Brevet FR2059764A1 — publié le 19710604

La présente invention concerne un appareil ou un dispositif électrique comportant des pièces isolantes pour le logement et/ou la fixation de composants électriques ou mécaniques. Un contacteur à lames en ampoules hermétiques est par exemple un tel 5 appareil électrique. Un tel contacteur à lames comporte un boîtier en tôle d'acier servant simultanément au blindage magnétique et à la fixation sur un socle ou une plaque de montage. Le boîtier contient les ampoules et une bobine fixée par une masse à couler. Les ampoules et la bobine, ainsi que des circuits imprimés le cas échéant, peuvent être entourés par une enveloppe de Styropor, 10 Afin de centrer sensiblement les ampoules et la iobine à l'intérieur du boîtier, lors de la coulée de la masse, des pièces d'écartement, en carton par exemple, sont disposées par rapport aux parois latérales. Les connexions des ampoules et de la bobine aboutissent à une pièce moulée comportant des contacts embrochables, fixée sur une paroi latérale du boîtier lors de la fabrication et permettant 15 le raccordement de conducteurs extérieurs. Le boîtier doit être étanche aux liquides, afin que la masse ne s'écoule pas pendant la coulée. Un tel contacteur comporte de très nombreuses pièces différentes ; la fabrication de ces pièces ou de l'ensemble du contacteur est coûteuse et longue, et des quantités importantes de masse à couler sont nécessaires, de 20 sorte que le poids du contacteur complet devient notable. De nombreuses pièces imposent en outre la gestion d'un stock important. Les conditions sont identiques pour la production ou la fabrication d'un contacteur dans l'air de type usuel. Un tel contacteur comporte un socle isolant pour la fixation des composants électriques et mécaniques du contacteur. 25 Un capot isolant est fixé sur ce socle,. Pour la fabrication du socle, toutes les pièces sont surmoulées dans des moules chromés, qui présentent une usure élevée par suite des charges différentes dans les masses à mouler. La fixation de la bobine du contacteur et des bagues de court-circuit s'effectue habituellement au moyen de brides ou de vis, ou par collage..Il est également possible 30 de les fixer au moyen d'une masse â couler. La fabrication exige de nombreux moules et presses et le montage est difficile et long -, les quantités importantes de matériaux entraînent en outre des coûts élevés. Un dispositif connu du type précité est constitué par plusieurs 35 barres verticales et parallèles, reliées â des barres horizontales. Les barres verticales comportent une isolation, constituée par des mats de fibres de verre, imprégnés d'une résine à couler (polyester par exemple) formés et durcis. Afin d'accroître la résistance dynamique aux courts-circuits, 70 31265 2059764 les barres ainsi isolées sont manies d'un peigne et d'une frette entourant toutes les barres et assurant un appui mutuel. La production, et la propagation d'un arc sont évitées dans une large mesure. La production de tels dispositifs est toutefois coûteuse et longue. 5 L'invention a pour objet une réduction des matériaux et du temps néces saires à la production ét à la fabrication d'un appareil ou d'un dispositif du type précité, tout en augmentant la sécurité de fonctionnement électrique et mécanique. Selon une particularité essentielle de l'invention, les pièces isolantes sont produites sous forme de pièces moulées dans une matière plastique 10 expansée, satisfaisant aux conditions électriques et mécaniques. De.,telles mousses sont connues ; leur production ne fait pas l'objet de l'invention. Ces corps sont durs et résistants ; par rapport aux autres isolants, ils offrent une résistance électrique et un faible poids. L'avantage de l'invention réside dans une réduction notable de la main d'oeuvre, des matériaux et du temps néces-15 saires jusqu'à présent et dans une augmentation de la sécurité de fonctionnement des appareils et dispositifs produits selon l'invention, par rapport à celle des appareils et dispositifs comparables connus. C'est ainsi que pour la production d'un contacteur à lames du type précité, on réalise un moule correspondant au boîtier, réutilisable en perma-20 nence et dans lequel sont disposées les pièces du contacteur, telles qu'ampoules, tôles de blindage magnétique, bobine et connexions. La matière plastique est ensuite expansée dans le moule. Le contacteur est prêt à l'emploi après refroidissement et démoulage. Un boîtier distinct en tôle d'acier et la pièce moulée comportant les contacts embrochables sont ainsi supprimés par rapport à la 25 production connue. L'ensemble du contacteur à lames forme un bloc massif et très léger, par suite de la suppression totale de la lourde masse à couler. La dépensé totale en temps et travail, nécessaire à la production d'un contacteur de ce type, est nettejnent inférieure à celle entraînée par la production usuelle des multiples pièces détachées. Un tel contacteur présente en outre une très 30 grande résistance à la corrosion. La production selon l'invention d'un contacteur du type précité offre pratiquement les mêmes avantages. Le socle du contacteur est expansé dans un moule, l'aimant fixe, la bobine, les connexions et les autres pièces étant fixés simultanément dans le socle. 35 Lors de l'application de 1'invention a un dispositif électrique tel qu'un système de distribution à barres protégées, les barres sont enrobées dans les pièces moulées expansées. L'avantage obtenu réside dans l'impossibilité de formation et de propagation d'un arc. Dans les dispositifs de ce type connus. 70 31265 3 2059764 où les barres sont disposées dans des coffrets en tôle ou matière plastique, il est très difficile, voire impossible d'éviter la production et la propagation de tels arcs. Un polyuréthane thermodurcissable est utilisé de préférence comme 5 matière plastique. Les avantages d'un tel matériau résident dans ses bonnes propriétés électriques, telles qu'une résistance superficielle élevée et un fdible facteur de pertes. Il présente de plus une rigidité diélectrique élevée et une grande résistivité. Ce matériau a en outre une résistance dynamique élevée et ne subit aucune modification sous l'action d'un arc. Il présente enfin une 10 faible perméabilité à la vapeur d'eau et une faible absorption d'eau. D'autres objets et avantages de l'invention seront mieux compris à l'aide de la description détaillée ci-dessous d'exemples de réalisation et du dessin annexé sur lequel : la figure 1 représente la constitution d'un contacteur à lames de 15 type usuel ; la figure 2 représente la constitution du même contacteur selon 1'invention ; la figure 3 représente la constitution d'un socle de contacteur dans l'air de type usuel ; 20 la figure 4 représente la constitution du même socle de contacteur dans l'air selon l'invention ; les figures 5a, b représentent partiellement une distribution à barres protégées de type usuel ; et, les figures 6a, b représentent partiellement une distribution à barres 25 protégées selon l'invention. Le contacteur à lames de type usuel, représenté à la figure 1, comporte un boîtier 10 en tôle d'acier, fixé sur un socle 11 à l'aide de vis 12. Le boîtier 10 contient deux ampoules 13, 14, entourées par une bobine 15, ainsi qu'une protection en Styropor 16. Les ampoules 13, 14, la bobine 15 et la 30 protection en Styropor 16 sont enrobées dans une masse 17, coulée dans le boîtier 10 après la mise en place des pièces 13 à 16. Le boîtier 10 doit être parfaitement étanche aux liquides. La pièce en carton 18 soutient la bobine 15 avec les ampoules 13, 14 lors de la coulée. Les connexions non représentées des ampoules 13, 14 et de la bobine 15 aboutissent à une pièce moulée spéciale 19, 35 fixée sur une paroi du boîtier et comportant des contacts embrochables 20 pour le raccordement de conducteurs extérieurs. La constitution du modèle représenté à la figure 2 est beaucoup plus simple que celle de la figure 1. Les ampoules 13, 14, la bobine 15 et une enveloppe de tôle 21 constituant le blindage magné- 70 31265 2059764 tique sont enrobées dans un bloc 22, produit selon l'invention par expansion d'une matière plastique. Cette dernière est un polyuréthane thermodurcissable. Un boîtier en tôle 10 distinct et une pièce moulée 19 sont supprimés par ~rapport à la figure 1. Les contacts embrochables 20 sont enrobés directement 5 dans le bloc moulé. Une pièce d'appui 18 devient inutile car les pièces 13 à 15 sont suspendues à leurs connexions lors de l'expansion de la mousse. Dans le cas d'un socle de contacteur dans l'air selon la figure 3, le boîtier 30 est moulé en matière plastique, selon un procédé usuel. L'aimant 31 est fixé dans ce boîtier par des moyens usuels. Après la mise en place de la 10 bobine 32, le socle 30 du boîtier est rempli avec une masse à couler 33. Le socle de contacteur selon l'invention, représenté à la figure 4, est constitué par un bloc moulé expansé 34, dans lequel l'aimant fixe 31, la bobine 32 et les autres éléments sont fixés par l'enrobage, La production s'effectue comme suit : l'aimant fixe 31, la bobine 32 et les autres éléments sont disposés 15 dans un moule non représenté, qui est ensuiterempli avec la matière plastique 34 isolante à expanser. L'avantage d'un modèle selon la figure 4 par rapport à la figure 3 réside dans la production notablement simplifiée, la sécurité de fonctionnement accrue et le gain de temps et de dépenses lors de la production. Dans une distribution à barres protégées de type usuel, selon figures 20 5a, b, trois barres 40, 41, 42 non isolées sont disposées dans un boîtier 43, en tôle ou matière plastique. Les barres reposent sur des supports isolants 44. Le coffret 43 est suspendu à des étriers non représentés, qui l'entourent. La figure 5b est une élévation suivant la flèche 45 de la figure 5a. Dans le modèle selon l'invention, représenté aux figures 6a, b, les 25 trois barres 40, 41, 42, sont enrobées et fixes dans un bloc 46, réalisé dans une matière plastique expansée, qui est un polyuréthane thermodurcissable. Les ouvertures 47, 48, 49 permettent d'établir une dérivation. Les crochets de fixation 50 sont également fixés par enrobage. La figure 6b est une élévation suivant la flèche 51 de la figure 6a. 70 31265 5 2059764 REVENDICATIONS 1. Appareil ou dispositif électrique comportant des pièces isolantes pour le logement et/ou la fixation de composants électriques ou mécaniques, caractérisé en ce que les pièces isolantes sont des pièces moulées dans une matière plastique expansée., satisfaisant aux conditions électriques et mécaniques. 2. Appareil ou dispositif selon revendication 1, caractérisé par l'emploi de polyuréthane thermodureissable comme matière plastique. 3. Appareil ou dispositif selon revendication 1 ou 2S caractérisé en ce que les pièces moulées expansées comportent des dispositifs pour la fixation et le logement des composants électriques et/ou mécaniques. 4. Appareil ou dispositif selon revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les composants électriques et/ou mécaniques sont enrobés dans la matière plastique expansée. 5. Appareil ou dispositif selon revendication 1, caractérisé en ce que les barres sont enrobées dans des pièces moulées expansées. 6. Appareil ou dispositif selon revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les pièces isolantes sont constituées par une masse de remplissage et fixent simultanément les composants électriques et mécaniques.