Brevet FR2484724A1 — publié le 19811218

L'invention se rapporte à un procédé de réalisation d'une surface de contact sur une barre omnibus en aluminium, faisant appel à une pièce de contact qui est découpée dans une feuille comportant une couche de cuivre et une couche d'aluminium, qui est pliée et qui est fixée sur cette région par des points de soudure électrique mettant en contact les surfaces en aluminium. Un tel procédé est, en particulier, applicable à la réa- lisation des surfaces de contact destinées à l'établissement d'une liaison électrique amovible entre des premières extrémités de barres omnibus logées dans un premier tronçon de gaine protectrice et des secondes extrémités de barres appartenant à un second tronçon ana- logue au premier, à l'aide de systèmes de raccordement appropriés comprenant par exemple une multiplicité de pinces de contact. L'invention concerne également des moyens de mise en oeuvre du procédé, en particulier des pièces de contact, dont la constituion et la forme permettent de fournir des produits finis de qualité lorsqu'ils sont utilisés dans le cadre du procédé men- tionné ci-dessus. Lorsque l'on souhaite relier deux extrémités de conduc- teurs omnibus en aluminium de façon amovible, on utilise généra- lement des boulons qui traversent deux extrémités de barre placées côte à côte, en interposant éventuellement entre les surfaces en regard une couche de graisse conductrice. De tels procédés ne peuvent être recommandée lorsque des démontages répétés, bien que peu fréquents, doivent être opérés d'une part en raison des déformations permanentes qui auraient pu être données aux extrémités et, d'autre part,en raison du vieil- lissement de la couche de graisse; dans de tels cas, il est souhai- table d'utiliser des dispositifs de raccordement aptes à coopérer avec des pièces de jonction opérant une connexion par pression élastique ou par contact frottant. On a déjà proposé de rapporter sur une barre omnibus en aluminium un étui conducteur formé par pliage d'une feuille compo- site cuivre-aluminium, et fixé extérieurement par soudure électri- que contre une surface de la barre de façon que le volume intérieur de l'étui puisse être traversé par une pince de raccordement amo- vible en cuivre. - 2 - Ce dispositif de contact obtenu par un procédé connu présente un intérêt lorsque l'étui est fixé dans une région de la barre comprise entre ses extrémités mais est toutefois trop volu- mineux pour être adapté à l'endroit o des extrémités de plusieurs barres logées dans une gaine doivent être reliées électriquement aux extrémités de barres correspondantes logées dans une autre gaine placée dans le prolongement. L'invention se propose, par suite, de fournir d'abord un procédé de réalisation de surfaces de contact sur des barres en aluminium, ne présentant pas les défauts de l'art antérieur et con- duisant à la réalisation de produits présentant un volume réduit et une remarquable régularité de comportement dus à un mode de construction simple et à une grande facilité de montage. Selon l'invention, ce résultat est atteint grâce à 1'- exécution des opérations suivantes: - L'usinage sur une-région d'extrémité de barre de deux surfaces planes opposées et parallèles et d'au moins une surface frontale d'appui sensiblement perpendiculaire à un axe longitu- dinal de la barre; - La découpe d'une pièce, ayant un contour correspondant à celui d'une pièce de contact développée, dans une feuille com- portant une couche de cuivre et une couche d'aluminium; - Le pliage de cette pièce de façon à constituer une pièce de contact formant un étui de section générale en U qui présente deux joues parallèles, une traverse commune et deux arêtes de pliage, la couche d'aluminium étant placée à l'intérieur de l'étui; - La perforation de la traversesur une fraction de la hau- teurd'une ouverture allongée sensiblement parallèle à une arête de pliage; - La formation de surfaces d'appui sur au moins une région de l'étui placée hors dessurfaces extérieures des joues; - L'introduction de l'extrémité usinée de la barre dans le volume intérieur de l'étui jusqu'à une position respective o les surfaces de butée sont appliquées sur les surfaces d'appui; - L'application de deux électrodes d'une machine à souder électrique par points sur des surfacex extérieures des joues et la mise sous tension de ces électrodes jusqu'au moment o des surfaces internes des joues sont soudées avec les surfaces usinées par l'effet du passage du courant. 2484724 - - 3 - La compression dessurfaces extérieures des joues jus- qu'à l'obtention de deux surfaces extérieures planes sensiblement parallèles; - Les opérations de perforation et de formation pouvant être réalisées indifféremment au cours de l'opération de découpe ou pendant l'opération de pliage. L'invention ainsi que d'autres mesures intéressantes com- plémentaires concernant des moyens pour la mise en oeuvre du- procédé, seront mieux comprises à la lecture de la description ci-dessous et àl'examen des figures qui l'accompagnent parmi lesquelles: - La figure 1 représente une vue en perspective d'une pièce de contact et d'une extrémité de barre avant montage, La figure 2 montre une vue en élévation avec demi-coupe d'une extrémité de. barre équipée de sa pièce de contact, La figure 3 représente une vue de dessus, coupée par le plan PP' de la figure 2, d'un premier mode de réalisation de la pièce de contact, La figure 4 représente une vue analogue à celle de la figure 3, d'un second mode de réalisation de la pièce de. contact, La figure 5 représente en coupe par PP' une portion agrandie de la pièce de contact. Un système de distribution de courant peut être constitué par l'association bout à bout de tronçons de canalisation, consti- tués chacun par une pluralité de barres omnibus placées dans une gaine de maintien, et de protection des barres. Une telle barre (1) dont une extrémité (2) est-représen- tée à la figure 1 sans les barres voisines et sans la gaine de protection, comporte une face frontale-(3) et deux surfaces exté- rieures (4) respectivement (5) planes, opposées et parallèles, qui ont été pratiquées par usinage (par exemple par fraisage) sur la largeur (d) :de la barre, s'étendent axialement sur une longueur (a) et se trouvent en retrait d'une quantité (e) par rapport aux surfaces latérales extérieures (6) et (7) non usinées de la barre brute, une épaisseur (b) séparant les deux surfaces (4) et (5). Une pièce de contact (8) visible à la figure 1, obtenue par découpe et pliage d'une feuille composite comportant une couche de cuivre et une couche d'aluminium, voir aussi-la figure 5, prend la forme d'un étui présentant principalement la forme d'un U, _4- ayant deux joues parallèles (9 et 10) réunies par une traverse (11), deux arêtes (12 et 13) parallèles légèrement arrondies étant cons- tituées dans les-zones de pliage; l'opération de pliage a été pra- tiquée de façon que la couche d'aluminium soit placée-à l'intérieur de l'étui, et que la distance entre deux surfaces internes (14, 15) des joues en regard soit sensiblement égale à l'épaisseur (b). Des bords rabattus (16, 17) respectivement (18, 19) et orientés l'un vers l'autre et opposés, sont disposés sur les bords (20, 21) respectivement (22, 23) des joues qui sont perpendiculaires aux arêtes, de façon telle que l'étui puisse être placé ultérieure- ment sans jeu important sur l'extrémité (2) de la barre, ainsi- qu'on le voit à la fig re 1. Dans la traverse (11) a été pratiquée une ouverture (24) sensiblement parallèle à une arête (12 ou 13) dont la longueur (C) s'étend sur une fraction de la hauteur (f) de la traverse qui est elle-même voisine de la la-rgeur (d) des surfaces usinées. Dans deux régions (25 et 26) de la traverse, placées de part et d'autre de l'ouverture dans le sens de la hauteur, sont placés par exemple, par repoussage, deux bossages (27, 28) qui saillent vers l'intérieur (29) de l'étui, voir en particulier la figure let créent des surfaces-de butée internes (27', 28') placées hors des surfaces extérieures des joues. La fixation de la pièce de contact (8) est opérée par une suite d'opérations comprenant d'abord l'engagement de l'extrémité (2) dans le volume intérieur (29) de l'étui jusqu'au moment o les surfaces de butée (27', 28') des bossages (27, 28) viennent en application contre la face transversale d'appui (3), et ensuite la soudure des joues (9, 10) contre les surfaces usinées (4, 5) à 1'- aide d'une machine à souder électrique par points dont-deux élec- trodes sont appliquées sur les faces externes opposées (34, 35) des joues, les emplacements des points de soudure sont repérés par (30, 32) et (31, 33). Au cours de cette opération de soudure, les électrodes de la machine, non représentés, sont appliquées dans les sens F et G de façon à pincer entre elles les deux joues et l'extrémité. La présence des bords (20, 21, 22, 23) et celle des sur- faces (27', 28') respectivement (3), servent à donner à l'étui une position bien définie par rapport à l'extrémité tandis que la pré- sence de l'ouverture (24) sert à éviter le passage,notamment par - 5 - la couche de cuivre de l'étui, de courants dérivés dont l'existence compromettrait la qualité de la soudure. Une opération de planage parallèle des faces extérieures (34 et 35) des joues (9 et 10) est ensuite effectuée sous presse pour faire disparaître de légères dépressions qui auraient pu ap- paraître dans les régions des points (30, 32) et (31, 33). La pièce de contact rapportée, conformément à la consti- tution et au mode de fixation qui vient d'être décrit peut avan- tageusement être argentée sur sa surface extérieure et coopérer avec des dispositifs de raccordements électriques amovibles met- tant en oeuvre des contacts frottants et/ou des contacts à ser- rage localisé, faisant par exemple, appel à une ou plusieurs pinces élastiques. Dans un autre mode d'exécution d'une pièce de contact (8') utilisable pour la mise en oeuvre du procédé.de réalisation de surfaces de contact pour barres omnibus (1') et visible à la figure 4, l'étui comporte encore deux joues parallèles (9', 10') et une traverse (11') pour s'engager, sur une extrémité (2') de la barre, mais ne présente par exemple que deux bords rabattus opposés (16' et 19') placés vers les côtés (36, 37) de la barre; par ailleurs; les surfaces d'appui et de butée sont ici consti- tuées par les extrémités parallèles (3', 3") formant le raccor- dement entre les surfaces usinées (5', 4') et non usinées (6', 7') et respectivement par les bords d'extrémités (27"1, 28') des joues (9' et 10') parallèles à la traverse (11')1la longueur inté- rieure K comprise entre la traverse (11') et les extrémités (27", 28") étant légèrement supérieures à la longueur a; une ouverture (24') est prévue également comme dans le cas précédent;ici encore les surfaces de butée sont placées hors des surfaces externes des joues (34', 351). Il est clair que la mise en oeuvre du procédé décrit ne nécessite pas un ordre unique d'exécution de toutes les opérations particulières; c'est ainsi que la formation de l'ouverture et des bossages ou celle des extrémités (27", 28") peuvent être effectuées en cours de découpe de la feuille pendant son pliage ou même après pliage. De telles surfaces de contact seront avantageusement réalisées à l'aide du procédé et des moyens décrits chaque fois que des impé- ratifs de volume réduit devront être respectés. -6- REVENDICATIONS 1. Procédé de réalisation d'une surface de contact sur une barre omnibus en aluminium, faisant appel à une pièce de con- tact qui est découpée dans une feuille comportant une couche de cuivre et une couche d'aluminium, qui est-pliée et qui est fixée sur cette région par des points de soudure électrique, mettant en contact les surfaces en aluminium, caractérisé par l'exécution des opérations suivantes a- usinage sur une région d'extrémité de barre de deux surfaces planes opposées et parallèles et d'au moins une surface frontale d'appui sensiblement perpendiculaire à un axe longitudinal de la barre, b - découpe d'une pièce ayant un contour correspondant à celui d'une pièce de contact développée, dans une feuille comportant une couche de cuivre et une couche d'aluminium, c - pliage de cette pièce de façon à constituer une pièce de con- tact formant un étui de section générale en U qui présente deux joues parallèles, une traverse commune et deux arêtes de pliage, la couche d'aluminium étant placée à l'intérieur de l'étui, d- perforation de la traversesur une fraction de la hauteur, d'une ouverture allongée sensiblement parallèle à une arête de pliage, e - formation de surfaces d'appui sur au moins une région d'étui placée hors des surfaces extérieures des joues, f - introduction de l'extrémité usinée de la barre dans le volume intérieur'de l'étui jusqu'à une position respective o les sur- faces de butée sont appliquées sur les surfaces d'appui, g - application de deux électrodes d'une machine à souder élec- trique par points sur les surfaces extérieures des joues, et mise sous tension de ces électrodes jusqu'au moment o les surfaces internes des joues sont soudées avec les surfaces usinées par l'effet du passage du courant, h - compression des surfaces extérieures des joues jusqu'à l'ob- tention de deux surfaces extérieures planes. Les opérations de perforation et de formation (d et e) pouvant être réalisées indifféremment au cours de l'opération de découpe ou pendant l'opération de pliage. - 7 - 2. Pièce de contact destinée à etre fixée par soudure selon le procédé décrit à la revendication 1, sur une extrémité de barre omnibus en aluminium, présentant deux surfaces planes oppo- sées (4, 5) et au moins une surface d'appui frontale, caractérisée en ce que cette pièce présente la forme d'un étui (8) ayant deux joues parallèles (9, 10) et une traverse (11) commune, reliée aux deux joues le long de deux arêtes (12,) respectivement (13) les surfaces internes (14, 15) de ces joues étant recouvertes d'- aluminium alors que le corps extérieur de l'étui est en cuivre, la traverse présentant sur une fraction (c) de la hauteur (f) de la traverse une ouverture centrale (24) sensiblement parallèle aux arêtes (12, 13), et des surfaces de butée (27', 28') respective- ment (27", 28") étant disposés sur cet étui de façon à être placés en regard et au contact des surfaces d'appui (3) respectivement (3', 3") placées hors des surfaces externes (34, 35) respectivement (34', 35') des joues, lorsque ladite extrémité est introduite entre lesdites joues. 3. Pièce de contact selon la revendication 2, pour une extrémité de barre o la surface d'appui est constituée par une surface frontale (3) de l'extrémité (2) caractérisé en ce que les surfaces de butée (27', 28') sont représentées par deux surfaces internes de deux bossages (27, 28) saillant vers le volume inté- rieur (29) des joues et placés de part et d'autre de l'ouverture (24) dans le sens de la hauteur F. 4. Pièce de contact selon la revendication 2, pour une extrémité de barre o une surface de butée est constituée par une surface de raccordement (3', 3") entre une surface usinée (4', 5') et une surface non usinée (6', 7') de la barre (1'), caractérisée en ce que les moyens de butée sont constitués par au moins un bord d'extrémité (27", 28") d'une joue (9', 10') parallèle à la traverse (11'). 5. Pièce de contact selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que des bords opposés (20, 21, 22, 23) des joues, placés perpendiculairement aux arêtes (12, 13) sont repliés pour former des moyens de guidage parallèles (16, 17, 18, 19) respecti- vement (16', 17') aptes à coopérer avec des surfaces opposées (36) respectivement (37) de l'extrémité (2) placées perpendiculai- rement aux surfaces usinées.