Brevet FR2121876A1 — publié le 19720825

La présente invention concerne des rupteurs électro-lytiques temporisés fonctionnant par attaque électrochimique d,une électrode métallique et plus particulièrement des rupteurs électrolytiques consommables qui définissent la fin d'un 5 intervalle de temps prédéterminé par la rupture d'un conducteur électrique. Les circuits pour ces rupteurs sont décrits dans la demande de brevet des E.U.A. n° 3 355 731 de la demanderesse. Si un rupteur est consommable, il doit être simple et bon marché tout en étant exact et précis lorsqu'il définit un 10 intervalle de temps prédéterminé. Les rupteurs bon marché doivent être réglables afin de définir des intervalles de temps différents sans être fabriqués sur. commande spéciale. Quand la coupure du conducteur se produit, la transition entre l'état conducteur et l'état non conducteur doit être brusque. Ces rup-15 teurs doivent être capables de définir exactement la période de temporisation, sans changement appréciable du conducteur, avant que l'intervalle de temps spécifié se soit écoulé. Par ailleurs, le prix de l'ensemble d'un rupteur consommable a de l'importance et par conséquent une configura-20 tion simple .et efficace du dispositif (dénommé ci-après "capsule") est avantageuse. L'invention a pour objets une capsule de rupteur perfectionnée qui satisfait aux conditions ci-dessus, et de fabrication peu coûteuse, sans réduire la précision du minutage. 25 Les objets ci-dessus sont atteints,.e£ même temps que d'autres, selon l'invention, grâce à la réalisation d'une électrode métallique qui est attaquée chimiquement et formée cfun seul tronçon de fil dont une partie intermédiaire est aplatie de manière à former une section en forme de ruban 30 destinée à être introduite dans une solution d'électrolyte. D'autres objets et avantages de l'invention seront mieux compris à la lecture de la description qui va suivre d'un exemple de réalisation et en se référant aux dessins annexés dans lesquels : 35 - la figure 1 est une coupe verticale d'une capsule à temporisation réalisée selon l'invention, 72 01353 2 2121876 - la figure 2 est une vue en plan représentant la réalisation d'une anode qui est attaquée par électrolyse pendant l'opération de minutage. Comme l'indiquent les figures, une capsule à tempori-5 sation comprend un récipient ou boîtier 5 extérieur en métal non corrodable, par exemple en nickel. Ce boîtier 5 est en contact avec une solution 6 de dépôt électrolytique à l'intérieur du boîtier 5 et en contact électrique avec la surface d'about 7 jouant le rôle de cathode. 10 La solution 6 d'électrolyte est contenue dans une cavité formée par la cuvette inversée cylindrique isolante 8, qui est ajustée serré à la surface latérale intérieure du boîtier $ de manière à limiter le contact électrique entre la solution d'électrolyte 6 avec le boîtier 5 à la seule surface 15 d'about 7. Cette solution d'électrolyte peut être introduite dans sa cavité par une seringue hypodermique ou analogue, à travers l'ouverture 9 ménagée dans le fond de la cuvette 8, jusqu'à un niveau très voisin de celui du fond 10 de la cuvette 8. Deux autres ouvertures 11 sont ménagées dans le fond 20 de la cuvette 8 pour faire passer les deux extrémités 12 de l'anode 15. L'anode 15 est en un métal qui se dissout, quand une tension est appliquée entre elle et le boîtier cathodique 5» en réagissant sur la solution d'électrolyte 6. On peut employer 25 par exemple un fil de cuivre avec une solution de sulfate de cuivre. Pour déterminer l'instant exact de la rupture du trajet conducteur entre les deux conducteurs 12 pour un courant électrique d'intensité constante entre la cathode et l'anode, 30 la section transversale et la surface de la partie 16 de l'anode 15 pénétrant dans la solution d'électrolyte 6 doivent être, réglées avec précision. * Par conséquent, l'anode 15 est constituée selon l'invention par un fil unique, qui peut être facilement réalisé à 35 un diamètre précis connu. Ce fil est ensuite aplati dans la partie intermédiaire 16, dans une presse spéciale, de manière à obtenir une partie aplatie de surface nettement plus grande, 72 01353 3 2121876 en contact avec la solution d'électrolyte. Par conséquent, les dimensions et l'étendue de la surface sont réglées avec précision et à peu de frais. Comme l'indique la figure 2, le ruban 16 peut com-5 porter au moins une partie intermédiaire 17 qui est plus mince et présente une surface accrue pour l'attaque chimique par la solution d'électrolyte, si bien que la rupture doit se produire en des endroits bien déterminés. On en profite pour provoquer une rupture rapide du fil anodique sans augmenter sensiblement 10 la résistance entre les extrémités 12, lorsque le fil anodique est très près de se rompre comme cela pourrait se produire avec un fil très mince relativement long attaqué uniformément. L'in--tervalle de temps jusqu'à la rupture peut être ainsi réglé de manière plus précise. 15 L'anode 15 est ensuite recourbée en forme de ïï et fixée dans les ouvertures 11 de la cuvette 8. L'anode 15 peut être bloquée dans la cuvette 8 par une nouvelle opération de découpage ou d'aplatissement, en dehors du fond 10, comme indiqué en 18. 20 Après avoir introduit l'électrode 6 dans la cuvette retournée 8, on coule une cire ou une résine époxyde 19 pour scellement à la partie supérieure du boîtier 15, qui est plus profond que la cuvette 8 et par conséquent se prolonge au-delà du fond 10 de ladite cuvette. 25 La forme en U de la partie 16 plongée dans l'élec- trolyte 6 a de l'importance. Si cette pièce était à arêtes vives, avec une section en forme de ¥ par exemple, il y aurait une rupture près de l'arête à un instant beaucoup plus proche que pour l'ensemble de la pièce en U étant donné la concentra-30 tion des lignes de force du champ électrique dans la solution 6 d'électrolyte entre l'anode 15 et le boîtier cathodique 5. Grâce à l'immersion de l'anode 16 en forme de U dans l'électrolyte 6 et au renforcement du contact électrique de l'électrolyte avec le boîtier cathodique 5 vers la surface 35 d'about 7 par la cuvette 8 isolante retournée, on règle la disposition du champ électrique dans la capsule de manière à uniformiser les intervalles de temps jusqu'à la rupture du trajet conducteur entre les extrémités des fils 12. 72 01353 4 2121876 Dans une capsule de rupteur électronique fonctionnant suivant le principe de la rupture du trajet conducteur entre les deux extrémités 12 de l'anode 15 par attaque électrochimique de la partie intermédiaire 16 plongée dans l'élec-5 trolyte 6, il est souhaitable de maintenir une résistance suffisamment élevée dans la solution d'électrolyte entre les extrémités rompues de l'anode 15» de manière que la fin de la période de temporisation puisse être détectée par des circuits électroniques relativement simples. Par conséquent, on 10 peut ajouter à la solution d'électrolyte 6 une substance qui augmente la résistivité de cette solution; ceci crée une forte concentration d'ions dans une solution d'électrolyte concentrée, qui règle le procédé d'attaque électrochimique sans abaisser la résistivité au point que la rupture de l'anode 16 devienne 15 difficile à détecter. On peut citer comme exemples de substances destinées à augmenter la résistivité de l'électrolyte les alcools ou leurs dérivés. Bien entendu, diverses modifications peuvent être - apportées par l'homme de l'art aux dispositifs ou procédés qui 20 viennent d'être décrits uniquement à titre d'exemples non limitatifs, sans sortir du cadre de l'invention. 72 01353 5 2121876 REVENDICATIONS 1 - Rupteur électrolytique incorporé dans des cir- 5 cuits électriques détectant la rupture d'un élément de circuit conducteur après la durée prédéterminée de l'attaque électro--chimique d'une électrode intercalée dans ledit circuit, caractérisé en ce qu'il comprend une solution d'électrolyte, une électrode constituée par une pièce allongée de métal compor-10 tant deux extrémités et une partie intermédiaire plongée dans ladite solution d'électrolyte et au moins une fraction de ladite partie intermédiaire plongée dans ledit électrolyte comporte une partie plus mince que lesdites extrémités. 2 - Rupteur selon la revendication 1, caractérisé en 15 ce que ladite pièce métallique est un tronçon de fil recourbé sensiblement en forme de U. 3 - Rupteur selon la revendication' 2j caractérisé en ce que le fil ainsi façonné est aplati -pour créer ladite partie amincie plongée, dans ledit électrolyte. 20 4 - Rupteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit électrolyte a une résistivité suffisamment grande pour provoquer un changement important de résistance entre lesdites deux extrémités quand la partie de ladite .électrode qjilongée dans l'électrolyte est coupée. 25 5 - Rupteur selon la revendication 2, caractérisé en ce que la quasi totalité dudit tronçon de fil plongé dans l'électrolyte est aplatie de manière à créer une partie amincie et en ce qu'une partie intermédiaire est aplatie davantage de manière à créer une partie plus mince que le reste._ 30 6 - Rupteur selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend une seconde électrode constituée par un boîtier couvercle contenant ledit électrolyte. 7 - Rupteur selon la revendication 6, caractérisé en ce que ledit boîtier est cylindrique avec une extrémité fermée 35 et une cuvette cylindrique isolante, de diamètre voisin du diamètre intérieur dudit boîtier est introduite dans ce boîtier couvercle avec son fond placé à la partie supérieure de manière 72 01553 6 2121876 à réaliser une cavité intérieure à peu près fermée dans laquelle ledit boîtier couvercle est en contact avec l'électrolyte seulement à son extrémité et le fond de ladite cuvette isolante est percé de trois trous, deux pour y faire passer lesdites extré-5 mités de ladite électrode mentionnée en premier et un pour introduire un électrolyte dans ladite cavité intérieure. 8 - Rupteur selon la revendication 7s caractérisé en ce que le boîtier cylindrique est plus long que la cuvette cylindrique et l'électrolyte est limité à la région à l'inté- 10 rieur de ladite cuvette et le matériau de scellement dudit boîtier cylindrique se trouve à peu près au niveau dudit électrolyte qui est lui-même voisin du niveau du fond de ladite cuvette. 9 - Rupteur selon la revendication 7» caractérisé en 15 ce que ladite électrode mentionnée en premier comporte une partie sensiblement en forme de U pénétrant dans ledit électrolyte et son arête tournée vers la région à l'extrémité dudit boîtier est en contact avec ledit électrolyte pour établir dans celui-ci un champ électrique de configuration connue. 20 10 - Rupteur selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il contient une solution d'électrolyte dans laquelle se trouve une substance augmentant sa résistivité. 11 - Electrode métallique à introduire dans l'électrolyte d'un rupteur électrique qui attaque le métal de. ladite 25 électrode, caractérisée en ce qu'elle est constituée par un seul tronçon de fil de diamètre connu comportant une partie intermédiaire aplatie de manière à réaliser une section en forme de ruban destinée à être introduite dans ledit électrolyte .