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EP1463149B1 - Procédé pour rendre étanche un câble de liaison multibrins - Google Patents

Procédé pour rendre étanche un câble de liaison multibrins Download PDF

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Publication number
EP1463149B1
EP1463149B1 EP04290765A EP04290765A EP1463149B1 EP 1463149 B1 EP1463149 B1 EP 1463149B1 EP 04290765 A EP04290765 A EP 04290765A EP 04290765 A EP04290765 A EP 04290765A EP 1463149 B1 EP1463149 B1 EP 1463149B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
strands
cable
resin
crimping
sheath
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
EP04290765A
Other languages
German (de)
English (en)
Other versions
EP1463149A1 (fr
Inventor
Philippe Georges Marie Burguburu
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
PSA Automobiles SA
Original Assignee
Peugeot Citroen Automobiles SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Peugeot Citroen Automobiles SA filed Critical Peugeot Citroen Automobiles SA
Publication of EP1463149A1 publication Critical patent/EP1463149A1/fr
Application granted granted Critical
Publication of EP1463149B1 publication Critical patent/EP1463149B1/fr
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01RELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R4/00Electrically-conductive connections between two or more conductive members in direct contact, i.e. touching one another; Means for effecting or maintaining such contact; Electrically-conductive connections having two or more spaced connecting locations for conductors and using contact members penetrating insulation
    • H01R4/10Electrically-conductive connections between two or more conductive members in direct contact, i.e. touching one another; Means for effecting or maintaining such contact; Electrically-conductive connections having two or more spaced connecting locations for conductors and using contact members penetrating insulation effected solely by twisting, wrapping, bending, crimping, or other permanent deformation
    • H01R4/18Electrically-conductive connections between two or more conductive members in direct contact, i.e. touching one another; Means for effecting or maintaining such contact; Electrically-conductive connections having two or more spaced connecting locations for conductors and using contact members penetrating insulation effected solely by twisting, wrapping, bending, crimping, or other permanent deformation by crimping
    • H01R4/187Electrically-conductive connections between two or more conductive members in direct contact, i.e. touching one another; Means for effecting or maintaining such contact; Electrically-conductive connections having two or more spaced connecting locations for conductors and using contact members penetrating insulation effected solely by twisting, wrapping, bending, crimping, or other permanent deformation by crimping combined with soldering or welding
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01RELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R13/00Details of coupling devices of the kinds covered by groups H01R12/70 or H01R24/00 - H01R33/00
    • H01R13/46Bases; Cases
    • H01R13/52Dustproof, splashproof, drip-proof, waterproof, or flameproof cases
    • H01R13/5216Dustproof, splashproof, drip-proof, waterproof, or flameproof cases characterised by the sealing material, e.g. gels or resins

Definitions

  • the present invention relates to a method for sealing a multi-stranded connection cable, in particular a grounding cable, or provided with an electrical connection lug, in particular with a part of the box or other similar massive structure.
  • a motor vehicle is connected to other similar cables by a splice.
  • connection cables generally comprising each several metal strands flexible, housed inside a sheath or insulating envelope.
  • the electric cable consists of several flexible metal strands, as is the most general case, the free spaces between these strands themselves according to the length of the cable and / or between the peripheral strands and its insulating sheath, are not sealed due in particular to the clearance between these strands and between them and their sheath, so that the aforementioned pressure variations are transmitted from one end to the other.
  • the interstices between the strands being very narrow, they behave as capillary tubes vis-à-vis liquid fluids that can bathe their end, outside the housing.
  • the ends of the connecting cables are either connected to a housing supplying any electrical component of a vehicle or to a sealed interconnection box, or are arranged inside the housing. cabin itself, in an area that remains dry permanently.
  • the opposite ends in the case of grounding cables, are usually fixed directly by terminal lugs to the vehicle body and are thus subjected to splashing water, or even immersion. possible complete in a liquid medium, immersion which may be temporary but which may also extend for a significant period.
  • connection lugs it is possible to avoid this disadvantage by locating the grounding points by the connection lugs in specific areas of the passenger compartment that always remain away from projections or water runoff.
  • this solution is not possible if we always want to have mass connections that are very short.
  • the metal strands of the cables are welded together, generally by the known technique known as ultrasound, and also soldered to the single grounding cable, the sealing being performed around this weld inside a casing or a similar envelope that surrounds the assembly, restoring the continuity of the sheaths of different son.
  • US Pat. No. 6,334,798 discloses a method for improving the connection between the metal of the terminal and the cable strands of depositing a resin on the crimping.
  • the document EP 1 235 305 discloses a method in which resin is deposited at the end of a cable to perform an overmolding.
  • the present invention relates to a method for sealing a cable, and more particularly to a ground connection cable, in particular at a terminal connection with it, or a splice joining such a cable grounded with its terminal connection to several other cables, which can be implemented at the same time as the conventional operations of crimping the terminal or splicing, thereby avoiding further intervention and recovery of the cable , the method opposing the migration of a fluid, generally water, along the strands of this cable, between the terminal and / or the splice at one end and a device electrically connected to the cable provided with its pod at its opposite end, or other cables coming out of the splice.
  • the method according to the invention applicable to a cable comprising a plurality of flexible metal strands, surrounded by an insulating protective sheath, is characterized in that it consists, after stripping one end of the strands by localized removal of the sheath of the cable for crimping a connecting lug or for joining said end by welding to the equally stripped end of the strands of other cables to form a splice, to crimp the lug or to weld the strands of the cables by laying on and between these strands a determined amount of a high wettability resin vis-à-vis the metal of these strands and their sheath, to fill the capillary interstices between them and / or their sheath so as to form a cap the end of the sheath to make the cable tight towards its opposite end.
  • the crimping of the lug or the welding of the strands is carried out simultaneously with the resin deposition.
  • a terminal lug in which a terminal lug is crimped on one end of the strands of the cable, this lug comprising a fastening lug extended by a crimping bracelet formed by two wings surrounding said end, the method consists in locally exposing these metal strands beyond the crimping ring of the terminal to a clamping ring of the cable sheath, at a distance from the terminal, and to crimping, the wings of the bracelet and the ring of clamping, respectively on bare strands and on the sheath of the cable, by depositing in the zone delimited between the bracelet and the ring, the determined quantity of resin ensuring the sealing of this cable.
  • the crimping of the wings of the bracelet and the crimping of the clamping ring are made concomitantly.
  • the deposition of the resin is carried out simultaneously with the crimping of the wings of the bracelet and / or the crimping of the clamping ring.
  • the crimping bracelet is cut, in line with the zone of deposit of the resin on the stripped strands of the cable, to form an indentation in the bracelet, through which the resin is deposited so that it is distributed and spreads easily on and between the strands.
  • the method consists in making the mechanical and electrical connection of the strands of the cables. , previously stripped, depositing the determined amount of resin to the connection of the strands to make them sealed towards their respective ends.
  • the deposition of the resin and the mechanical and electrical joining of the cables are carried out simultaneously.
  • the resin deposited on the strands of the cable is highly surfactant, inert or capable of polymerizing in situ.
  • the resin does not polymerize, it is preferably a hydrophobic product.
  • the resin can be colored to allow optical control of its deposition and distribution between the strands by means of an automatic camera.
  • the resin is deposited by means of a tube, extending in a direction substantially perpendicular to that of the stripped strands of the cable, this tube preferably having a beveled end. or other, shaped to marry more closely the profile opposite these strands.
  • the reference numeral 1 denotes a conventional electrical connection cable formed by a set of flexible metal strands 2 surrounded by an insulating protective sheath 3, these strands 2 being in particular intended to be placed on the mass by a connection terminal 4, able to be crimped on one end of the cable 1.
  • the lug 4 comprises a lug 5 for fixing it on a support 6, not shown in Figure 1 but visible in Figure 2, constituting a suitable ground point, such as an element. the body of a motor vehicle (not shown).
  • the lug 5 comprises for this purpose a central bore 7 for mounting a locking screw (also not shown in the drawing).
  • the connecting lug 4 comprises crimping means 8 on the end of the cable where the insulating sheath 3 is cut beforehand to expose bare metal strands 2, so as to allow a satisfactory electrical contact of these means 8 with these strands.
  • these means 8 comprise, firstly a crimping bracelet 9, comprising two separate wings, respectively 10 and 11, to clamp together the metal strands 2 in the part of these strands where the insulating sheath 3 has has been removed, on the other hand a clamping ring 12, also split, clean to surround and maintain the sheath 3 beyond the bracelet 9.
  • Figure 3 shows, in longitudinal section, the end of the cable 1 with its strands 2 and its insulating sheath 3.
  • This figure also shows schematically, the means for ensuring the crimping of the bracelet 9 on the metal strands 2 previously stripped and tightening the ring 12 on the sheath 3, these means comprising two punches or the like, respectively 13 to the right of the bracelet and 14 opposite the ring.
  • the punches 13 and 14 co-operate with an anvil or the like 15 which is fixed and has grooves 16 (FIG. 4) and 17 (FIG. , to receive and hold in place the end of the cable 1, respectively right of the bracelet 9 and the ring 12.
  • the punches 13 and 14 themselves comprise, facing the grooves 16 and 17 of the anvil 15, recessed portions 18 and 19, the portion 18 being formed of two cylindrical elements 20 and 21 of axes transversely offset, so when applying the punch 13 to the bracelet 9 mounted in the groove 16 of the anvil 15, the two wings 10 and 11 of this bracelet are properly crushed on the strands 2 of the cable, conforming to a section substantially in the heart, the ends of the wings 10 and 11 bending towards the center of the cable so as to anchor in it and increase the locking effect of the bracelet 9 on the metal strands 2. During this operation, they undergo a partial deformation, called compaction, passing from a circular section to an approximately polygonal shape, as shown schematically in the sectional view of Figure 4.
  • compaction partial deformation
  • this split ring is immobilized on the outer surface of the insulating sheath 3, the metal strands 2 inside this sheath retaining approximately their circular section.
  • the method then consists, as represented in FIG. 3, preferably simultaneously with the operations of crimping the bracelet 9 and tightening the ring 12, respectively on the stripped metal strands 2 at the end. of the cable and on the insulating sheath 3 in the manner indicated above, to be injected in the zone of the cable situated between the stripped strands 2 thereof, which are between the strap 9 and the ring 12, an appropriate quantity a resin or equivalent product, adapted to make the cable tight and in particular to eliminate any possibility of routing a liquid fluid, especially water, between these strands 2 inside the insulating sheath 3, at the beyond pod 4.
  • the crimping installation further comprises a tube 22, joined by a connection 23 to a source of resin 25 or a similar product, delivered by the end of this tube in the aforementioned region which separates the bracelet 9 of the ring 12.
  • the wings 10 and 11 of the bracelet 9 are cut to present therein a notch 24, leaving free space between the bracelet and the ring for deposit there an appropriate amount 25 of the resin delivered by the tube 22.
  • the end 26 of this tube through which the resin brought into contact with the strands 2 of the cable 1 has a bevelled shape in order to better match the profile of the strands in the transition zone between the ring and the bracelet.
  • This resin 25 is preferably selected strongly surfactant and having a high coefficient of wettability vis-à-vis the metal which constitutes the strands 2 of the cable, usually copper.
  • This resin can be inert or polymerizable, and if it does not polymerize, must have good hydrophobic properties to oppose the penetration of water into the interstices that form narrow capillary tubes between the strands 2 and between them. ci and the insulating sheath 3, and also between these strands to the crimping wrist strap 9 where, due to the partial crushing of the strands by the deformation of the wings 10 and 11, these interstices are even narrower.
  • the resin put in place makes it possible to avoid the presence of air which may, over time, oxidize the copper strands and increase the contact resistance of these strands between each other and between these strands and the bracelet 9.
  • these interstices initially filled with air are progressively occupied by the resin which forms a rigid plug, making the cable perfectly tight and avoiding any upflow of water from the ground connection terminal to the ground.
  • opposite end of the cable which enters a housing (not shown) where it can be directly connected to a device electrical or electronic control or control of the motor vehicle.
  • the method according to the invention has the advantage, apart from a particularly safe and effective sealing, of allowing the resin to be injected between the strands of the cable in masked time, simultaneously with the implementation of the operations of crimping the terminal, making any subsequent recovery of this cable unnecessary; this operation can also be performed in another workstation, preferably automatically.
  • FIG. 7 illustrates an alternative embodiment of the method of the invention, in which a cable 50, comprising, as previously, metal wires 51 surrounded by an insulating sheath 52, comprises at one of its ends a connection lug 53 whose structure is identical to that adopted in the previous example, the crimping bracelet may be devoid of the indentation marked 24 in this first example.
  • the ground cable 50 is intended to be joined to several similar cables 54 and 55 by a splice, schematically designated as a whole under the reference 56, the cables 54 and 55 being connected directly to sealed housings (not shown).
  • the metal strands 57 and 58 of the cables 54 and 55 are stripped beyond their own sheath, respectively 59 and 60, and are directly welded to the equally stripped ends of the strands 51 of the first cable 50, this weld by way of example by conventional ultrasonic welding equipment, comprising two electrodes respectively 61 and 62, fixed on electrode holders 63 and 64 joined to a suitable voltage source and to a control device (not shown), classic for this type of operation.
  • one of the electrode carriers in this case the electrode holder 63, is equipped with a tube 65 to bring a suitable quantity of resin 66 to the right of the welding zone between the strands 51, this resin 66, of the same nature as that used in the first example, allowing the right of the splice 56 to make the connection of the various strands perfectly tight and to prevent any water from the pod 53 and running between them strands 51 under the insulating sheath 52 of the first cable 50, does not cross the splice 56 and progresses beyond, through the capillary interstices between the strands and the sheaths, inside the cables 54 and 55.
  • the method of the invention has particularly advantageous advantages since, as already indicated above, it makes it possible to perform the deposition of the resin at the same time as the crimping of the terminal.
  • an excellent seal is obtained since it consists in making a resin plug at the end of the sheath, the resin filling the interstices between the strands and / or between these and the sheath and thus preventing any recovery of water inside the latter.
  • a small amount of resin is sufficient since the result can be obtained with a plug of short length (of the order of a few millimeters or centimeter for the usual applications especially in the automotive field). In any case, the skilled person will determine depending on the nature and geometry of the cable, the amount of resin to obtain a sufficiently long plug to have a good seal and good mechanical strength.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Connections Effected By Soldering, Adhesion, Or Permanent Deformation (AREA)
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  • Insulated Conductors (AREA)
  • Cable Accessories (AREA)

Description

  • La présente invention est relative à un procédé pour rendre étanche un câble de liaison multibrins, notamment un câble de mise à la masse, soit muni d'une cosse de connexion électrique, notamment avec une partie de la caisse ou autre structure massive analogue d'un véhicule automobile, soit relié à d'autres câbles similaires par une épissure.
  • Dans un véhicule automobile sont usuellement utilisés de multiples dispositifs électriques ou électroniques de commande ou de contrôle, montés le cas échéant dans des boîtiers fermés de protection appropriés, ces dispositifs étant réunis à l'extérieur par des câbles de connexion comportant généralement chacun plusieurs brins métalliques souples, logés à l'intérieur d'une gaine ou enveloppe isolante.
  • Lorsque le volume interne, clos et étanche, de ces boîtiers est soumis à des variations de température, fréquentes selon leurs conditions d'usage et leur localisation dans le véhicule, ainsi que du fait de l'environnement extérieur à celui-ci, se produit corrélativement, à l'intérieur de ces boîtiers, une variation de pression interne, cette dernière pouvant selon le cas devenir supérieure ou inférieure à la pression ambiante.
  • Quand ce volume délimité par le boîtier est relié à l'extérieur par des câbles de connexion électriques, notamment de mise à la masse, ces variations de pression s'exercent à l'extrémité des fils ou brins de ces câbles qui aboutit dans le boîtier, et peuvent se transmettre à l'autre extrémité, située à l'extérieur de celui-ci.
  • Ainsi, si le câble électrique est constitué de plusieurs brins métalliques souples, comme c'est le cas le plus général, les espaces libres entre ces brins eux-mêmes selon la longueur du câble et/ou entre les brins périphériques et sa gaine isolante, ne sont pas étanches du fait en particulier du jeu entre ces brins et entre ceux-ci et leur gaine, de sorte que les variations de pression précitées sont transmises d'une extrémité à l'autre. De plus, les interstices entre les brins étant très étroits, ceux-ci se comportent comme des tubes capillaires vis-à-vis des fluides liquides qui peuvent baigner leur extrémité, à l'extérieur du boîtier.
  • Les lois physiques classiques de Laplace ou de Jurin, qui régissent le processus de mouillage des surfaces par des fluides, en particulier par un liquide, et le comportement physique des tubes capillaires, permettent de démontrer qu'avec un fluide liquide présentant une forte mouillabilité vis-à-vis du matériau métallique des brins conducteurs, ce liquide peut cheminer sur une grande longueur et en particulier une grande hauteur si le câble est disposé sensiblement dans une position verticale, entre ces brins, cette hauteur étant liée à la tension superficielle du liquide et inversement proportionnelle au rayon des tubes capillaires ainsi définis. La faculté de cheminement du liquide entre les brins dépend également de l'état de surface de ces brins.
  • Dans le cas plus précis de l'industrie automobile, les extrémités des câbles de liaison sont soit réunies à un boîtier alimentant un organe électrique quelconque d'un véhicule ou à un boîtier d'interconnexion étanche, soit sont disposées à l'intérieur de l'habitacle lui-même, dans une zone qui reste au sec en permanence. En revanche, les extrémités opposées, lorsqu'il s'agit de câbles de mise à la masse, sont usuellement fixées directement par des cosses de connexion avec la caisse du véhicule et sont ainsi soumises à des projections d'eau, voire à une immersion complète éventuelle dans un milieu liquide, immersion qui peut être temporaire mais qui peut aussi se prolonger pendant une durée notable.
  • Dans ces circonstances, l'eau qui mouille la cosse de masse et/ou les brins de connexion du câble qui lui sont reliés, peut pénétrer dans la gaine isolante de ce câble, entre ses brins et/ou sa gaine, et être aspirée par dépression pour finir par se répandre dans le boîtier d'interconnexion et ainsi perturber le fonctionnement correct des organes électriques ou électroniques alimentés par ce boîtier.
  • Il est possible d'éviter cet inconvénient en localisant les points de mise à la masse par les cosses de connexion dans des zones spécifiques de l'habitacle qui restent toujours à l'écart des projections ou du ruissellement de l'eau. Toutefois, cette solution n'est pas envisageable si on désire toujours disposer de connexions de masse qui soient très courtes.
  • On peut également, après sertissage de la cosse sur le câble dans une partie de celui-ci où les brins métalliques sont mis à nu, rendre cette zone étanche par un ajout ultérieur de soudure, ce qui présente l'inconvénient d'une reprise du câble après sertissage par une opération manuelle, donc nécessairement coûteuse, et qui ne présente pas toutes les garanties d'efficacité et de qualité. Toutefois, cette solution est contraignante, l'usage de soudure par apport de produit, en raison des composants de celui-ci, étant très réglementé.
  • Les considérations qui précèdent sont plus particulièrement concernées dans le cas du sertissage d'une cosse de connexion de l'extrémité d'un câble électrique multibrins de mise à la masse. Elles s'appliquent cependant de façon similaire dans le cas où, pour réduire le nombre des liaisons avec la masse par autant de cosses de connexion, les brins sont préalablement réunis à un seul fil muni d'une unique cosse de masse, la liaison entre ce fil unique et les brins d'autres câbles étant réalisée par ce que l'on appelle dans la technique une épissure. Au droit de cette dernière, les brins métalliques des câbles, convenablement dénudés sur une longueur suffisante, sont soudés entre eux, en général par la technique connue dite par ultra-sons, et également soudés au seul câble de mise à la masse, l'étanchéité étant réalisée autour de cette soudure à l'intérieur d'un boîtier ou d'une enveloppe similaire qui entoure l'ensemble, en rétablissant la continuité des gaines des différents fils.
  • Il est également connu du document DE 41 17 016 un procédé de sertissage consistant à utiliser un matériau organique à l'intérieur d'un élément de sertissage pour combler les trous entre les brins de deux câbles pour rendre étanche une épissure.
  • De plus, on connaît par le document US 6 334 798 un procédé pour améliorer la liaison entre le métal de la cosse et les brins de câbles consistant à déposer une résine sur le sertissage.
  • Enfin, le document EP 1 235 305 divulgue un procédé dans lequel on dépose de la résine à l'extrémité d'un câble pour réaliser un surmoulage.
  • Toutefois, ceci ne supprime pas la possibilité pour l'eau de passer d'un fil à l'autre à l'intérieur de ce confinement.
  • La présente invention a pour objet un procédé permettant de rendre étanche un câble, et plus particulièrement un câble de liaison avec la masse, notamment au niveau d'une cosse de connexion avec celle-ci, ou encore d'une épissure réunissant un tel câble de masse muni de sa cosse de connexion à plusieurs autres câbles, qui peut être mis en oeuvre en même temps que les opérations classiques de sertissage de la cosse ou de réalisation de l'épissure, ce qui évite ainsi toute intervention ultérieure et reprise du câble, le procédé s'opposant à la migration d'un fluide, généralement de l'eau, le long des brins de ce câble, entre la cosse et/ou l'épissure à une extrémité et un dispositif réuni électriquement au câble muni de sa cosse à son extrémité opposée, ou aux autres câbles sortant de l'épissure.
  • Le procédé selon l'invention, applicable à un câble comportant une pluralité de brins métalliques souples, entourés par une gaine isolante de protection, se caractérise en ce qu'il consiste, après avoir dénudé une extrémité des brins par enlèvement localisé de la gaine du câble pour y sertir une cosse de connexion ou pour réunir ladite extrémité par soudure à l'extrémité également dénudée des brins d'autres câbles pour former une épissure, à réaliser le sertissage de la cosse ou la soudure des brins des câbles en déposant sur et entre ces brins une quantité déterminée d'une résine à forte mouillabilité vis-à-vis du métal de ces brins et de leur gaine, afin de remplir les interstices capillaires entre ceux-ci et/ou leur gaine de manière à former un bouchon à l'extrémité de la gaine pour rendre le câble étanche en direction de son extrémité opposée.
  • Avantageusement, le sertissage de la cosse ou la soudure des brins est réalisé simultanément avec le dépôt de résine.
  • Dans une première forme de mise en oeuvre de l'invention, dans laquelle on sertit une cosse de connexion sur une extrémité des brins du câble, cette cosse comportant une patte de fixation prolongée par un bracelet de sertissage formé par deux ailes entourant ladite extrémité, le procédé consiste à mettre à nu localement ces brins métalliques au-delà du bracelet de sertissage de la cosse jusqu'à un anneau de serrage de la gaine du câble, à distance de la cosse, et à réaliser le sertissage, des ailes du bracelet et de l'anneau de serrage, respectivement sur les brins dénudés et sur la gaine du câble, en déposant dans la zone délimitée entre le bracelet et l'anneau, la quantité déterminée de résine assurant l'étanchéité de ce câble.
  • De manière avantageuse, le sertissage des ailes du bracelet et le sertissage de l'anneau de serrage sont réalisés de manière concomitante.
  • Avantageusement, le dépôt de la résine est effectué simultanément avec le sertissage des ailes du bracelet et/ou le sertissage de l'anneau de serrage.
  • Avantageusement, on découpe le bracelet de sertissage, au droit de la zone de dépôt de la résine sur les brins dénudés du câble, pour former une échancrure dans le bracelet, à travers laquelle on dépose la résine pour qu'elle se répartisse et se répande facilement sur et entre les brins.
  • Dans une autre forme de mise en oeuvre de l'invention, dans laquelle on réunit les brins du câble aux extrémités des brins d'autres câbles par soudure pour constituer une épissure, le procédé consiste à réaliser la jonction mécanique et électrique des brins des câbles, préalablement dénudés, en déposant la quantité déterminée de résine à la liaison des brins pour les rendre étanches en direction de leurs extrémités respectives.
  • Avantageusement, le dépôt de la résine et la jonction mécanique et électrique des câbles sont réalisés simultanément.
  • Selon le cas, la résine déposée sur les brins du câble est fortement tensio-active, inerte ou susceptible de polymériser in situ. Dans le cas cependant où la résine ne polymérise pas, elle est de préférence constituée par un produit hydrophobe.
  • Utilement, la résine peut être colorée pour permettre un contrôle optique de son dépôt et de sa répartition entre les brins au moyen d'une caméra automatique.
  • Selon une autre caractéristique du procédé selon l'invention, on réalise le dépôt de la résine au moyen d'un tube, s'étendant dans une direction sensiblement perpendiculaire à celle des brins dénudés du câble, ce tube présentant de préférence une extrémité en biseau ou autre, conformée pour épouser au plus près le profil en regard de ces brins.
  • D'autres caractéristiques d'un procédé conforme à l'invention pour rendre étanche un câble au droit d'une cosse de connexion ou au niveau d'une épissure de liaison, apparaîtront encore à travers la description qui suit de deux exemples de mise en oeuvre, donnés à titre indicatif et non limitatif, en référence aux dessins annexés sur lesquels :
    • la Figure 1 est une vue en perspective, partiellement éclatée, de l'extrémité d'un câble de masse et d'une cosse de connexion prévue pour être sertie sur cette extrémité au cours d'une opération réalisant simultanément l'étanchéité de ce câble;
    • la Figure 2 est une vue de dessus, à légèrement plus grande échelle, du câble de la Figure 1, avec la cosse de connexion représentée montée sur son extrémité ;
    • la Figure 3 est une vue schématique, en coupe longitudinale, de l'appareillage utilisé pour réaliser le sertissage de la cosse sur l'extrémité du câble et le rendre simultanément étanche par un dépôt de résine, conformément au procédé de l'invention ;
    • les Figures 4, 5 et 6 sont des vues en coupe, respectivement selon les lignes IV-IV, V-V et VI-VI de la Figure 2, sur lesquelles apparaissent également les outils de sertissage illustrés sur la Figure 3 ;
    • la Figure 7 est une vue schématique, en coupe longitudinale partielle, d'une variante où le procédé s'applique à une épissure entre plusieurs câbles.
  • Sur les Figures 1 et 2, la référence 1 désigne un câble de connexion électrique classique, formé par un ensemble de brins métalliques souples 2, entourés par une gaine isolante de protection 3, ces brins 2 étant notamment destinés à être mis à la masse par une cosse de connexion 4, apte à être sertie sur une des extrémités du câble 1.
  • A cet effet, la cosse 4 comporte une patte 5 pour la fixation de celle-ci sur un support 6, non représenté sur la Figure 1 mais visible sur la Figure 2, constituant un point de masse approprié, tel en particulier qu'un élément de la caisse d'un véhicule automobile (non représenté). La patte 5 comprend dans ce but un perçage central 7 pour le montage d'une vis de blocage (également non figurée sur le dessin).
  • De façon classique, la cosse de connexion 4 comporte des moyens de sertissage 8 sur l'extrémité du câble où la gaine isolante 3 est préalablement découpée pour laisser apparaître à nu les brins métalliques 2, de manière à permettre un contact électrique satisfaisant de ces moyens 8 avec ces brins.
  • De façon également usuelle, ces moyens 8 comportent, d'une part un bracelet de sertissage 9, comprenant deux ailes séparées, respectivement 10 et 11, pour serrer entre elles les brins métalliques 2 dans la partie de ces brins où la gaine isolante 3 a été retirée, d'autre part un anneau de serrage 12, également fendu, propre à venir entourer et maintenir la gaine 3 au-delà du bracelet 9.
  • La Figure 3 montre, en coupe longitudinale, l'extrémité du câble 1 avec ses brins 2 et sa gaine isolante 3. Cette figure représente également de façon schématique, les moyens permettant d'assurer le sertissage du bracelet 9 sur les brins métalliques 2 préalablement dénudés et le serrage de l'anneau 12 sur la gaine 3, ces moyens comportant deux poinçons ou analogues, respectivement 13 au droit du bracelet et 14 en regard de l'anneau.
  • Les poinçons 13 et 14, dont le détail de la réalisation n'importe pas directement à l'invention, coopèrent avec une enclume ou similaire 15, fixe, et comportant des gorges, respectivement 16 (Figure 4)' et 17 (Figure 5), pour recevoir et maintenir en place l'extrémité du câble 1, au droit respectivement du bracelet 9 et de l'anneau 12.
  • Les poinçons 13 et 14 comportent eux-mêmes, en regard des gorges 16 et 17 de l'enclume 15, des parties évidées 18 et 19, la partie 18 étant formée de deux éléments cylindriques 20 et 21 d'axes décalés transversalement, de manière à ce que, lors de l'application du poinçon 13 sur le bracelet 9 monté dans la gorge 16 de l'enclume 15, les deux ailes 10 et 11 de ce bracelet soient convenablement écrasées sur les brins 2 du câble, en se conformant selon une section sensiblement en coeur, les extrémités des ailes 10 et 11 se recourbant vers le centre du câble de façon à s'ancrer dans celui-ci et augmenter l'effet de blocage du bracelet 9 sur les brins métalliques 2. Au cours de cette opération, ceux-ci subissent une déformation partielle, dite de compactage, passant d'une section circulaire à une forme approximativement polygonale, comme schématisé sur la vue en coupe de la Figure 4.
  • De même, par coopération de l'anneau de serrage 12 avec le poinçon 14 et l'enclume 15, logé dans la partie évidée 19 du premier et la gorge 17 du second, à profils cette fois sensiblement circulaire, cet anneau fendu est immobilisé sur la surface externe de la gaine isolante 3, les brins métalliques 2 à l'intérieur de cette gaine conservant approximativement ici leur section circulaire.
  • Selon l'invention, le procédé consiste alors, comme représenté sur la Figure 3, de préférence de façon simultanée avec les opérations de sertissage du bracelet 9 et de serrage de l'anneau 12, respectivement sur les brins métalliques dénudés 2 à l'extrémité du câble et sur la gaine isolante 3 de la manière indiquée ci-dessus, à injecter dans la zone du câble située entre les brins dénudés 2 de celui-ci, qui se trouvent entre le bracelet 9 et l'anneau 12, une quantité appropriée d'une résine ou produit équivalent, propre à rendre le câble étanche et en particulier à supprimer toute possibilité de cheminement d'un fluide liquide, notamment de l'eau, entre ces brins 2 à l'intérieur de la gaine isolante 3, au-delà de la cosse 4.
  • Dans ce but, l'installation de sertissage comporte en complément un tube 22, réuni par une liaison 23 à une source de résine 25 ou d'un produit similaire, délivré par l'extrémité de ce tube dans la région précitée qui sépare le bracelet 9 de l'anneau 12. Avantageusement, les ailes 10 et 11 du bracelet 9 sont découpées pour présenter dans celle-ci une échancrure 24, laissant libre un espace suffisant entre le bracelet et l'anneau pour que s'y dépose une quantité appropriée 25 de la résine délivrée par le tube 22.
  • De préférence, l'extrémité 26 de ce tube par laquelle sort la résine amenée au contact des brins 2 du câble 1, présente une forme en biseau afin d'épouser au mieux le profil des brins dans la zone de transition entre l'anneau et le bracelet. Cette résine 25 est de préférence choisie fortement tensio-active et présentant un fort coefficient de mouillabilité vis-à-vis du métal qui constitue les brins 2 du câble, généralement du cuivre. Cette résine peut être inerte ou être polymérisable, et si elle ne polymérise pas, doit présenter de bonnes propriétés hydrophobes pour s'opposer à la pénétration de l'eau dans les interstices qui forment des tubes capillaires étroits entre les brins 2 et entre ceux-ci et la gaine isolante 3, et également entre ces brins au droit du bracelet de sertissage 9 où, du fait de l'écrasement partiel des brins par la déformation des ailes 10 et 11, ces interstices sont encore plus étroits.
  • Dans cette zone, la résine mise en place permet d'éviter la présence d'air qui peut, dans le temps, oxyder les brins en cuivre et augmenter la résistance de contact de ces brins entre eux et entre ces brins et le bracelet 9.
  • Grâce à ces dispositions, ces interstices initialement remplis d'air, sont progressivement occupés par la résine qui forme un bouchon rigide, rendant le câble parfaitement étanche et évitant toute remontée d'eau depuis la cosse de connexion de mise à la masse vers l'extrémité opposée du câble qui pénètre dans un boîtier (non représenté) où elle peut être directement réunie à un dispositif électrique ou électronique de contrôle ou de commande du véhicule automobile.
  • Le procédé selon l'invention présente l'avantage, en dehors d'une étanchéité particulièrement sûre et efficace, de permettre de réaliser l'injection de la résine entre les brins du câble en temps masqué, simultanément avec la mise en oeuvre des opérations de sertissage de la cosse, rendant inutile toute reprise ultérieure de ce câble ; cette opération peut aussi être réalisée dans un autre poste de travail, de préférence en automatique.
  • La Figure 7 illustre une variante de mise en oeuvre du procédé de l'invention, où un câble 50, comportant comme précédemment des brins métalliques 51 entourés par une gaine isolante 52, comprend à une de ses extrémités une cosse de connexion à la masse 53 dont la structure est identique à celle adoptée dans l'exemple précédent, le bracelet de sertissage pouvant être dépourvu de l'échancrure repérée 24 dans ce premier exemple.
  • Dans le cas présent, le câble de masse 50 est prévu pour être réuni à plusieurs câbles similaires 54 et 55, par une épissure, schématiquement désignée dans son ensemble sous la référence 56, les câbles 54 et 55 étant reliés directement à des boîtiers étanches (non représentés).
  • Dans ce cas, les brins métalliques 57 et 58 des câbles 54 et 55 sont dénudés au-delà de leur propre gaine, respectivement 59 et 60, et sont directement soudés sur les extrémités également dénudées des brins 51 du premier câble 50, cette soudure s'effectuant à titre d'exemple par un appareillage classique de soudure par ultra-sons, comportant deux électrodes respectivement 61 et 62, fixées sur des porte-électrodes 63 et 64 réunis à une source de tension appropriée et à un dispositif de commande (non représenté), classique pour ce type d'opération.
  • Selon l'invention, l'un des porte-électrodes, en l'espèce le porte-électrode 63, est équipé d'un tube 65 pour amener une quantité appropriée de résine 66 au droit de la zone de soudure entre les brins 51, cette résine 66, de même nature que celle utilisée dans le premier exemple, permettant au droit de l'épissure 56 de rendre la liaison des divers brins parfaitement étanche et d'éviter que l'eau éventuelle provenant de la cosse 53 et cheminant entre les brins 51 sous la gaine isolante 52 du premier câble 50, ne franchisse l'épissure 56 et progresse au-delà, par les interstices capillaires entre les brins et les gaines, à l'intérieur des câbles 54 et 55.
  • Le procédé de l'invention présente des avantages particulièrement intéressants puisque, comme déjà indiqué plus haut, il permet d'effectuer le dépôt de la résine en même temps que le sertissage de la cosse. De plus, on obtient une excellente étanchéité puisqu'il consiste à réaliser un bouchon de résine à l'extrémité de la gaine, la résine remplissant les interstices entre les brins et/ou entre ceux-ci et la gaine et empêchant ainsi toute remontée d'eau à l'intérieur de cette dernière. Enfin, une faible quantité de résine suffit puisque le résultat peut être obtenu avec un bouchon de faible longueur (de l'ordre de quelques millimètres ou du centimètre pour les applications usuelles notamment dans le domaine automobile). De toute façon, l'homme du métier saura déterminer en fonction de la nature et de la géométrie du câble, la quantité de résine permettant d'obtenir un bouchon suffisamment long pour avoir une bonne étanchéité et une bonne résistance mécanique.
  • Bien entendu, il va de soi que l'invention ne se limite pas aux exemples plus spécialement décrits et représentés ci-dessus de mise en oeuvre du procédé considéré; elle en embrasse au contraire toutes les variantes et s'étend au même titre aux câbles rendus étanches par ce procédé et aux installations et montages, notamment sur un véhicule automobile, qui utilisent de tels câbles étanches de mise à la masse ou autres.

Claims (13)

  1. Procédé pour rendre étanche un câble, applicable à un câble (1,50) comportant une pluralité de brins métalliques souples (2,51), entourés par une gaine isolante de protection (3,52), caractérisé en ce qu'il consiste, après avoir dénudé une extrémité des brins par enlèvement localisé de la gaine du câble pour y sertir une cosse de connexion (4) ou pour réunir ladite extrémité par soudure à l'extrémité également dénudée des brins (57,58) d'autres câbles (54,55) pour former une épissure (56), à réaliser le sertissage de la cosse ou la soudure des brins des câbles en déposant sur et entre ces brins une quantité déterminée d'une résine (25,66) à forte mouillabilité vis-à-vis du métal de ces brins et de leur gaine, afin de remplir les interstices capillaires entre ceux-ci et/ou leur gaine de manière à former un bouchon à l'extrémité de la gaine pour rendre le câble étanche en direction de son extrémité opposée.
  2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le sertissage de la cosse ou la soudure des brins est réalisé simultanément avec le dépôt de résine.
  3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, dans lequel on sertit une cosse de connexion (4) sur une extrémité des brins (2) du câble, cette cosse comportant une patte de fixation (5) prolongée par un bracelet de sertissage (9) formé par deux ailes (10,11) entourant ladite extrémité, caractérisé en ce qu'il consiste à mettre à nu localement ces brins métalliques au delà du bracelet de sertissage de la cosse jusqu'à un anneau de serrage (12) de la gaine (4) du câble, à distance de la cosse, et à réaliser le sertissage, des ailes du bracelet et de l'anneau de serrage, respectivement sur les brins dénudés et sur la gaine du câble, en déposant dans la zone délimitée entre le bracelet et l'anneau, la quantité déterminée de résine (25) assurant l'étanchéité de ce câble.
  4. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que le sertissage des ailes du bracelet et le sertissage de l'anneau de serrage sont réalisés de manière concomitante.
  5. procédé selon la revendication 3 ou 4, caractérisé en ce que le dépôt de la résine est effectué simultanément avec le sertissage des ailes du bracelet et/ou le sertissage de l'anneau de serrage.
  6. Procédé selon l'une quelconque des revendications 3 à 5, caractérisé en ce que la résine est également déposée au droit du bracelet de sertissage (9).
  7. Procédé selon l'une des revendications 3 à 6, caractérisé en ce qu'on découpe le bracelet de sertissage (9), au droit de la zone de dépôt de la résine (25) sur les brins dénudés (2) du câble, pour former une échancrure (24) dans le bracelet.
  8. Procédé selon la revendication 1, dans lequel on réunit les brins (51) du câble aux extrémités des brins (57,58) d'autres câbles par soudure pour constituer une épissure, caractérisé en ce qu'il consiste à réaliser la jonction mécanique et électrique des brins des câbles, préalablement dénudés, en déposant la quantité déterminée de résine (66) à la liaison des brins pour les rendre étanches en direction de leurs extrémités respectives.
  9. Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce que le dépôt de la résine et la jonction mécanique et électrique des câbles sont réalisés simultanément.
  10. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que la résine (25,66) déposée sur les brins (2, 51) du câble de mise à la masse est fortement tensio-active, inerte ou susceptible de polymériser in situ.
  11. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que, si la résine ne polymérise pas, elle est constituée d'un produit hydrophobe.
  12. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la résine (25,66) est colorée pour permettre un contrôle optique de son dépôt et de sa répartition entre les brins.
  13. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 12, caractérisé en ce qu'on réalise le dépôt de la résine (25,66) au moyen d'un tube (22,65), s'étendant dans une direction sensiblement perpendiculaire à celle des brins dénudés (2,51) du câble, ce tube présentant de préférence une extrémité en biseau conformée pour épouser au plus près le profil en regard de ces brins.
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