Brevet FR2609579A1 — publié le 19880715

La présente invention concerne un dispositif d'installation étanche d'un appareil électrique de commande et/ou de signalisation dans une ouverture pra- tiquée dans une platine d'un tableau électrique, ce 5 dispositif comprenant un organe tubulaire de traversée, comprenant à son tour un col monté à travers l'ouver- ture de la platine, et une collerette rendue solidaire dudit col et formant du côté du col une portée trans- versale d'appui sur une paroi extérieure de la platine 10 avec interposition d'une part de moyens d'étanchéité et d'autre part du pourtour d'une ouverture d'une éti- quette destinée à avoir en service une orientation prédéterminée. Le dispositif comprend en outre des moyens adaptés à prendre appui sur une paroi intérieure de la 15 platine pour solliciter la collerette vers la platine et comprimer ainsi axialement les moyens d'étanchéité. Les appareils électriques susceptibles d'être installés à l'aide d'un tel dispositif, qui sont utili- sés à grande échelle dans toutes les installations 20 industrielles, couvrent l'ensemble des moyens de dialo- gue utilisés entre un opérateur et une installation tels que les interrupteurs à boutons-poussoirs ou à manettes rotatives, les voyants lumineux ou autres indicateurs d'état, et les appareils combinant des 25 moyens interrupteurs et indicateurs. 2609579 2 Dans les dispositifs connus antérieurement, on a mis en oeuvre différents modes de réalisation pour opérer l'étanchéité requise et le maintien de l'éti- quette. 5 Conformément à l'un de ces modes de réalisa- tion, une étiquette ayant une ouverture propre de dia- mètre sensiblement égal à celui de l'ouverture du tableau, est directement appliquée contre la face externe du tableau, et les moyens d'étanchéité sont cons- 10 titués par un joint en matière élastomère, par exemple de forme torique, qui est placé entre la face externe de cette étiquette et une surface annulaire de la col- lerette qui déborde ces ouvertures; lorsque l'on opère le serrage des moyens correspondants, on exerce une 15 compression du joint qui applique simultanément l'éti- quette contre le tableau. Ce dispositif présente un inconvénient dans la mesure o l'on ne peut garantir qu'une étanchéité efficace existe ou se maintienne entre la face externe 20 du tableau et la face de l'étiquette qui est appliquée sur elle; par ailleurs, l'orientation angulaire qu'il est nécessaire de donner à cette étiquette par rapport au tableau ou par rapport à la collerette du dispositif, lorsque celui-ci doit être orienté par rapport au 25 tableau, ne peut se faire que par tâtonnements. Conformément à un autre mode de réalisation, l'ouverture de l'étiquette entoure un joint qui se trouve logé dans une gorge annulaire de la collerette et est placé entre celui-ci et la face externe du 30 tableau; lorsque l'on opère la mise en compression de ce joint, celui-ci se déforme à volume constant et vient s'appuyer simultanément sur la collerette, sur le col, sur la face externe et sur la tranche de l'ouver- ture de l'étiquette. 35 Ce mode de réalisation nécessite que le 2609579 3 volume du joint, respectivement les volumes dans les- quels il devra pénétrer, correspondent parfaitement aux: volumes théoriques prévus. Le centrage de l'étiquette apparaît délicat, ce qui compromet la fiabilité de 5 l'étanchéité obtenue. Par ailleurs, cette disposition, qui nécessite également une orientation manuelle de l'étiquette, peut présenter en outre des lacunes d'étan- chéité lorsque,comme cela est fréquent, l'ouverture de la platine présente à sa périphérie, à toutes fins uti- 10 les, une encoche d'orientation. De plus, ce mode de réalisation s'oppose à l'utilisation de l'encoche d'orientation, qui se trouve recouverte par le joint. L'invention se propose ainsi de perfectionner 15 un appareil répondant à la constitution mentionnée au début, de façon à améliorer la qualité de l'étanchéité, et à permettre une orientation positive de l'étiquette. Selon l'invention, le but visé est atteint grâce au fait que les moyens d'étanchéité sont surmou- 20 lés sur l'étiquette de manière à présenter une face annulaire d'appui étanche sur la collerette et une face annulaire d'appui étanche sur la paroi extérieure de la platine. Ainsi, le montage est considérablement faci- 25 lité, car la manipulation séparée du joint, toujours malcommode, est supprimée. De plus, l'étanchéité est réalisée de manière très fiable aussi bien entre collerette et étiquette qu'entre étiquette et platine. De plus, l'exploitation d'une éventuelle encoche 30 d'orientation présentée par l'ouverture de la platine n'est pas fondamentalement empêchée. D'autres particularités et avantages de l'invention ressortiront encore de la description ci-après. 35 Aux dessins annexés, donnés à titre d'exemples 2609579 4 non limitatifs: . la figure 1 est une vue schématique d'un dispositif selon l'invention, avec coupe de la platine et demi-coupe axiale du dispositif, l'appareil électri- 5 que étant représenté en trait mixte; . la figure 2 est une vue partielle de face de la platine; . la figure 3 est une vue éclatée, à échelle agrandie,du dispositif de la figure 1; 10 . les figures 4a et 4b sont des vues partiel- les de l'étiquette, en perspective, sans les joints et respectivement avec arrachement des joints; . la figure 5 est une vue de l'étiquette, du côté appliqué en service contre la platine; 15 . la figure 6 est une vue en élévation d'un second mode de réalisation de l'invention; . les figures 7a et 7b sont des vues schéma- tiques en coupe axiale, de deux autres modes de réali- sation de l'invention; 20 . la figure 8 est une vue schématique en coupe axiale partielle, d'un cinquième mode de réalisa- tion de l'invention. Un dispositif pour l'installation étanche d'un appareil de commande de contrôle ou de signalisa- 25 tion 1 visible en trait mixte à la figure 1, comprend notamment une collerette débordante 2 qui est solidaire d'un col 3 et qui forme avec celui-ci une pièce tubulaite de traversée ayant une forme de révolution autour de l'axe XX'. 30 Cette collerette présente un diamètre exté- rieur D, de sorte qu'un épaulement annulaire ou portée d'appui transversale 4 la raccorde au col dont le dia- mètre d est légèrement inférieur au diamètre p d'une ouverture circulaire 5 percée ou découpée dans une 35 platine métallique 6 dont l'épaisseur e, mesurée selon 2609579 5 l'axe XX', est inférieure à la dimension axiale du col 3. La platine 6 comporte en principe de nombreuses ouvertures 5 dans chacune desquelles est installé un dispositif selon l'invention, lequel reçoit à son 5 tour, dans la pièce de traversée 2, 3, un appareil tel que bouton de commande, voyant lumineux, etc. Le tout constitue un tableau électrique. Chaque ouverture 5 est fréquemment pourvue d'une encoche 5a de positionnement angulaire de l'appa- 10 reil 1 autour de l'axe XX', voir aussi figure 2. Une extrémité 7 du col 3 est munie de moyens 8 qui prennent appui sur la face arrière 9a de la platine 6 pour solliciter l'épaulement 4 vers la face avant 9b du tableau. 15 Le col 7 peut par exemple présenter un file- tage extérieur 10 destiné à recevoir un écrou de serrage 11 dont la face lla dirigée vers la platine 6 vient s'appuyer sur la face arrière 9a de la platine. En variante, des vis de pression 12a, 12b, vissées 20 dans une bride terminale 12c du col 3, peuvent être utilisées pour appliquer la collerette sur la face avant, en prenant appui sur la face arrière, voir figure 6. Entre la face avant 9b de la platine et la 25 collerette est disposée une étiquette 15 de faible épaisseur i, qui est pourvue d'une ouverture 16 dont le diamètre correspond au diamètre du col et de l'ou- verture 5 du tableau, voir figures 1 et 3. Une région externe 15a de la surface de 30 l'étiquette porte tout signe, texte ou symbole néces- saires pour identifier une fonction, un appareil ou un ou plusieurs états d'un appareil, par exemple les différentes positions angulaires d'un bouton de commande rotatif. 35 On souhaite donner à l'étiquette, par rapport 2609579 6 au tableau, une orientation prédéterminée, convenable pour l'esthétique et pour la lecture des indications portées par l'étiquette. Pour cela, on peut soit faire coopérer l'encoche 5a avec un ergot appartenant au col 5 ou à la collerette, et établir alors des moyens d'orientation de l'étiquette par rapport à la colle- rette, soit faire coopérer directement cette encoche avec un ergot appartenant à l'étiquette. Bien entendu, dans les deux cas, il existe 10 une certaine concordance entre l'orientation du texte, symbole ou graphisme porté par l'étiquette, et la posi- tion des moyens d'orientation. L'appareil illustré aux figures 1 à 5, fait essentiellement appel à la seconde possibilité. Un 15 ergot 17 porté par l'étiquette 15 au voisinage immédiat du pourtour de son ouverture 16 sur sa face opposée à la collerette 2 pénètre dans l'encoche 5a. Afin d'établir une étanchéité entre l'inté- rieur et l'extérieur de la platine 6, l'étiquette est 20 munie sur chacune de ses faces, d'un joint d'étanchéité entourant l'ouverture 16. L'un 21 de ces joints porte une face annulaire d'appui étanche contre la face exté- rieure 9b de la platine 6, et l'autre 22 porte une face annulaire d'appui étanche contre la portée d'appui 4 25 de la collerette 2, voir la figure 3. D'autre part, afin d'éviter que la présence de l'encoche ne soit à l'origine d'une lacune d'étan- chéité, on a donné au joint 21 un contour 19, voir figure 5, qui est localement agrandi ou déporté radia- 30 lement vers l'extérieur au voisinage de l'ergot 17 de façon à entourer celui-ci, c'est-à-dire à le contour- ner par son c8té radialement extérieur, voir aussi figure 4a. Comme il est avantageux pour l'utilisateur 35 ou le monteur de ne pas avoir à associer plusieurs 2609579 7 pièces de faible épaisseur (i est voisin de i mm), les deux joints 21, 22 sont surmoulés dans une région annulaire 20 de l'étiquette immédiatement voisine de son ouverture 16. 5 Afin que ce surmoulage concoure à un main- tient efficace des deux joints, la région annulaire 20 de l'étiquette qui entoure l'ouverture 16 est traver- sée par des ouvertures telles que 25, voir figure 4b, au travers desquelles une même masse de matière élas- 10 tomère, constituant les deux joints, établit, en cours de surmoulage, de multiples liaisons élémentaires 23 -ou pontsentre ces joints, parallèlement à l'axe. Cette région 20 est avantageusement amincie en 20c de façon symétrique par rapport au plan moyen de 15 l'étiquette pour prendre une épaisseur j, de par exem- ple 0,4 à 0,6 mm, en créant deux logements ou dégage- ments opposés 20a, 20b pour les joints. L'épaisseur totale g du joint (comprenant les deux joints élémentaires) 21,22 est voisine de par 20 exemple 1,5 mm, afin que le volume de matière élasto- mère à comprimer soit suffisant. Pour que la continuité d'épaisseur du joint soit observée, on a étendu le logement 20a de profondeur h dans une région 24 qui entoure la racine 17a de l'ergot, et qui est destinée 25 à recevoir le contour déporté 19 du joint 21. L'orientation par rapport au tableau du dis- positif tel que bouton-poussoir ou voyant,monté dans l'ouverture de la collerette du côté opposé au tableau, peut être considérée comme superflue, dans la mesure 30 o ladite orientation passe extérieurement inaperçue, en raison de la forme de ces dispositifs, qui est généralement de révolution. De toute façon, une cer- taine orientation est opérée instinctivement ou nécessairement par le monteur car le dispositif actif, 35 tel qu'interrupteur, 30, 30a, 30b qui est rendu 2609579 8 solidaire du col et se trouve placé intérieurement par rapport à la platine 6 est fréquemment constitué par un solide de forme prismatique dont la disposition angulaire résulte nécessairement de la présence 5 rapprochée d'autres appareils tels que la, voir figure 1. Dans le mode de réalisation de la figure 7a, les bénéfices de l'orientation automatique de l'éti- quette sont cependant exploités pour orienter automati- 10 quement la collerette 2, et par conséquent la partie active 30. Pour cela, la face 31 que présente l'étiquette 32 vers la collerette 35 d'un dispositif 36, est munie d'un ou de plusieurs ergots ou crochets d'orientation saillants tels que 33, 34. 15 Les crochets 33, 34, diamétralement opposés, pénètrent dans des encoches d'orientation 37, 38 aboutissant à la périphérie et sur la portée transversale 39 de la collerette. Ils pincent légèrement la collerette entre eux pour rendre l'étiquette soli- 20 daire de la collerette avant le montage. Pour renfor- cer cet effet, les surfaces de contact des crochets et celles des encoches ont des directions inclinées selon des directions convergeant en direction opposée à la platine 6, de façon à créer un effet de rétention 25 ou d'encliquetage élastique. Ces crochets sont de préférence disposés à l'extérieur du joint 22 de façon à coopérer avec des encoches placées à la périphérie de la collerette. Toutefois, ils peuvent, le cas échéant, être disposés 30 à l'intérieur du joint, voir figure 7b. Dans ce cas, des nervures telles que 41 et 42 d'une étiquette 40 coopèrent avec des encoches 43, 44 portées par la collerette au voisinage immédiat du col 45; des lacunes d'étanchéité ne peuvent se 35 produire lorsque ces encoches ne débouchent pas à la 2609579 9 périphérie de la collerette et que le joint 22a les contourne par leur côté radialement extérieur, comme cela est représenté. Dans ce mode de réalisation, il est plus 5 difficile d'obtenir par moulage sur la collerette des surfaces inclinées aptes à développer le même effet de rétention ou d'encliquetage que celui mentionné à propos du mode de réalisation de la figure 7a. Un serrage, propre à établir l'effet de 10 rétention, pourra néanmoins être obtenu par un ajuste- ment serré des dimensions des nervures et des encoches. De façon avantageuse, les étiquettes sont réalisées en un matériau thermoplastique au cours d'une seule opération de moulage qui forme l'ouverture, les 15 ergots, les canaux et les régions recevant les joints d'étanchéité; ces derniers sont ensuite surmoulés. Selon le mode de réalisation représenté notamment à la figure 1, une région débordante 15a de l'étiquette est dévolue à la réception des textes, signes 20 ou symboles 13. Selon le mode de réalisation visible à la figure 8, correspondant par ailleurs à celui de la figure 7a, on met à profit le fait que l'étiquette 50 est obtenue par moulage pour dégager dans une région 25 extérieure 51, une cage 49 de hauteur supérieure à l'épaisseur et pour ménager dans celle-ci un logement 52 qui est d'une part partiellement accessible du côté de la face 53 dirigée vers la platine et qui présente, d'autre part, du côté opposé, une ouverture 54 de dimen- 30 sions plus réduites afin de recevoir et maintenir par encliquetage une pièce ou plaquette amovible 55 portant les signes nécessaires 56 sur sa face externe 57; il est clair que la direction de ce ou de ces signes, ou symboles ou textes, est orientée par rapport à la posi- 35 tion des ergots tels que 17 et/ou 33, 41 grâce à une 2609579 10 orientation correspondante du logement 52. Dans un autre mode de réalisation, l'enco- che 5a pourrait être occupée par un ergot du col ou de la collerette, tandis que l'étiquette ne présente- 5 rait, comme moyen de positionnement angulaire, que un ou plusieurs ergots pénétrant dans des évidements de la collerette. 2609579 11 REVENDICATIONS 1. Dispositif d'installation étanche d'un appareil électrique de commande et/ou de signalisa- tion (1) dans une ouverture (5) pratiquée dans une 5 platine (6) d'un tableau électrique, ce dispositif comprenant un organe tubulaire de traversée, compre- nant à son tour un col (3) monté à travers l'ouver- ture (5) de la platine (6) et une collerette (2) rendue solidaire dudit col et formant du côté du col 10 une portée transversale (4) d'appui sur une paroi extérieure (9b) de la platine (6) avec interposition d'une part de moyens d'étanchéité (21, 22) et d'autre part du pourtour d'une ouverture (16) d'une étiquette (15) destinée à avoir en service une orientation pré- 15 déterminée, le dispositif comprenant en outre des moyens (8) adaptés à prendre appui sur une paroi inté- rieure (9a) de la platine (6) pour solliciter la colle- rette (2) vers la platine (6) et comprimer ainsi axiale- ment les moyens d'étanchéité (21, 22), caractérisé en 20 ce que les moyens d'étanchéité (21, 22) sont surmoulés sur l'étiquette (15) de manière à présenter une face annulaire d'appui étanche sur la collerette (2) et une face annulaire d'appui étanche sur la paroi extérieure (9b) de la platine (6). 25 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens d'étanchéité compren- nent deux joints annulaires (21, 22) portant chacun l'une des faces annulaires d'étanchéité, ces joints étant reliés entre eux par des ponts (23) occupant des 30 orifices (25) de l'étiquette répartis autour de l'ouver- ture (16) de cette dernière. 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que chaque joint (21, 22) occupe un logement (20a, 20b) présenté par l'étiquette (15). 35 4. Dispositif selon l'une des revendications 2609579 12 2 ou 3, pour platine à ouverture circulaire agrandie par une encoche (5a), caractérisé en ce que l'éti- quette présente sur sa face dirigée à l'opposé de la collerette (2) un ergot (17) situé au voisinage de son 5 ouverture (16), adapté à pénétrer dans une encoche (5a) de l'ouverture (5) de la platine (6), et en ce que le joint (21) portant la face d'étanchéité opposée à la collerette contourne l'ergot (17) par son côté radialement extérieur. 10 5. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que l'étiquette (15) et la collerette (2) présentent des moyens de positionnement angulaire mutuel (33, 37; 41 à 44, 50). 6. Dispositif selon la revendication 5, 15 caractérisé en ce que les moyens de positionnement angulaire mutuels comprennent au moins un ergot (33,34; 41,42;50) pénétrant dans un évidement correspondant (37, 38; 43, 44). 7. Dispositif selon la revendication 5, 20 caractérisé en ce que les moyens de positionnement compren- nent au moins deux ergots pénétrant dans des évidements correspondants, et en ce que lesdits ergots et évidements sont conformés et/ou positionnés de façon à assurer une rétention de l'étiquette (31) sur 25 la collerette (36) lors du montage. 8. Dispositif selon la revendication 6, dans lequel les moyens d'étanchéité comprennent deux joints annulaires (21, 22) portant chacun l'une des faces d'étanchéité, caractérisé en ce que l'ergot des 30 moyens de positionnement angulaire mutuel est porté par l'étiquette au voisinage du bord de l'ouverture de cette dernière, et en ce que le joint d'étanchéité adjacent à la collerette contourne cet ergot par son côté radialement extérieur.