Brevet FR2013321A1 — publié le 19700403

La présente invention concerne un procédé pour fixer un conducteur électrique à un substrat isolant percé d'une ouverture prévue pour reoevoir oe conducteur, de m8me qu'une machine destinée à former et fixer de tels conducteurs en sucoession à un substrat isolant percé d'une rangée d'ouvertures des-5 tinées à recevoir des conducteurs. Suivant l'une des caractéristiques de la présente invention, il est prévu un prooédé pour fixer un oonducteur éleotrique à un substrat isolant percé d'une ouverture destinée à reoevoir ce conducteur j suivant oe procédé un épau— lement est formé dans un tronçon de fil à une oertaine distanoe de 1!extrémi-TO té libre du fil, légèrement supérieure à l'épaisseur du substrat ; l'extrémité libre du fil est enfilée dans l'ouverture jusqu'à oe que l'épaulement vienne "buter contre line faoe du substrat, la pointe du fil dépassant alors au-delà de la faoe opposée du substrat. le tronçon de fil passant à travers le substrat et comprenant l'épaulement, et qui constitue ledit conducteur, est seo-15 tionné de la réserve de fil et la pointe du conduoteur qui fait saillie au-delà de ladite face opposée du substrat est refoulée de manière à former uns tôt® de rivet, le substrat étant enserré entre oette tête et l'épaulement. La présente invention a également pour objet de prévoir une machine pour former des conducteurs électriques et les fixer en succession à un substrat 20 isolant percé d'une rangée d'ouvertures destinées à reoevoir ees conducteurs? oette machine comprenant un mandrin débiteur de fil jprévu poux- débiter le fil provenant d'une réserve de fil en tronçons d'égale longueur suivant un axe fixe, des moyens de guidage pour aligner les ouvertures auooessivement le long de oet axe et une paire d'éléments coulissants prévus pour être animés d'un 25 mouvement alternatif dans des direotions opposées, à angle droit par rapport à oet axe et, de part et d'autre de celui-ci, dss éléments coulissants comportant des surfaoes coopérantes prévues et disposées l'une par rapport à l'autre et par rapport au mouvement du mandrin débiteur de fil de manière qu'un tronçoa de fil destiné à former ledit conduoteur soit débité depuis le mandrin pour 30 venir traverser l'une des ouvertures et dépasser légèrement au.delà de la surface opposé® du substrat et qu'il soit maintenu en place tandis que les éléments coulissante se déplacent ensemble et sectionnent le conducteur de la réserve de fil ; l'un des éléments coulissants poursuit sa course de manière à transporter le oonduoteux sectionné au-dessus d'une surface plane de 1'autre 35 élément coulissant, servant de support axial pour 1© oonducteur sectionné, sur mie distanoe égale à la distance séparant les ouvertures successives ménagées dans le substrat, celui-ci étant déplacé le long des moyens de guidage de la môme distanoe j vers la fin du mouvement les éléments coulissants compriment entre eux une portion de fil adjacente à 15escteémitê d© la réserve pour formes? 40 un épaulement sur le fil j les éléments coulissants se séparent alors tandis BAD ORIGINAL 69 14740 2013321 2 que le mandrin débite une nouvelle longueur de f il à travers le substrat jus-qu'à ce que l'épaulement vieillie- butor contre celui-ci.. La machine comporte également des moyens destinés à former la pointe du conducteur qui dépasse sur 1! autre face du substrat, alors que le oonducteur est supporté axiale.uerrfc sur la-5 dite surface plane, de .manière à former une tête de rivet, le substrat étant alors enserré entre la tête de rivet et ledit épaulement. Les objets et caractéristiques de la présente invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante d'exemples de réalisations, ladite description étant faite en relation aveo les dessins ci-annexés dans 10 lesquels i La figure" 1 représenta une vue. schématique en coupe de certains éléments de la machine pour illustrer une première phase du procédé prévu selon l'invention. La figure 2 est une vue en coupe transversale prise suivant la ligne 15 II-II de la figure 1s de manière â montrer l'arrangement d'un, conducteur partiellement formé. Les figures 3 et 4 illustrent les étapes suivantes de la mise en oeuvre du procédé. La figure 5 est une vue en coupe transversale prise suivant la ligne V-V 20 de la figure 4« La figure 6 représente une vue d'élévation latérale, partiellement en coupe, d'une machine connue selon l'invention, La figure 1 montre un substrat 1, en verre ou en céramique, percé de plusieurs ouvertures 2 à travers lesquelles on désire fixer des conducteurs élec-• 25 triques tels que 3 pour établir des connexions avec des pellicules conductrices déposées sur le substrat. Bien que las conducteurs soient normalement connectés après le dépôt des pellicules conductrices, ceci n'est pas toujours essentiel et dans certains cas, il peut être plus commode de fixer d1 abord las conducteurs et d'appliquer les pellicules ensuite.. De ce fait, les pellicules 30 ne sont pas montrées spécifiquement sur le substrat représenté sur las figuras ci-annexêes. Il est nécessaire qu'un conducteur électrique 3 soit solidement fixé au substrat et, dans ce but, les conducteurs sont formés, par des moyens qui vont ®tre décrits, de manière â présenter une tête de rivet 4 st un épaulement.. 5* 35 l'épaulement étant "réalisé en défor'.mant■ le métal du conducteur de manière à lui conférer l'a forme représentée aux figures 1 et 2. Le conducteur enserre solidement le "substrat ©ntre Ta tête 4 et 1^épaulement 5. Le substrat est supporté sur des moyens de guidage 6 de manière que les ouvertures 2 puissent être 'centrées au-dessus de l'axe central d'une ouverture 40 7 ménagée dans un bâti 8. Une paire &féléments coulissants S et 10 sont montés - .S » ... BAD ORIGINAL 69 14740 3 2013321 sur le bâti au-dessous du substrat et sont reliés à des mécanismes non représentés, destinés à leur imprimer un mouvement alternatif dans des directions opposées, comme indiqué par les flèoh.es, l'élément coulissant 9 étant placé d'un côté de l'ouverture 7 et l'autre élément coulissant 10 étant placé de l'au-5 tre côté. La portion d'extrémité libre 11.d'un tronçon de fi}, provenant d'une réserve est enfilée, par des moyens non figurés, à travers l'ouverture 7 et 1' ouverture 2 du substrat plaoée dans l'alignement de l'ouverture 7« Un épaulement 5 a déjà été formé près de l'extrémité supérieure du tronçon de fil 11. Le fil est enfilé dans l'ouverture ménagée dans le substrat jusqu'à oe que 1* 10 épaulement 5 vienne apjiuyer contre la faoe inférieure du substrat, soulevant celui-ci d'une légère distanoe (13/100 de m/m, dans l'exemple de réalisation pour lequel les dimensions sont indiquées ci-dessous), la pointe 12 du fil dépassant légèrement de la surface supérieure du substrat pour être ultérieurement refoulée de manière à former une tête de rivet 4» 15 L'élément coulissant 9 présente un bec saillant horizontal 13 qui fait face à l'élément coulissant 10 et qui est prévu pour coulisser contre une surface plane supérieure de,l'élément coulissant 10 de manière à sectionner le conducteur 3 de la portion restante de fil 11, le bord supérieur 14 de l'élé-nlent coulissant 10 formant un bord tranchant destiné à effectuer cette opéra-20 tion» Au-dessous du bec 13 et du bord 14» les deux éléments coulissants comportent des faoes latérales .parallèles opposées avéc des degrés aillants 15 sur l'élément coulissant 9 et 16 sur l'élément coulissant 10 j à partir du bâti 8, ces degrés ont la même hauteur, le-~r face supérieure étant à une distanoe "x" au-dessous du beo 13 et du bord 14,respectivement. Ils dépassent également de 25 la môme distance "y" vers la portion de fil Î1 (13/100 de m/m dans le oas de l'exemple de réalisation mentionné précédemment). La figure 3 représente les deux éléments coulissants alors qu'ils se rapprochent l'un de l'autre, le bec 13 de l'élément coulissant 9 et le degré 16 de l'élément coulissant 10 butant sur le tronçon de fil 11. Au cours du dépla-30 oement ultérieur des éléments coulissants l'un vers l'autre, le fil est sectionné par le bord 14 et le tronçon de fil seotionné 17 est transporté par le bec 13 jusque sur la surfaoe supérieure plate 18 de l'élément coulissant 10, toutes dispositions étant prises pour que le substrat 2 se déplace également en même temps que le tronçon de fil 17« L'élément coulissant 10 ne se déplaoe 35 au delà de la position représentée à la figure 3 que de la distance "y" et beaucoup plus lentement que l'élément coulissant 9j lui continue sa course jusqu'à ce que le degré 15 applique le tronçon de fil 11 contre le degré 16 pour entraîner la formation d'un épaulement 5 au-dessous de ce qui oonstitue maintenant l'extrémité libre du tronçon de fil 11, comme le montre la figure 40 5» La distanoe "x" entre les parties supérieures des degrés 15 et 16 et la sur 69 14740 „ 2013321 4 face supérieure 18 àe l'élément coulissant 10, moins l'épaisseur du substrat 1, détermine la distance dont l'extrémité 12 du conducteur dépasse au-dessus de la surfaoe supérieure du substrat. Dans la position des éléments coulissants représentés à la figure 4> 1© 5 tronçon de fil sectionné 17 a glissé le long de la surfaoe 18 jusqu'au point où. I1extrémité saillante 12 vient se placer au-dessous d'une tête de matrioe 19j tandis que.1'ouverture suivante 2 est mise dans l'alignement de l'axe de l'ouverture 7s prête à l'introduction d'un nouveau tronçon de conduoteur. La tête de matrioe 19 est abaissée sur l'extrémité saillante 12 du tron-10 çon de fil seotionné 17 et, simultanément, une électrode sonde 20 est amenée en contact aveo la tête de matrioe près de sa pointe. On fait passer un courant électrique dans l'éleotrode sonde 20 et la tête de matrice de manière à chauffer la pointe de oette dernière et, en même temps, par conduction, l'extrémité 12 du tronçon de fil seotionné, de manière à faciliter le refoulement 15 de l'extrémité de fil 12 pour former la tête de rivet 4. Le matériau constituant le fil peut être du cuivre dur ou malléable qui est de préférenoe recouvert d'une couche de soudure, de manière que dans le oas où le substrat 1 comporte déjà une pellicule conductrioe autour de l'ouverture 2, le revêtement de soudure s'épanche sousl'aotion de la chaleur dégagée par la tête de matrioe, 20 et se soude au revêtement conducteur. Quand la tête de matrioe déforme le fil à la partie saillante 12 elle appuie le substrat contre l'épaulement 5» l'autre extrémité du fil étant supportée par la faoe 1o. On se souviendra qu'au moment où. le fil a été introduit dans l'ouverture 2,il a légèrement soulevé le substrat t oeci en vue de l'opé-25 ration actuelle et pour assurer un blocage approprié du substrat entre la tête de rivet 4 et l'épaulement 5. t Le conducteur 3 est maintenant terminé et la séquenoe d'opérations est répétée pour l'ouverture suivante, après que les éléments coulissants 9 et 10 se sont de nouveau écartés l'un de l'autre, le substrat étant maintenu en poai-30 tion par des moyens non représentés. La figure 6 représente les éléments essentiels d'une mise en oeuvre pratique de la machine, selon l'invention. La tête àe matrioe 19 et l'électrode sonde 20 sont montées dans des têtes respectives 21 et 22 en vue d'un fonctionnement pneumatique. Les éléments coulissants 9 et 10 peuvent être conçus pour 35 être mus par des cames ou des cylindres pneumatiques. Un mandrin 23 est actionné par le mouvement du plongeur 24 d'un cylindre pneumatique 25 alimenté par une source d'air comprimé 26, Le cylindre 25 est monté sur un socle fixe 27, dont dépend un guide fil 28 placé dans l'alignement de l'axe du mandrin 21 et celui de l'ouverture 7• Le fil est débité par une bobine par l'intermédiaire d' 40 un élément de dégauchissage classique 29 dans le guide 28 et à travers le man 69 14740 2013321 5 drin 23 d'où ressort le tronçon de fil 11» Cette machine a été utilisée avec succès pour former et fixer des conducteurs à des substrats ayant une épaisseur de 10/100 de milinètres5 les conducteurs étant constitués par un fil en ouivre ou en "bronze recouvert de soudure, d'un diamètre de 5/10 de m/m, les 5 conducteurs successifs étant espacés de 25/10 de m/m. Bien que les principes de la présente invention aient été décrits ci-des-sus en relation avec des exemples particuliers de réalisations, on comprendra clairement que ladite description est faite seulement à titre d'exemple et ne limite pas la portée de l'invention. 69-14740 6 2013321 REVrHIDÏ CATI01I3 1°) Procédé pour fixer un conducteur électrique à un substrat isolant percé d'une ouverture destiné© à recevoir oe conducteur, ledit procédé consistant t 5 - à former un épaulement dans un tronçon de fil à une certaine distance de l'extrémité libre du fil, légèrement supérieure à l'épaisseur du substrat j - à enfiler l'extrémité libre du fil dans l'ouverture jusqu'à ce que l'épaulement vienne buter sur une face du substrat, la pointe du fil dépassant alors de la face opposée du substrat$ 10 - à sectionner de la réserve le tronçon de fil enfilé dans le substrat et comprenant ledit épaulement, àe manière à constituer ledit conducteur ; - à refouler la pointe du conducteur qui fait saillie au-dessus.de la sur-* face fapposée du substrat pour former une tète de rivet, le substrat étant enserré entre cette tête de rivet et 1'épaulement. 15 2°) Procédé selon la caractéristique 1°) utilisant une machine pourvu© d5 une tête de matrice pour former la tête de rivet et des moyens pour chauffer la tête à riveter par dissipation dans celle-ci d'énergie électrique, la tête de matrioe étant chauffée alors que la tête de rivet est en cours de formation poux faciliter le refoulement de la pointe du fil sous l'aotion de la chaleur 20 transmise par la tête à riveter. 3°) Procédé selon la caractéristique 2°) suivant lequel le substrat présente un revêtement métallique autour d© l'ouverture sur ladite faoe opposée tandis que le fil est recouvert de soudure, et suivant lequel, au cours de 1! opération de rivetage, la okaleur provenant de la tête de matrioe provoque 1* 25 épanchement du revêtement Se soudure et le soudage avec 1© revêtement métallique autour de l'ouverture. 4°) Procédé selon la caractéristique 1°) suivant lequel le conduoteur est sectionné de la réserve par le mouvement relatif du conducteur par rapport à un élément composant un bord tranchant limitant une surfaoe. qui constitue un 30 support pour la tête durant l'opération, d© rivetage. 5°) Procédé selon la caractéristique 4°)? suivant lequel préalablement à l'enfilage de l'extrémité libre du fil dans l'ouverture, une portion adjaoente de la réserve de fil est pressée entre une faoe latérale dudit élément comportant un bord tranchant et un autre élément présentant une faoe coopérante, en 35 vue de former ledit épaulement. 6°) Procédé selon la caractéristique 5j suivant lequel une pluralité desdits tronçons sout fixés au substrat à partir de la même réserve de fil f 1@ substrat comporte une rangée d'ouvertures et progresse de la distance sé parant deux ouvertures adjaoeatss durant la temps où un conducteur est secti •'■m-40 né de la réserve êe fil tandis qua l'épaulement est formé sur le conducteur BAD ORIGINAL ; 69 14740 7 2013321 suivant « 7°) Machine pour former des conducteurs électriques et les fixer successivement à un substrat isolant percé d'une rangée d'ouvertures destinées à reoevoir oes conducteurs, ladite machine comprenant s 5 - un mandrin débiteur de fil conçu pour débiter du fil d'une réserve en tronçons d'égale longueur, suivant un axe fixe j - des moyens de guidage, pour aligner les ouvertures successivement le long de l'axe, comprenant une paire d'éléments coulissants disposés pour accomplir un mouvement alternatif dans des direotions opposées, à angle droit de 10 part et d'autre de oet axe, oes éléments coulissants présentant des surfaces coopérantes formées et disposées l'une par rapport à l'autre de même que par rapport au déplacement du mandrin débiteur de fil de manière qu'un tronçon de fil destiné à constituer le oonducteur soit débité par le mandrin pour venir traverser les ouvertures et dépasser légèrement au-delà de la face opposée du 15 substrat, et soit maintenu en plaoe tandis que les éléments coulissants se déplacent ensemble et seotionnent le conduoteur pour le séparer de la réserve de fil ; l'un de# éléments coulissants poursuit sa oourse pour transporter le conducteur seotionné sur une surfaoe plane de l'autre élément coulissant, constituant un support axial pour le conduoteur seotionné, sur une distance égale à 20 la distance entre les ouvertures suocessives du substrat, le substrat étant dé?» placé le long des moyens de guidage de la même distance, et, vers la fin de la oourse, les éléments coulissants compriment entre eux nue portion du fil adjacente à l'extrémité de la réserve pour constituer un épaulement dans le fil les éléments coulissants se séparant ensuite et le mandrin introduisant un 25 nouveau tronçon de fil dans le subBtrat jusqu'à ce que l'épaulement vienne buter oontro le substrat ; - des moy«ns pour former, alors que le conducteur est supporté axialement sur ladite surface plane, la pointe du oonducteur dépassant du substrat pour constituer une tête de rivet, le substrat étant enserré entre ladite tête de 30 rivet et l'épaulement.