Brevet FR2296954A1 — publié le 19760730

La présente invention concerne un appareil à dénuder les lils électriques entourés d'une matière isolante. le Brevet des Etats-Unis d'Amérique N0 3 646 307 de H. Kenneth Hazel complète la description de la présente demande en représentant * un appareil à dénuder à arc et un appareil de soudage d'un fil dont l'isoleiaent a ét enlevé. L'enlèvement de l'isolement d'un fil électrique est une opération courante dans la fabrication des appareils électriques. Généralement, le fil isolé est tenu à la main ou au moyen d'un outil mécanique et l'isolement est arraché du fil au point où celui-ci doit établir un contact électrique. Ces méthodes présentent des linitations lorsqu'on dénude des fils très fins utilisés pour établir des connexions entre des composants de circuits intégrés.On-a, également, proposé antérieure- ment de dénuder des fils en faisant jaillir un arc électrique dans la région à dénuder pour enlever l'isolement au moyen de cet arc. te brevet ci-dessus cité represente un appareil à dénuder à arc; des appareils à dénuder àarc d'un type général analogue ont été décrits dans la revue "IBM Technical Disclosure Bulletin" : voir les articles nuire Stripper" par L.U. Lancaster, Vol. 10, N 4, septembre 1967; "Electric Arc Stripper par E.R. Empson, Vol. 12, N 8, janvier 1970 et "High-Energy Arc Wire Insulatiom Removal Tool" par P.X. Desautels et H.C. Schick, Vol. 13, N 12, mai 1971. corme Ae montre l'existence de ces divers modèles d'appareils à dénuder à arc, la mise au point de tels appareils a suscité un intérst considérable, mais on a constaté des lacunes dans ces modèles existants et aucun d'eux n'a dépassé le stade du laboratoire. Dans un appareil à dénuder à arc, une tension élevée appliquée entre deux électrodes établit un chemin conducteur à travers l'air nornalement non conducteur, au voisinage du fil a dénuder. lies ions positifs et les électrons libres de l'air constituent les porteurs de charge. La température élevée de l'arc maintient ces porteurs de charge et l'arc tend ainsi à éviter un parcours contenant un élément de refroidissement tel que les parois de la structure de support ou le fil à dénuder. -En conséquence, il s'est avéré difficile, dans les appareils à dénuder à arc connus, de maintenir l'arc dans la position vou lue pour enlever l'isolement; l'invention a, notamment, pour -objet de créer un appareil à dénuder à arc nouveau et perfect: né qui résout ce problème. Dans le mode de réalisation particulier de l'inventi qui sera décrit plus loin, trois électrodes sont disposées sy métriquement autour de l'emplacement où un fil isolé doit êtr dénudé et ces électrodes sont excitées à partir d'une source courant triphasé. Un arc jaillit entre les diverses paires fo mées par ces électrodes, en suivant une séquence triphasée. 0 a observé que l'arc s'étendait sensiblement de la même manière le long de chacun des trois parcours en contact étroit avec l'isolement, ce qui assure une élimination convenable de celu ci. Sous une forme plus générale, une pluralité d'électrodes est disposée autour d'un point auquel un fil à dénudei doit être placé et des tensions périodiques sont appliquées entre les diverses paires d'électrodes qui établissent alors un parcours d'arc bien défini le long d'une surface de l'iso) ment du fil (plutôt qu'à travers le fil lui-même ou le long C chemins alternés de part et d'autre du fil et de l'isolement' Cet appareil à dénuder à arc établit des parcours d'arc sur courte partie périphérique du fil et, par conséquent, ne peri pas l'établissement de chemins alternés de part et d'autre d fil et il excite les électrodes périodiouement pour assurer : jaillissement des arcs le long de chacun de ces parcours. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description détaillée qui suit et à l'examen des dessins joi qui en représentent, à titre d'exemple non limitatif, un mod de réalisation. Sur ces dessins la fig. 1 est une vue en perspective isométrique si: plifiée de l'appareil à dénuder à arc préféré suivant l'inve tion. la fig. 2 représente un fil dont une région de l'is ment a été enlevée; la fig. 3 est une vue latérale partiellement en cou de 11 appareil à dénuder à arc préféré; la fig. 4 est une vue à plus grande échelle d'une section de l'appareil de la fig. 3 montrant la structure des électrodes, et les fig. 5, 6 et 7 sont des vues simplifiées analogues à la fig. 4, représentant une séquence de stades au cours d'une opération d'enlèvement d'isolement. On comprendra mieux les caractéristiques générales de l'appareil à dénuder à arc préféré, en examinant la vue isométrique simplifiée de la fig. 1. L'appareil comprend un boîtier 12 en matériau convenable résistant aux arcs tel qu'une matière céramique appropriée. A son extrémité avant, le boîtier présente une fente 14 qui reçoit un fil 15, dont l'isolement 16 doit être enlevé. Comme le montre le dessin, le fil progresse à partir de l'appareil à dénuder et présente une partie déjà dénudée en position convenable en vue d'une opération ultérieure par exemple de soudage. lie brevet de H. tenneth Hazel précité représente la combinaison d'un appareil de soudage de fil et d'un appareil à dénuder à arc et suggère des applications de ce dernier à diverses opérations analogues.Comme le montre la fig. 2, l'appareil à dénuder à arc dénude le fil 15 sur une longueur choisie et effile l'isolement de part et d'autre de la partie dénudée. Avec un isolement effilé au point où le fil est dénudé, le fil peut être plus facilement positionné en un point où l'opération de sondage doit avoir lieu. On a pu ainsi dénuder des fils sur des longueurs de quelques dizaines de microns seulement. Des longueurs plus importantes peuvent être dénudées en augmentant la durée d'application de l'arc, en élevant la tension, ou en procédant à des opérations répétées d'enlèvement d'isolement. lia partie arrière du boîtier 12 présente unQbride 18 et trois connecteurs électriques 19, 20 (et 21 non représenté) avec des manchons associés (22 non représenté), 23 et 24. Comme décrit plus loin, ces connecteurs sont fixés à des conducteurs qui aboutissent aux organes de formation d'arc dans la région de l'extremité avant de la fente 14. Dans un appareil à dénuder à arc type, le boîtier 12 a environ 25 mn de longueur, y compris la bride 18, mais non compris les manchons. les manchons et les connecteurs s'enfichent dans un réceptacle électrique qui assure un support mécanique ainsi qu'un contact électrique. L'appareil à dénuder à arc est excité à partir d'une source de courant triphasé qui comporte des moyens pour ajuste séparément la tension de chaque phase et des moyens d'ajustag de la durée d'un arc. Une tension maximale convenable est de l'ordre de 7 500 volts. Une tension de travail type est d'ennn ron 1 500 volts, qui est une valeur basse avantageuse. Ces moyens d'ajustage sont disponibles dans le commerce et sont r présentés schématiquement sur la fig. 1 par un bloc d'aliment tion -5 et des conducteurs électriques 26, 27 et 28. lies conn xions avec l'appareil à dénuder à arc sont bien entendu conve blement isolées et le personnel, qui utilise ou entretient 1' pareil à dénuder à arc, est convenablement protégé. Bes caractéristiques générales, qui ont été décrites ci-dessus, sont clairement visibles sur la coupe partielle de profil de la fig. 3, qui représente, en outre, un conducteur associé au manchon 23 et au connecteur 20 de la r3 1. le co ducteur 30 et deux autres~conducteurs anal9guesI, 32--sont également représentés sur la fig. 4. conducteurs 30, 31 e 32 sont disposés à peu près symétriquement autour d'un point de la fente 14 où un fil à dénuder doit être disposé.Dans le mode de réalisation préféré de l'invention, on a donné aux cc ducteurs 30, 31 et 32 une extrémité franchement coupée, commç représenté sur la fig. 3, de façon qu'ils présentent une are1 vive facilitant l'amorçage d'un arc. lies conducteurs sont en i matériau approprié résistant aux arcs te que du molybdène ei le boltier 12 présente des perçages appropriés pour les rece voir. De petits trous 37, 38, 39 offrent un parcours d'ar entre les électrodes et un espace récepteur d'arc formé par fente 14. On a trouvé que le diamètre de ces trous doit être sensiblenent égal au double du diamètre du fil à dénuder. Pa exemple, un fil d'un diamètre d'environ 25 microns, avec un isolement d'un rayon de l'ordre de 25 microns, offre un diam total de 75 microns environ et les trous 37, 38, 39 ont alor de préférence, environ 150 microns de diamètre. Comme le mon trent les fig. 2 et 3, les trous d'arc et les trous prévus p les conducteurs et les électrodes sont, de préféreace,pratic entre l'une des surfaces extérieures du boîtier 12 et une at surface extérieure de celui-ci et sont obturés à l'une de leurs extrémités par des bouchons 41 et 42. linsi, dans la région des trous 37, 38 et 39, les conducteurs 30, 31 et 32 forment des électrodes et, sur le reste de leur étendue, constituent des moyens pour transmettre du courant à ces électrodes. (Un mode de réalisation en variante de l'invention, qui sera décrit plus loin, comporte des électrodes séparées et des conducteurs de transmission de courant distincts de ces électrodes). Chacune des fig. 5, 6 et 7 est une vue simplifiée de la fig. 4 représentant les électrodes et l'arc par rapport à un fil isolé 15, 16 à dénuder. Comme le montrent ces figures, un arc se forme normalement entre deux électrodes seulement. L'excitation polyphasée des électrodes fait tournèr l'arc autour du fil d'une manière analogue au mouvement de rotation d'un champ magnétique dans un moteur polyphasé. Dans la séquence des fig. 5, 6 et 7, l'arc tourne dans le sens des aiguilles d'une montre. On remarquera que chaque parcours d'arc est disposé d'un c8té du fil. En conséquence, l'arc est aisément maintenu dans la position voulue pour.enlever l'isolement 10 du fil 15. lies principes de fonctionnement du mode de réalisation préféré de l'invention peuvent être réalisés dans des structures diverses. Par exemple, la fente 14 est préférable pour la plu- part des opérations consistant à dénuder du fil et des opérations ultérieures mais, selon une variante, un trou peut être prévu dans le boîtier 12 et le fil isolé peut être enfilé à travers ce trou. La structure représentée en coupe sur la fig. 4 peut être formée de deux plaques en matière céramique, dont l'une est plate et dont l'autre présente des rainures qui déterminent les trous pour les électrodes et des trous 37, 38, 39 pour l'arc lorsque les deux plaques sont assemblées. Dans ce mode de réalisation, les électrodes sont de préférence formées de conducteurs plats et pointus qui sont connectés à des fils électriques assurant l'alimentation en énergie électrique. La technique de fabrication de dispositifs générateurs d'arc est très évoluée et les spécialistes en établiront aisément plusieurs variantes des modes de réalisation décrits de l'invention, sans s'écarter de l'esprit ni du domaine de celleci. - REVEITDICATIONS - 1 - Appareil permettant d'enlever l'isolement d'un fi caractérisé en ce qu'il comprend au moins trois électrodes, des moyens supportant ces électrodes autour d'un emplacement pouvait recevoir un fil à dénuder, et une source de courant polyphasée, connectée à ces électrodes pour produire des arcs entre des paires de celles-ci, suivant une séquence tournante pour enleva l'isolement d'un fil. 2 - Appareil suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de support d'électrodes sont conformés de manière à recevoir un fil en un point équidistant de ces électrodes et à former des trous de transmission d'arc entre lesdites électrodes et l'espace recevant le fil. 3 - Appareil suivant la revendication 2, caractérisé en ce que le diamètre des trous de transmission d'arc est sensiblement égal au double du diamètre du fil y compris l'isolement à enlever. 4 - Appareil suivant la revendication 2, caractérisé en ce que les électrodes sont disposées autour du point de pos: tionnement du fil dans un plan sensiblement orthogonal à la lo gueur d'un fil à dénuder et sont espacées angulairement d'envi ron 1200. 5 - Appareil suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte trois électrodes et en ce que la source d courant est triphasée. 6 - Appareil suivant la revendication 5, caractérisé en ce que la source de courant est réglable en tension pour chaque phase et comprend des moyens pour régler la durée d'un arc appliqué pour dénuder un fil.