Brevet FR2534069A1 — publié le 19840406

TRAVERSEE ETANCHE POUR ENCEINTE CONTENANT NOTAMMENT DES SEMI-CONDUCTEURS L'invention concerne une traversée étanche pour une enceinte contenant un fluide et un ou plusieurs éléments électriques, et plus particulièrement des semi-conducteurs de puissance utilisés notamment dans le domaine de la trac- tion ferroviaire, en vue de leurs connexions électriques. Des conditions de fonctionnement particulièrement sé- vères imposées, par exemple pour le refroidissement intense d'une colonne de semi-conducteurs, par l'emploi d'un fluide corrosif, nécessitent l'utilisation d'une enceinte dans laquelle sont enfermés les semi-conducteurs Les différen- ces importantes de pression, de température entre l'inté- rieur et l'extérieur de l'enceinte nécessitent l'emploi de connexions électriques étanches et résistant aux dif- férents effets néfastes du réfrigérant utilisé On connait en particulier par le brevet français'2 477 774 une telle traversée étanche d'une colonne de semi-conducteurs de puissance disposée dans une enceinte La conception de cet- te traversée exige qu'au moins une pièce isolante puisse résister à des différences importantes de pression et de température et ne soit pas poreuse vis-à-vis du fluide en- fermé Le matériau utilisé est rare et très onéreux Cette conception exige également des usinages de gorges dont la précision déterminera l'efficacité de l'étanchéité. L'invention a donc pour but d'obvier à ces inconvé- nients en simplifiant la conception du montage et son coût. La présente invention a donc pour objet une traversée étanche pour une enceinte c Qntenant un fluide et au moins un élément, tel un semi-conducteur, à relier électrique- ment à une borne placée à l'extérieur de l'enceinte Cette traversée comprend une pièce conductrice traversant un manchon isolant prenant appui sur la surface interne de l'enceinte et faisant saillie hors de cette dernière. 2. Une bague entoure la pièce conductrice et la partie du manchon isolant faisant saillie hors de l'enceinte Selon l'invention, un joint plein annulaire est disposé entre la surface interne de la bague et la surface externe de la partie du manchon isolant faisant saillie hors de l'enceinte, ses deux flancs s'appuyant respectivement sur la paroi externe de l'enceinte et sur l'épaulement de la piè- ce conductrice, un écrou étant vissé sur la partie filetée de la pièce conductrice se trouvant à l'intérieur de l'en- 101 ceinte et le serrage de cet écrou s'effectuant sur le man- chon isolant par l'intermédiaire d'une rondelle frein. L'invention sera mieux comprise et d'autres avantages, ca- ractéristiques et buts de celle-ci apparaîtront plus clai- rement à la lecture de la description qui suit d'un mode non de réalisation donné à titre/limitatif et à laquelle une planche de figure est annexée. Cette-unique figure représente une traversée confor- me à la présente invention. Une ouverture a été ménagée dans l'enceinte contenant des éléments, par exemple une colonne de semi-conducteurs. La pièce conductrice 2 traverse la paroi 1 de l'enceinte par cette ouverture pour réaliser la liaison électrique entre les éléments enfermés et une borne extérieure Elle est entourée d'un manchon isolant 3 qui prend appui sur la surface interne 4 de l'enceinte et qui s'ajuste dans l'alésage de l'enceinte La pièce conductrice 2 possède un épaulement 6 Une bague 7 en matériau isolant-s'appuie latéralement d'une part sur la surface externe 8 de l'en- ceinte, et d'autre part sur l'épaulement 6 de la pièce con- k 30 duètrice 2 Un joint annulaire plein 10 est placé entre la surface interne 11 de la bague 7 et la surface externe 12 de la partie de manchon isolant 3 faisant saillie hors de l'enceinte La longueur de ce joint annulaire plein 10 est légèrement supérieures la distance séparant l'épaule- ment 6 de la pièce conductrice 2 et la surface externe 8 de l'enceinte. 3. La bague constitue donc une entretoise entre la pièce con- ductrice 2 et l'enceinte, et permet une compression-lon- gitudinale calculée sur les deux flancs 9 du joint annu- laire plein 10 La partie de la pièce conductrice 2 se trouvant dans l'enceinte est filetée pour permettre le vissage de l'écrou 13 afin d'assurer, à l'aide de la ron- delle frein 14, le serrage de l'ensemble du montage sur l'enceinte Le manchon isolant 3 se prolonge à l'intérieur de l'enceinte en entourant la pièce conductrice 2, l'écrou 13 et la rondelle frein 14, pour réaliser une isolation électrique satisfaisante entre l'ensemble constitué de la pièce conductrice 2, de l'écrou 13 et de la rondelle 14 de manière à éviter toute formation d'un arc électrique entre une partie sous tension et la paroi de l'enceinte. La bague 7 entoure la pièce conductrice 2 sur une lon- gueur suffisante pour la même raison. A la vue de ce montage, plusieurs avantages apparais- sent: Un unique joint annulaire plein 10 assure l'étan- chéité de la traversée La porosité,vis-à-vis du fluide enfermé,des autres pièces utilisées n'a aucune influence *sur le montage. L'étanchéité ne dépend pas de la précision d'un usi- nage puisque le joint annulaire plein 10 est compressé en- tre plusieurs pièces; ce dernier permet donc de rattra- per automatiquement d'éventuels jeux entre ces différentes pièces et peut compenser d'éventuels défauts de surface dus à la fabrication L'étanchéité dépend uniquement de la bague 7 qui règle la compression du joint annulaire 10. la porosité autorisée des pièces utilisées dans ce montage permet une grande liberté dans le choix des ma- tériaux employés, donc dans le choix des moyens de fabri- cation des pièces de montage qui pourront être moulées ou usinées. L'écrou de serrage placé à l'intérieur de l'encein- te permet d'augmenter les possibilités de raccordement ex- terne de la traversée. 4. Bien que seul un mode de réalisation de Vinvention ait été décrit, il est évident que toute modification ap- portée par l'homme de l'art dans le même esprit ne sor- tirait pas du cadre de la présente invention. 5. REVENDICATIONS 1 Traversée étanche pour une enceinte contenant un fluide et au moins un élément tel un semi-conducteur à relier électriquement à une borne placée à l'extérieur de l'enceinte au moyen d'une pièce conductrice traversant un manchon isolant prenant appui sur la surface interne de l'enceinte et faisant saillie hors de cette dernière, une bague entourant la pièce conductrice et la partie du man- chon isolant faisant saillie hors de l'enceinte, un écrou vissé sur la pièce conductrice assurant la fixation et l'étanchéité de l'ensemble, la dite traversée étant carac- térisée en ce qu'un joint plein annulaire ( 10) est dispo- sé entre la surface interne ( 11) de la bague ( 7) et la sur- face externe ( 12) de la partie du manchon isolant ( 3) fai- sant saillie hors de l'enceinte, et en ce que les deux flancs ( 9) du dit joint ( 10) s'appuyent respectivement sur la paroi externe ( 8) de l'enceinte et sur l'épaulement ( 6) de la pièce conductrice ( 2), le montage de l'écrou ( 13) s'effectuant sur la partie filetée de la pièce conductrice ( 2) se trouvant à l'intérieur de l'enceinte et le serrage de l'écrou ( 13) s'effectuant sur le manchon isolant ( 3). 2. Traversée étanche selon la revendication 1, caractéri- sée en ce que la bague ( 7) constitue une entretoise entre la paroi ( 8) de l'enceinte et la surface ( 9) de l'épaule- ment ( 6) de la pièce conductrice ( 2), limitant ainsi l'écra- sement en longueur du joint annulaire ( 10). 3. Traversée étanche selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisée en ce que le manchon isolant ( 3) prend appui sur la paroi interne ( 1) de l'enceinte et entoure l'écrou ( 13).