rod.
Figure 17 shows the terminal before the load exploded. The terminal is held in position in the opening of the base by a shoulder 60. The upper end of the rod further comprises a groove 53 for connecting the end 28 of a wire to the terminal. Welding is indicated in 61.
Figure 18 shows the terminal after the explosion of the load. As seen in this figure, the walls of the rod defining annular chamber 57 are inflated both outward and inward by the pressure of the explosion. The wall inflated outwardly is located beyond the perimeter of the opening of the base and the terminal is thus fixed in the base. The inward swelling tightens the wall of the rod strongly against the end 58 of the wire.
This end may be retained in the terminal, before the explosion, by any suitable means, for example by a slight tight fit.
By arranging 1 bore 56 coaxially with respect to the axis of the terminal, the wire 59 can be held symmetrically with respect to the body of the terminal, which is useful for many applications. The energetic clamping between the inner wall of the shank and the wire end 58 provides contact over a large area and therefore achieves high quality electrical contact. The elongated contact surface, along which the rod and the wire are applied to each other, prevents a strongly localized pressure from being exerted on the wire and thus eliminates any danger of cutting the wire by the pressure .
As a result, thin wires or cabled wires can be used.
As explained in view of FIG. 16, the heat applied to the terminal to detonate the charge and the heat given off by the explosion provide a combined effect sufficient to melt the solder 61. In other words, it suffices to apply heat to the terminal to carry out three more operations: fixing the terminal in the base, fixing a wire in the terminal and soldering a wire on the outside the terminal. The terminal may be provided with a biting surface 48, which prevents it from falling before being fixed in the base by the explosion. Likewise, the terminal of FIG. 16 can be provided with a biting surface.
On the other hand, the shoulder 60 can be replaced by a removable collar 50, as explained with reference to FIG. 16.
The splice-type fitting of Figure 19 includes an inner jaw 61
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or a member of a similar shape in which two son 62 and 63 are introduced which are to be joined together electrically and mechanically. The inner sleeve 61 is surrounded by an outer sleeve 64 or by a member of a similar shape. The two sleeves are separated from each other so as to form between them a cylindrical chamber 65, which is filled with an explosive charge 4, the manohon 64 serving to hold this charge in position. The chamber 65 can be substantially or totally closed at its two ends, for example by crimping the inner sleeve over the outer sleeve as seen at 66.
When the charge is detonated by applying heat directly to sleeve 64, or by means of an electrically ignited detonator cap, the resulting pressure tends to force the inner sleeve inward, and the outer sleeve inward. outside. In other words, the deformation of the sleeves is analogous to that of the walls of the rod of FIG. 18. The deformation of the inner sleeve inwards presses this sleeve against the wires 62 and 63, thus mechanically fixing these wires to the inside. inside the fitting and electrically connecting them along a long contact surface. The swelling of the outer wall of the terminal outwards (swelling which is used in the device of figure 18 to secure the terminal to the base) is not useful with the connector of figure 19.
In order to avoid as much as possible the swelling of the sleeve 64 outwardly, this sleeve is preferably given a considerably greater strength than that of the sleeve 61, by choosing suitable materials for the sleeves 64 and 61, or alternatively by choosing suitable materials for the sleeves 64 and 61. giving the sleeve 61 a smaller thickness than the sleeve 64, as seen in the figure.
Obviously, the outer sleeve is not essential for a fitting using inward expansion and can therefore be omitted.
Figure 20 shows a device in which the two members 62 and 63 are introduced into a sleeve 70. The explosive material is applied to the outside of the sleeve 70, in the form of a coating 83, by any suitable means. ,; for example, an explosive material can be used for this purpose in the form of a paste or a bead, or in any other form which enables it to adhere to the sleeve.
The explosive material is preferably a mixture in the form of a paste, which can give off extremely large and rapid gas evolution and which hardens after drying so that the fitting with its coating can be stored. 63 may be electrical conductors in the form of wires or cables; they can also consist of metal bars, rods or wires used for any other purpose. These members can have a round or profiled cross section. The internal wall of the sleeve 70 must naturally be adapted to the contour of the two members 62 and 63.
Figure 21 shows a splice type connector for joining members 62 and 63 'of different diameters. If the difference in section between the members 62 and 63 'is not important, the expansion of the sleeve 70 inwards can compensate for this difference. Otherwise, the internal wall of the sleeve must be adapted to the respective cross sections of the two members, for example by reducing by stamping the internal diameter of a part of the sleeve down to the smaller diameter of the two members. 62.63 '.
FIG. 22 shows a connector whose tubular member 71 comprises two parallel openings 72 and 73, intended to receive respective-
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ment two pairs of members 62, 63 and 74, 75. The members 62 and 63 have the same diameter; the members 74 and 75 also have the same diameter, which is smaller than that of the members 62 and 63. It is obvious that all the members can have the same diameter and that one can also join one to the other two. organs of different diameters as in the case of figure 21.
The explosive charge is applied to the outside of the sleeve 71, as explained with reference to Figure 20.
Figure 23 shows a connector for joining the end of a member 76 to a member 77, which may be part of a fixed device or a member such as the yoke shown in the drawing. This member 76 is shown by way of example in the form of a cable, but it can also consist of a solid member, as has been explained with reference to FIG. 20. This metallic cable 76 is introduced. in a sleeve 78, to the outside of which the explosive charge is applied. This sleeve is fixed in the caliper by any suitable means, for example by a disc 79. The device of FIG. 23 can be considered as a voltage terminal.
Figures 24 and 25 show a bypass fitting for use in locations where the operator has a free end of a wire, which he can insert into the fitting.
The connector of Figure 24 includes a sleeve 80 in the shape of a T. The opening through the bar of the T serves to join members 62 and 63, while the orifice through the rod 80 'of the T serves to join. a third member 81 at the connection. The explosive material is applied to the outside of the sleeve so that the expansion produced by the explosion unites the three members as previously explained.
The connector of Figure 25 is similar to that of Figure 24 but comprises a sleeve 82 whose extension 82 'makes an acute angle with the part 82.
The member 81 'of Figure 25 is thinner than the other members in the figure, but it can of course have the same diameter as the latter. On the other hand, all the members of Figure 25 and Figure 24 can have different sections as has already been explained.
Fig. 26 shows another embodiment of a terminal using internal expansion. A terminal of any desired dimensions is mounted on an isolation board or strip 86 by any suitable means. A coating 87 of explosive material is applied to the outside of the terminal, for example by immersion. The wire 88 to be connected is fitted with its stripped end into the cavity of the terminal (figure on the left); this end is fixed in this cavity by the contraction of the terminal due to the explosion of the load (figure on the right).
The parts of Figures 17 to 26, to which the explosive coating is applied, must have substantially symmetrical sections, of material that the pressure of the gas producing the contraction or expansion inwards is balanced by acting on all sides. on the corresponding surfaces.
Tests carried out on the connections in accordance with Figures 17 to 26 have shown that the retaining member and the member or members introduced into it are pushed into extremely intimate contact, substantially along the entire juxtaposed surfaces, by the pressure generated. by the explosion and directed inward. The seal thus obtained is gas and moisture proof, it does not oxidize and does not deteriorate in any way, thanks to
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the absence of trapped gas or air, all traces of gas and air being forced out of the seal. The respective parts practically form a one-piece block, so that the seal has excellent and mechanical properties.
The branch connector according to Figure 27 and intended to connect a wire to a continuous line comprises two complementary members 90 and 91. These members are preferably symmetrical halves and are shown as such in the drawing, but they may also have different shapes. The co-operating faces of these two members each comprise a semi-cylindrical groove 92 and 93. As can be easily seen, these grooves constitute two cylindrical channels when members 90 and 91 are assembled. These channels serve to receiving and guiding wires 94 and 95. These wires are shown as having different diameters, but they can of course also have the same diameter.
In order to fix the two organs together, in a position allowing them to receive and hold the wires, a means of holding or clamping by explosion is provided. This means is arranged in principle in such a way that it temporarily retains the two halves of the connector, when it has been fitted to them, and that it assembles them definitively when the explosion has been caused. For this purpose, aligned bores 96 and 97 are provided which extend transversely through the two halves of the connector. An explosive rivet 98 is housed in these bores. This rivet unites the two halves of the fitting without tightening them, when it has been introduced into the bores 96 and 97. The length of this rivet can be chosen so that its length. hollow part 98 filled with the explosive charge extends beyond the: outer face of the member 90.
When the rivet explodes, under the action of the heat which is applied to it, its protruding part expands laterally, thus firmly joining the two halves of the fitting, as has been explained, for example, with reference to Figures 15 to 18. It has however been found preferable to give the shank of the rivet a length such that its end is flush with the outer wall of the member 90 and to provide a cavity or counterbore 99, in which the hollow part of the rivet shank may expand upon explosion.
It will be understood that this expansion in the counter bore 99 firmly unites the members 90 and 91. The member 91 also preferably comprises a counter bore 100 intended to receive the head of the rivet. No part of the rivet therefore protrudes laterally on the fitting when the halves of the latter have been fixed to one another.
To mechanically fix the connector in an invariable position on the wires and to establish a connection with high conductivity between the wires and the metal of the connector, a second explosive holding device is provided: This device consists in the figure of two explosive cartridges 105 and 106, each acting on a corresponding thread.
These cartridges are fitted in cavities arranged respectively on an edge of the grooves 92 and 93 or very close to this edge. Each of these cavities is formed respectively by complementary and semi-cylindrical grooves 107 and 108. One could naturally provide cartridges and cavities having any other suitable shape.
The explosion of the cartridges produces an expansion of their walls; this expansion presses the corresponding wire against the material constituting the members 90 and 91 in the same manner as that explained with reference for example to FIG. 19 and more particularly to the sleeve 61 of this figure. As a result, the wires are held tight inside the fitting and are in intimate mechanical and electrical contact with the metal of the fitting. Relatively short cartridges have been shown, but they can naturally extend substantially over the entire length of the grooves 92 and 93.
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When it is desired to assemble the fitting, the two organs 90 and 91 are placed on the wires after having introduced the cartridges 105 and 106. The two organs are then temporarily joined by inserting the rivet 98 into the bores 96 and 97, then applying heat, preferably directly to the rivet 98, for example by means of a blowtorch.
The explosion of the rivet mechanically clamps the two connecting members together. Heat is applied continuously until cartridges ¯105 and
106 explode by strongly pressing the wires 94 and 95 against the walls of the grooves 92 and 93. The pressure of the wires exerted against the material of the fitting is due to the explosion of the cartridges 105 and 106 and produces a gas-tight electrical seal and at 1 humidity,
As can be seen from the foregoing description, the connector according to Figure 27 uses staggered explosions, one to join the two members of the connector and the other to join the connector to the wires.
This arrangement is advantageous in that the conduction explosion produced by the cartridges 105 and 106 presses the wires against a structure (formed by the members 90 and 91) which has already been rigidly assembled by the first explosion. The two explosions are accomplished with a certain spacing in time by the simple and unique operation of applying heat to the exterior of the fitting.
The foregoing description shows that the point obtained by the explosion of a charge is achieved, in all the examples described and shown, by the controlled expansion of the retainer. Consequently, the quality of the seal is essentially independent of the metallurgical properties of the members intended to be joined to the fitting or by the latter.