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EP0521803A1 - Dispositif de connexion et d'alimentation électrique - Google Patents

Dispositif de connexion et d'alimentation électrique Download PDF

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EP0521803A1
EP0521803A1 EP92420221A EP92420221A EP0521803A1 EP 0521803 A1 EP0521803 A1 EP 0521803A1 EP 92420221 A EP92420221 A EP 92420221A EP 92420221 A EP92420221 A EP 92420221A EP 0521803 A1 EP0521803 A1 EP 0521803A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
elements
chambers
blocking
head
constituted
Prior art date
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Granted
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EP92420221A
Other languages
German (de)
English (en)
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EP0521803B1 (fr
Inventor
Yves-Marie Maréchal
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.)
Tresse Metallique J Forissier SA
Original Assignee
Tresse Metallique J Forissier SA
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Filing date
Publication date
Application filed by Tresse Metallique J Forissier SA filed Critical Tresse Metallique J Forissier SA
Publication of EP0521803A1 publication Critical patent/EP0521803A1/fr
Application granted granted Critical
Publication of EP0521803B1 publication Critical patent/EP0521803B1/fr
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R4/00—Electrically-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
    • H01R4/28—Clamped connections, spring connections
    • H01R4/38—Clamped connections, spring connections utilising a clamping member acted on by screw or nut
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R4/00—Electrically-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
    • H01R4/28—Clamped connections, spring connections
    • H01R4/30—Clamped connections, spring connections utilising a screw or nut clamping member
    • H01R4/302—Clamped connections, spring connections utilising a screw or nut clamping member having means for preventing loosening of screw or nut, e.g. vibration-proof connection
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R4/00—Electrically-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
    • H01R4/28—Clamped connections, spring connections
    • H01R4/30—Clamped connections, spring connections utilising a screw or nut clamping member
    • H01R4/305—Clamped connections, spring connections utilising a screw or nut clamping member having means for facilitating engagement of conductive member or for holding it in position

Definitions

  • the present invention relates to an entirely new and improved system, allowing the mechanical and electrical connection of conductive bars therebetween, and more particularly the connection of flexible elements with the current supply bars, devices widely used in electrical cabinets. .
  • the flexible elements are electrical conductors constituted by a stack of strips of copper, tinned aluminum or other conductive materials, isolated by the peripheral extrusion of an envelope of suitable materials, and generally having a rectangular section.
  • junctions There are currently two types of junction, one which consists of drilling or punching the elements to be connected and tightening them by means of bolts, the other which consists of superimposing the elements to be connected and enclosing them between two connected plates by four bolts.
  • the second although simpler to use, has the major drawback of not guaranteeing perfect pressure distribution over the contacting surfaces, since it is practically impossible to maintain the perfect parallelism of the plates in progress and therefore deformation.
  • connection device also makes it possible to install a protective cover or other accessory, without having to use additional fastening elements.
  • the invention therefore relates to a device for ensuring the connection between two electrical conductors, at least one of which is in the form of a rigid bar, the other possibly being a bar as well.
  • rigid than a flexible supply element composed of stacked strips said device comprising two chambers or grooves intended each to receive one of the elements to be connected, as well as means for blocking said elements inside the chambers, and it is characterized in that the locking means are constituted by terminals or sockets screwed inside a wall defining each chamber or groove, and which come to bear against the surface of each element to be connected, said sockets comprising means for monitoring the blocking pressure and for preventing further tightening when a predetermined limit value is reached.
  • the axis ensuring the maintenance of the bearing surface inside the sleeve is constituted by a threaded rod, of pitch opposite to that of the sleeve which allows, when the clamping force is reached (force determined by the means integrated into the bushing, such as pre-stressed washers), unscrew the clamping head proper to possibly use it to bring a protective cover (or other accessory) outside of the terminal block.
  • the invention therefore relates to a device, designated by the general reference (1) in this FIG. 1, and which makes it possible to make the connection between a busbar ( 2) and a conductive element (3) intended to supply power to any device (4) disposed at a distance D from the supply bar (2).
  • the conductive element (3) is a flexible element constituted by a stack of strips arranged inside an insulating sheath, this element having a rectangular section.
  • the device (1) is in the form of a block made of copper or an alloy copper, said blocks comprising two grooves or chambers, and which are intended to receive each of the elements (2,3) to be connected.
  • the block (1) has a section having the shape of an H, the chambers (5,6) having a height corresponding substantially to the width of the elements (2,3) to be connected.
  • Means, designated by the general reference (7), ensure the blocking of the elements (2,3) to be connected inside said chambers (5,6).
  • the locking elements (7) are in the form of terminals or sockets (8) which can be screwed inside one.
  • wall (9) defining each chamber or groove (5,6), the other wall (10) being solid and serving as a bearing surface for one of the faces of the elements to be connected (2,3).
  • the terminals or sockets (8) come to bear against the other surface of each element to be connected (2,3), and therefore ensure the immobilization of said elements inside the connection block (1).
  • each blocking element or socket (7) has a structure such that it comprises means making it possible to control the blocking pressure and to prohibit further tightening when a predetermined limit value has been reached.
  • FIGS 3 to 5 illustrate an embodiment for fulfilling such functions.
  • each blocking element (8) consists essentially of the sleeve itself of cylindrical shape and which has a peripheral thread (11).
  • This socket (8) can be screwed inside an orifice (12) provided in the wall (9) of the positioning and connecting block of the elements to be joined.
  • the bearing surface (13) against the element to be immobilized is constituted by a head (14) having in this case a hexagonal shape.
  • This head (14) is arranged inside an open chamber (15) of corresponding shape, and is axially displaceable inside the socket.
  • the rear face (16) is subjected to the action of means making it possible to exert a predetermined pressure, means represented in the form of a spring (17) in FIG.
  • the head (14) is held inside the socket by means of a pin or clamping element (18) which projects outside the socket and the end (19) of which makes it possible to carry out the tightening operation.
  • the axis (18) ensuring the maintenance of the support head (14) inside the socket is constituted by a threaded rod, having a pitch opposite to that of the socket (8).
  • the sleeve (8) Being in the stop position, if the screwing action is continued by means of the element (18,19), the sleeve (8) will always be driven until reaching a predetermined clamping force corresponding to the pre- stress given to the washers (17a) (17b). On the other hand, once the predetermined clamping force is reached, the drive, always in the direction of screwing of the element (18,19), will have no effect on the displacement of the sleeve and therefore on the bearing surface (13), taking into account the reverse steps between the axis ( 18) and said sleeve (8), the clamping element (19) having a tendency to unscrew.
  • the element (18,19) can be completely removed and replaced by a protective cover or other accessories.
  • connection block according to the invention could, for example, be used to connect two conductive elements end to end. He could

Landscapes

  • Connections Effected By Soldering, Adhesion, Or Permanent Deformation (AREA)
  • Connections By Means Of Piercing Elements, Nuts, Or Screws (AREA)
  • Coupling Device And Connection With Printed Circuit (AREA)
  • Connector Housings Or Holding Contact Members (AREA)

Abstract

Dispositif (1) permettant d'assurer la connexion entre deux conducteurs électriques (2,3), dont l'un (2) au moins se présente sous la forme d'une barre rigide, l'autre (3) pouvant être aussi bien une barre rigide qu'un élément d'alimentation souple composé de feuillards empilés, comportant deux chambres ou gorges (5,6) destinées à recevoir chacune l'un des éléments (2,3) à raccorder ainsi que des moyens de blocage (7) desdits éléments à l'intérieur des chambres, caractérisé en ce que les moyens de blocage (7) sont constitués par des bornes ou douilles (8) vissées à l'intérieur d'une paroi (9) définissant chaque chambre ou gorge (5,6), douilles qui viennent s'appuyer contre la surface de chaque élément (2,3) à raccorder et qui comportent des moyens permettant de contrôler la pression de blocage et d'interdire de poursuivre le serrage lorsqu'une valeur limite prédéterminée est atteinte. <IMAGE>

Description

  • La présente invention a trait à un système entièrement nouveau et perfectionné, permettant le raccordement mécanique et électrique de barres conductrices entre elles, et plus particulièrement le raccordement d'éléments souples avec les barres d'amenée de courant, dispositifs largement employés dans les armoires électriques.
  • Les éléments souples sont des conducteurs électriques constitués par un empilement de feuillards de cuivre, d'aluminium étamé ou autres matériaux conducteurs, isolés par l'extrusion périphérique d'une enveloppe en matériaux appropriés, et ayant en général une section rectangulaire.
  • A ce jour, de nombreux problèmes se posent par suite de la mise en oeuvre du raccordement et des deffectuosités qu'elle entraîne.
  • Il existe actuellement deux types de jonction, l'une qui consiste à percer ou à poinçonner les éléments à raccorder et à les serrer au moyen de boulons, l'autre qui consiste à superposer les éléments à raccorder et à les enserrer entre deux plaques reliées par quatre boulons.
  • Ces deux solutions sont inadéquates quant à la qualité de la connexion.
  • La première nécessite l'emploi d'outillages et matériels spéciaux et nombreux pour percer ou poinçonner les trous. De plus, cette méthode détériore les feuillards, provoque des déformations et des bavures. Elle est longue et coûteuse, et toute erreur de mise en oeuvre entraîne la perte de l'élément souple et son remplacement. Enfin, pour l'obtention d'une bonne connexion électrique, il est impératif d'utiliser sous les têtes de boulons des rondelles élastiques de compensation de dilatation, et d'effectuer le serrage au moyen de clés dynamométriques en bon état et réglées en fonction des couples de serrage préconisés, d'un emploi délicat voire impossible compte tenu de l'encombrement de ces clés.
  • On constate également que la pression exercée par la boulonnerie, répartie uniquement sous les rondelles peut être supérieure à la contrainte acceptée par l'élément , provoquant des enfoncements et des déformations rendant défectueuse la connexion et nécessitant, pour y remédier, l'emploi de plaques de répartition en acier.
  • La seconde, bien que plus simple de mise en oeuvre, présente l'inconvénient majeur de ne pas garantir une parfaite répartition de la pression sur les surfaces en contact, étant donné qu'il est pratiquement impossible de maintenir le parfait parallélisme des plaques en cours et par conséquent de déformation.
  • Elle exige en outre les mêmes précautions que la première pour ce qui concerne le dispositif élastique et l'emploi de clés dynamométriques, ce qui n'est pas prévu dans le conditionnement de livraison des plaques.
  • Or on a trouvé, et c'est ce qui fait l'objet de la présente invention, un dispositif de conception simple, qui permet de réaliser la connexion entre deux conducteurs électriques, l'un se présentant sous la forme d'une barre rigide, l'autre pouvant être aussi bien une barre rigide qu'un élément d'alimentation souple composé de feuillards empilés, qui permet de résoudre l'ensemble de ces problèmes et qui non seulement simplifie l'opération de connexion, mais par ailleurs et surtout assure un contact électrique parfait entre les deux conducteurs ainsi raccordés.
  • Par ailleurs, selon une forme préférentielle de réalisation conforme à l'invention, le dispositif de connexion permet également de mettre en place un capot protecteur ou autre accessoire, et ce sans avoir à utiliser des éléments de fixation additionnels.
  • D'une manière générale, l'invention concerne donc un dispositif permettant d'assurer la connexion entre deux conducteurs électriques, dont l'un au moins se présente sous la forme d'une barre rigide, l'autre pouvant être aussi bien une barre rigide qu'un élément d'alimentation souple composé de feuillards empilés, ledit dispositif comportant deux chambres ou gorges destinées à recevoir chacune l'un des éléments à raccorder, ainsi que des moyens de blocage desdits éléments à l'intérieur des chambres, et il se caractérise en ce que les moyens de blocage sont constitués par des bornes ou douilles vissées à l'intérieur d'une paroi définissant chaque chambre ou gorge, et qui viennent s'appuyer contre la surface de chaque élément à raccorder, lesdites douilles comportant des moyens permettant de contrôler la pression de blocage et d'interdir de poursuivre le serrage lorsqu'une valeur limite prédéterminée est atteinte.
  • Selon une forme de réalisation préférentielle conforme à l'invention :
    • chaque élément de blocage est constitué essentiellement par une douille proprement dite de forme cylindrique comportant un filetage périphérique et pouvant être vissée à l'intérieur d'un orifice correspondant prévu sur l'une des parois du bloc de positionnement des éléments à réunir ;
    • la surface d'appui contre l'élément à immobiliser est constituée par une tête disposée à l'intérieur d'une chambre ouverte, déplaçable axialement à l'intérieur de la douille et dont la face arrière est soumise à l'action de moyens permettant d'exercer une pression prédéterminée, cette tête étant maintenue à l'intérieur de la douille par l'intermédiaire d'un axe ou élément de serrage, débordant sur la surface extérieure et servant d'élément permettant de réaliser l'opération de blocage (vissage).
  • De préférence, selon cette forme de réalisation préférentielle, l'axe assurant le maintien de la surface d'appui à l'intérieur de la douille est constitué par une tige filetée, de pas inverse à celui de la douille ce qui permet, lorsque la force de serrage est atteinte (force déterminée par les moyens intégrés à la douille, tels que rondelles précontraintes), de dévisser la tête de serrage proprement dite pour éventuellement s'en servir pour rapporter un capot protecteur (ou autre accessoire) à l'extérieur du bloc de jonction.
  • L'invention est les avantages qu'elle apporte seront cependant mieux compris grâce à l'exemple de réalisation donné ci-après à titre indicatif, mais non limitatif et qui est illustré par les schémas annexés dans lesquels :
    • la figure 1 est une vue d'ensemble, schématique, en perspective, montrant comment est réalisée, grâce au dispositif conforme à l'invention, la liaison entre une barre conductrice et le cordon de raccordement à une installation prédéterminée ;
    • la figure 2 est une vue schématique, en perspective éclatée, montrant plus en détail l'ensemble de la structure d'un dispositif conforme à l'invention, un seul élément de serrage étant représenté sur cette figure ;
    • la figure 3 est une vue en perspective, partiellement en coupe et éclatée, montrant la structure d'un élément de blocage que comporte un dispositif conforme à l'invention ;
    • la figure 4 est une vue en élévation en coupe du mode de réalisation préférentiel illustré à la figure 3 et ;
    • la figure 5 est une vue selon le plan B de la figure 4 montrant plus en détail la surface active que comporte un élément de blocage entrant dans la réalisation d'un dispositif conforme à l'invention.
  • Si l'on se reporte aux schémas annexés, et notamment à la figure 1, l'invention concerne donc un dispositif, désigné par la référence générale (1) à cette figure 1, et qui permet de réaliser la connexion entre une barre conductrice (2) et un élément conducteur (3) destiné à assurer l'alimentation d'un appareillage quelconque (4) disposé à une distance D de la barre d'alimentation (2). Dans la forme de réalisation illustrée, l'élément conducteur (3) est un élément souple constitué par un empilement de feuillards disposés à l'intérieur d'une gaine isolante, cet élément ayant une section rectangulaire.
  • Pour réaliser l'opération de connexion, le dispositif (1) conforme à l'invention dont une forme de réalisation préférentielle ressort des vues de détail (figures 2 à 5), se présente sous la forme d'un bloc réalisé en cuivre ou alliage cuivreux, lesdits blocs comportant deux gorges ou chambres, et qui sont destinés à recevoir chacun des éléments (2,3) à raccorder. Dans le cas présent, le bloc (1) a une section ayant la forme d'un H, les chambres (5,6) ayant une hauteur correspondant sensiblement à la largeur des éléments (2,3) à raccorder. Des moyens, désignés par la référence générale (7), permettent d'assurer le blocage des éléments (2,3) à raccorder à l'intérieur desdites chambres (5,6).
  • Conformément à l'invention, les éléments de blocage (7) (un seul étant représenté à la figure 2), se présentent sous la forme de bornes ou douilles (8) qui peuvent être vissées à l'intérieur d'une. paroi (9) définissant chaque chambre ou gorge (5,6), l'autre paroi (10) étant quant à elle pleine et servant de surface d'appui à l'une des faces des éléments à raccorder (2,3). Les bornes ou douilles (8) viennent s'appuyer contre l'autre surface de chaque élément à raccorder (2,3), et assurent donc l'immobilisation desdits éléments à l'intérieur du bloc de liaison (1).
  • Conformément à l'invention, chaque élément de blocage ou douille (7) a une structure telle qu'il comporte des moyens permettant de contrôler la pression de blocage et d'interdire de poursuivre le serrage lorsqu'une valeur limite prédéterminée a été atteinte.
  • Les figures 3 à 5 illustrent un mode de réalisation permettant de remplir de telles fonctions.
  • Si l'on se reporte à ces figures, chaque élément de blocage (8) est constitué essentiellement par la douille proprement dite de forme cylindrique et qui comporte un filetage périphérique (11). Cette douille (8) peut être vissée à l'intérieur d'un orifice (12) prévu dans la paroi (9) du bloc de positionnement et de liaison des éléments à réunir. La surface d'appui (13) contre l'élément à immobiliser est constituée par une tête (14) ayant dans le cas présent une forme hexagonale. Cette tête (14) est disposée à l'intérieur d'une chambre ouverte (15) de forme correspondante, et est déplaçable axialement à l'intérieur de la douille. La face arrière (16) est soumise à l'action de moyens permettant d'exercer une pression prédéterminée, moyens représentés sous la forme d'un ressort (17) à la figure 3, mais qui de préférence sont constitués par des rondelles précontraintes (17a,17b) telles que représentées à la figure 4. La tête (14) est maintenue à l'intérieur de la douille par l'intermédiaire d'un axe ou élément de serrage (18) qui déborde à l'extérieur de la douille et dont l'extrémité (19) permet de réaliser l'opération de serrage. Dans la forme de réalisation préférentielle illustrée, l'axe (18) assurant le maintien de la tête d'appui (14) à l'intérieur de la douille, est constitué par une tige filetée, ayant un pas inverse à celui de la douille (8).
  • Compte-tenu de la force exercée par les rondelles précontraintes (17a) (17b), il y a une solidarisation temporaire entre la douille (8) et l'élément de serrage (18,19). Il apparait donc, lorsque l'on agit sur l'élément (18,19), dans le sens normal correspondant à une action de vissage (mouvement d'entraînement dans le sens des aiguilles d'une montre), le vissage concomitant de la douille (8) jusqu'à ce que la surface d'appui (13) vienne en butée sur l'élément (3) à raccorder.
  • Etant en position de butée, si l'on continue l'action de vissage au moyen de l'élément (18,19), la douille (8) sera toujours entraînée jusqu'à atteindre un effort de serrage prédéterminé correspondant à la pré-contrainte donnée aux rondelles (17a) (17b). Par contre, une fois atteint l'effort de serrage prédéterminé, l'entraînement, toujours dans le sens de vissage de l'élément (18,19), sera sans'incidence, sur le déplacement de la douille et par conséquent sur la surface d'appui (13), compte tenu des pas inverses entre l'axe (18) et ladite douille (8), l'élément de serrage (19) ayant tendance à se dévisser.
  • A noter qu'après avoir serré la douille dans les conditions indiquées et atteint l'effort prédéterminé de serrage, l'élément (18,19) peut être totalement enlevé et remplacé par un capot protecteur ou autres accessoires.
  • Pour le desserrage du dispositif, il suffit d'agir en sens inverse sur l'élément (19), ce qui aura pour effet d'assurer de manière concomitante, le dévissage de la douille (8) et par conséquent annuler l'effort de pression.
  • Un tel ensemble de conception particulièrement simple présente de très nombreux avantages parmi lesquels on peut citer :
    • une mise en place aisée et une opération de blocage simplifiée par le fait qu'elle ne nécessite que l'utilisation d'un seul et même outil ;
    • une pression de blocage constante et prédéterminée permettant d'assurer un très bon contact électrique ;
    • la possibilité d'utiliser le bloc de raccordement comme élément support d'accessoires additionnels tel que capot protecteur.
  • Bien entendu, l'invention n'est pas limitée à l'exemple de réalisation décrit précédemment, mais elle en couvre également toutes les variantes réalisées dans le même esprit. Ainsi, le bloc de liaison conforme à l'invention pourrait par exemple être utilisé pour raccorder bout à bout deux éléments conducteurs. Il pourrait

Claims (4)

1/ Dispositif (1) permettant d'assurer la connexion entre deux conducteurs électriques (2,3), dont l'un (2) au moins se présente sous la forme d'une barre rigide, l'autre (3) pouvant être aussi bien une barre rigide qu'un élément d'alimentation souple composé de feuillards empilés, comportant deux chambres ou gorges (5,6) destinées à recevoir chacune l'un des éléments (2,3) à raccorder ainsi que des moyens de blocage (7) desdits éléments à l'intérieur des chambres, caractérisé en ce que les moyens de blocage (7) sont constitués par des bornes ou douilles (8) vissées à l'intérieur d'une paroi (9) définissant chaque chambre ou gorge (5,6), douilles qui viennent s'appuyer contre la surface de chaque élément (2,3) à raccorder et qui comportent des moyens permettant de contrôler la pression de blocage et d'interdire de poursuivre le serrage lorsqu'une valeur limite prédéterminée est atteinte.
2/ Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que :
- chaque élément de blocage (7) est constitué essentiellement par une douille (8) proprement dite de forme cylindrique comportant un filetage périphérique (11) et pouvant être vissée à l'intérieur d'un orifice (12) correspondant prévu sur l'une des parois (9) du bloc de positionnement (1) des éléments à réunir ;
- la surface d'appui (13) contre l'élément à immobiliser est constituée par une tête (14) disposée à l'intérieur d'une chambre ouverte (15), tête déplaçable axialement à l'intérieur de la douille et dont la face arrière (16) est soumise à l'action d'un moyen (17) permettant d'exercer une pression prédéterminée, cette tête étant maintenue à l'intérieur de la douille par l'intermédiaire d'un axe ou élément de serrage (18,19), débordant sur la surface extérieure et servant d'élément permettant de réaliser l'opération de blocage.
3/ Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'axe (18) assurant le maintien de la surface d'appui (14) à l'intérieur de la douille, est constitué par une tige filetée, de pas inverse à celui de la douille (8) ce qui permet, lorsque la force de serrage est atteinte, de dévisser l'axe ou élément de serrage (18,19) proprement dit.
4/ Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'après dévissage de l'axe ou élément de serrage proprement dit (18,19), on utilise cet élément comme moyen de fixation d'accessoires divers (capot protecteur) à l'extérieur du bloc de jonction (1).
EP19920420221 1991-07-01 1992-06-30 Dispositif de connexion et d'alimentation électrique Expired - Lifetime EP0521803B1 (fr)

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EP0521803A1 true EP0521803A1 (fr) 1993-01-07
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EP19920420221 Expired - Lifetime EP0521803B1 (fr) 1991-07-01 1992-06-30 Dispositif de connexion et d'alimentation électrique

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DE (1) DE69201608T2 (fr)
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