Brevet FR2619277A1 — publié le 19890210

La présente invention concerne un procédé de fabrication de petits appareils ménagers électriques, par exemple de cafetières ou analogues, selon lequel le branchement électrique de différents groupes d'un appareil entre eux est réalisé à l'intérieur de la cavité d'appareil servant à recevoir les connexions électriques desdits groupes, et elle concerne également un dispositif pour la mise en oeuvre de ce procédé. Dans le groupe des nombreux petits appareils ménagers électriques rentrent par exemple des mélangeurs, des agitateurs, des fers à repasser, des grilloirs, des fritteuses, des rince-bouche, des appareils de traitement des cheveux, des aspirateurs, des gaufriers, des machines de cuisine, des presses à jus, des centri- - fugeuses ou analogues. L'invention se rapporte à des appareils de ce groupe. Cependant dans la suite, pour simplifier, on ne seréfèrera qu'à des cafetières électriques car cela peut représenter à cet égard un exemple d'utilisation avantageux. Le procédé est cepen- dant applicable à tous les petits appareils ménagers électriques dans lesquels il est nécessaire d'effectuer dans une cavité de l'appareil, une connexion de plusieurs points de contact. Il est connu, lors de la fabrication de cafetières, c'est-à-dire lors de l'assemblage des différents composants sous la forme d'un appareil, de mettre en place dans une zone du socle initialement les groupes et modules prévus, par exemple un chauffe- eau instantané, le commutateur à thermostat, la sécurité à l'échauffement, les interrupteurs d'enclenchement et de coupure, les bornes d'alimentation en courant et des parties analogues, et ensuite d'effectuer les connexions électriques entre les différents points de contact. Les groupes mis en place sont en partie déjà pourvus de conducteurs électriques flexibles enfichés, qu'on appelle des torons et qui sont reliés avec le second point de contact dans l'appareil, c'est-à-dire avec les contre-contacts correspondants, souvent également dans des endroits difficilement accessibles. Déjà dans des opérations précédant celle-ci, et correspondant à ce qu'on appelle le pré-montage, toutes les parties de fils ont été pré-traitées individuelle- ment. Les éléments de fils ont été mis à longueur, dénudés et pourvus chacun, selon leur utilisation, de fourreaux d'extrémités debrins, decosses à câblesouanalogues. Cette préparation compliquée est réalisée à l'aide de dispositifs semi-automatiques. Egalement le montage final de l'appareil est effectué manuellement, auquel cas des groupes spécifi- ques, par exemple le chauffe-eau instantané provenant d'un autre prémontage,. sont enlevés. Egalement dans ce cas, des composants mécaniques et des composants électriques sont livrés en étant partiellement reliés et sont assemblés sur la ligne de montage. Au total, le câblage manuel et l'incorporation difficile - car variable - des groupes sont considérés comme nécessitant beaucoup de travail. Les frais concernant les pré-montages et le montage final peuvent être déter- minés exactement et représentent, sous l'angle de la production, une proportion importante des frais de fabrication. Pour réduire ces frais de montage, les déroulements des opérations sont combinés de la façon suivante: préparation semi-automatique des liaisons de fils, pré-montage manuel des chauffe-eau instantanés, exécution manuelle du câblage électrique et finalement montage final manuel de l'ensemble de l'appareil. Pour améliorer ces déroulements d'opérations, on a cherché à automatiser encore lesdites opérations. On a dû alors effectuer un câblage fixe des groupes. Cependant on n'a pu couvrir par le câblage fixe qu'une petite proportion du câblage total de sorte qu'on n'a pas pu obtenir un déroulement complètement automatique de toutes les opérations. En outre, lecourbage automa- tique des fils individuels intervenant dans le câblage fixe nécessite une dépense technique, supérieure à la moyenne, en appareillages, sans se rapprocher sensible- ment du but final de l'automatisation. L'invention a pour but de créer un procédé et un dispositif à l'aide desquels il soit possible d'automatiser dans une large mesure, à peu de frais, le câblage des groupes individuels et leurs connexions électriques dans un petit appareil ménager électrique. A cet effet, le procédé de l'invention est caractérisé en ce quelescontacts de connexion à brancher se terminent, de préférence dans une direction de jonction commune, dans la zone de surface d'un plan de contact et sont mis en contact avec des liaisons élec- triques. Selon une autre particularité de l'invention, les contacts de connexion traversent le plan de contact et sont mis en contact avec des liaisons électriques. On obtient ainsi que le câblage puisse être effectué avec des contacts disposés dans un plan. Selon d'autres particularités du procédé, les liaisons électriques se composent d'une matière conductrice pâteuse ou liquide et sont déposées sous cette forme; les liaisons électriques peuvent égale- ment être constituées d'une matière conductrice pré- fabriquée. La mise en contact ainsi que la formation des. liaisons électriques sont réalisées simultanément par dépôt d'une matière conductrice, pâteuse ou liquide. L a mise en contact est réalisée par dépôt d'une matière conductrice pâteuse ou liquide. Cette mise en contact peut être réalisée par compression ou par soudage. Selon encore d'autres particularités du procédé, les conducteurs électriques de liaison, constitués de matières électriquement conductrices de grande surface et de composition homogène ou hétérogène, sont déposés sous une forme pulvérulente en suivant la voie conductrice désirée et ensuite ces matières sont soumises à une réduction de surface; à cet égard, plusieurs matières différentes sont déposées séparément l'une de l'autre. Le dispositif pour la mise en oeuvre du procédé conforme à l'invention présente les parti- cularités suivantes: 1. Les contacts de connexion comportent des conducteurs plats et/ou des fiches qui, du fait de leur forme et de leur dimensionnement, pénètrent et se terminent dans la zone de surface des plans de contact. 2. Les plans de contact comportent des ouvertures de passage placées en coïncidence et correspondant au positionnement et à la forme des conducteurs plats et/ou des fiches. 3. La surface, opposée aux groupes, des plans de contact comporte pour l'établissement du circuit des liaisons électriques qui sont chacune prolongées jusqu'au bord des ouvertures de passage. 4. Avant ou après la mise en place desplans de contact dans les appareils électriques, la réalisation des liaisons électriques, prévues sur la surface, est effectuée par dép8t d'une matière électriquement conductrice, pâteuse ou liquide et durcissable. 5. Le dépôt est effectué au moyen d'un appareil automatique de dépôt commandé par programme. 6. Les plans de contact sont disposés dans l'appareil électrique après le montage des groupes, les conduc- teurs plats et/ou les fiches étant engagés pratique- ment par conjugaison de formes et pratiquement en affleurement dans les ouvertures de passage. 7. Le dépôt d'une matière conductrice, pâteuse ou liquide, sur la position de l'ouverture de passage du contact électrique individuel entre la liaison électrique, s'étendant jusqu'au bord de l'ouverture de passage, et le conducteur plat ou la fiche engagé dans cette ouverture. 8. Le dépôt d'une matière conductrice pâteuse ou liquide est effectué sur la position de l'ouverture de passage au moyen d'un appareil automatique de dépôt commandé par programme. 9. Les liaisons électriques sur le plan de contact se composent d'une matière préformée, auquel cas il est prévu des sections de formes rectangulaire, carrée, circulaire, ovale, polygonale ou analogues. 10. Les contacts électriques sont réalisés par poinçon- nage, compression, rivetage, fusion, soudage ou analogue. 11. Les plans de contact comportent additionnellement un ou plusieurs emplacements de contact, quidiffèrent des zones de contact précitées en ce qui concerne la direction de jonction et la mise en contact. 12. Les plans de contact sont pourvus de gorges sur le trajet des liaisons électriques du circuit. 13. Les plans de contact sont réalisés par moulage par injection, emboutissage profond, frittage, découpage, poinçonnage, estampage, coulée, fraisage, compression ou par un procédé analogue. 14. Comme matière première pour la fabrication des plans de contact, on utilise des matières plastiques, de la résine, de la céramique, du verre, du carton imprégné, une feuille pour emboutissage profond, du caoutchouc dur, des mélanges d'argile, de la laine de verre, de la laine de roche, du mica ou des matières 2?619277 isolantes analogues. 15. Aux plans de contact sont incorporés lors de leur fabrication desemplacexoentsJecontact et/ou des élémnents fonctionnels électriques, par exemple desrésistan- ces, desselfs, desfusibles, desthermo-rupteurs ou analogues. 16. Les contacts de connexion se terminant dans la zone de la surface d'un plan de contact sont connec- tés, par leurs extrémités agencées comme des conduc- teurs plats ou des fiches, directement avec des liaisons électriques préfabriquées. Il faut en outre citer d'autres variantes de mise en oeuvre de la présente invention. Ainsi un disque constitué d'une matière ininflammable ou difficilement inflammable peut être engagé surles fiches de contact des parties à relier. Des conducteurs de liaison prévus entre les fiches de contact sont consti- tués initialement d'une matière pulvérulente et fluable, qui est déposée en correspondance à la surface du disque sur le trajet des voies de liaison désirées. Pour permettre un dépôt propre de cette matière, on peut utiliser pour la projection un masque approprié. Les matières conductrices peuvent avoir des granulométries comprises entre celles d'un granulat et d'une poudre et elles peuvent avoir des formes spatiales différentes. On peut envisager que les matières se composent d'élé- ments homogènes, comme par exemple du cuivre, de l'étain du laiton, de l'aluminium, de l'argent ou autres; elles peuvent cependant être constituées de matériaux hétéro- gènes, comme par exemple un mélange de cuivre et d'étain d'aluminium et d'étain, ou analogues. Après le dépôt de matières sur les voies conductrices se trouvant sur la surface du disque, les matières reposant librement sur les voies conductrices sont soumises à une réduction de surface. La surface est réduite par effet de chauffage; on peut cependant envisager également une réduction de surface par frittage, par coulée d'une matière électriquement conductrice et liquide se solidifiant après la coulée, comme par exemple de l'étain pour brasure, ou autres. En ce qui concerne la réduction de surface, une caractéristique déterminante consiste en ce que, lors de la réduction de surface, les matières déposées exercent, sous l'effet de la réduction de surface, une action de protection de structure et de solidification de surface, de manière à garantir une bonne conductivité électrique des matières pulvérulentes déposées. Pour obtenir un profil propre des voies conductrices sous forme pulvérulente, la plaque porteuse en forme de disque peut comporter une structure super- ficielle qui prédétermine le profil de la voie conductri- ce. Dans cette surface structurée, les matières conduc- trices sont mises en place avant qu'elles soient soumi- ses à une réduction de surface. Pour empêcher un dommage de la plaque porteuse en forme de disque, la surface de la plaque porteuse en forme de disque peut être recouverte par un masque pendant l'opération de réduc- tion de surface. Au travers du masque, seulement les voies conductrices prédéterminées, constituées des matières conductrices, sont soumises aux effets de réduction de surface de sorte qu'il ne peut pas se produire un dommage de la plaque porteuse. De cette manière, il est possible de fabriquer la plaque porteuse en forme de disque en une matière thermoplastique et, lors du moulage par injection de cette matière plastique constituant la plaque porteuse, de réaliser les voies conductrices désirées par des creux en forme de gorges dans la plaque et de réaliser déjà les trous de passage des fiches de contact électrique à relier. Conformément à l'invention, déjà lors de la fabrication des différents groupes, les extrémités de connexions électriques des différents contacts électriques sont préparées de telle sorte que leurs connexions après leur montage dans le socle de l'appareil se terminent toutes dans un plan. Dans ce plan, les liaisons entre les contacts sont réalisées d'une manière complètement automatique. A cet égard, on peut envisager de réaliser les liaisons par des moyens automatiques de câblage, de brasage, de collage ou analogues. Il est cependant également possible d'utiliser des plaques conductrices et de les relier automatiquement aux contacts. La sécurité des appa- reils fabriqués par le procédé conforme à l'invention est considérablement augmentée car des erreurs de montage résultant du facteur humain sont supprimées et les zones de liaison ne peuvent pas se séparer. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mis en évidence dans la suite de la description, donnée à titre d'exemple non limitatif, en référence aux dessins annexés dans lesquels: la Figure 1 représente une vue en élévation latérale du dispositif conforme à l'invention; la Figure 2 représente le dispositif en vue en plan la Figure 3 représente une autre vue en élévation latérale du dispositif conforme à l'invention, en mettant en évidence les liaisons électriques la Figure 4 représente une vue en plan correspondante qui permet également une mise en évidence des liaisons électriques et des zones de contacts les Figures 5 et 6 représentent une variante du procédé conforme à l'invention. Dans une zone de la surface représentée 11 se terminent les contacts 1 des groupes 6 à connec- ter, ces contacts de connexion 1 pouvant être réalisés comme des conducteurs plats 2 et/ou des fiches ayant des formes géométriques différentes. Tous les contacts 1 sont orientés dans la direction de jonction "A". Leur longueur est déterminée de telle sorte que leurs extrémités débou- chent dans la zone de surface du plan de contact 4, ce plan de contact 4 comportant, pour faciliter l'insertion des contacts dans les positions de péné- tration, des ouvertures de passage 5 s'élargissant vers le bas. Ces dernières sont adaptées au profil corres- pondant des contacts 1 ( conducteurs plats 2 et/ou fiches 3), de telle sorte que ceux-ci soient agencés pratiquement en conjugaison de formes avec les ouvertu- res de passage 5 - ou inversement. Lors de la mise en oeuvre du procédé conforme à l'invention, un plan de contact 4 est engagé sur le grand nombre des conducteurs plats 2 et/ou des fiches 3, des bossages d'ajuste- ment, non représentés, prévus sur le bord du plan de contact 4 déterminant exactement la position d'engage- ment. Les ouvertures de passage 5, s'élargissant vers le bas, facilitent le processus de jonction, de sorte que l'étape opératoire désirée peut également être efectuée automatiquement. Des bossages d'arrêt, formés par injec- tion sur la plaque de fond et qui ne sont également pas représentés, maintiennent le plan de contact, dont le montage est terminé, dans sa position. Sur les Figures 1 et 2 sont représen- tées à titre d'exemple des gorges 10, qui reçoivent la matière conductrice pâteuse ou liquide. La Figure 1 représente les gorges 10 dans les coupes partielles A-B, C-D, E-F et G-H. Les gorges 10 se terminent respectivement aux ouvertures de passage 5. Au moyen d'un appareil automatique de dépôt commandé par programme, la matière conductrice, pâteuse ou liquide, est déposée aussi bien dans les gorges 10 que sur les points de contacts 9 et, après son durcissement, l'ensemble des connexions est terminé. Dans un exemple avantageux de mise en oeuvre du procédé, les plans de contact 4 sont préparés dans une étape opératoire préalable déjà dans un appareillage automatique. Dans ce cas les gorges 10 sont remplies avec dç la matière conductrice pâteuse ou liquide, comme le montrent maintenant les Figures 3 et 4. Les points de contacts 9n'ont alors pas encore été déposés. Le plan de contact 4 ainsi préfabriqué, qui a été mis en oeuvre par exemple au moyen d'un robot programmable ou analogue, est ensuite mis en place avec ses liaisons électriques 8 - dans un poste de la ligne de montage - dans un appareil ménager correspondant, auquel cas les conducteurs plats 2 et les fiches 3 sont engagés pratiquement avec conjugaison de formes dans les ouvertures de passage 5 des plans de contact 4. Les moyens auxiliaires précités prévus sur le bord assurent un positionnement correct du plan de contact 4. Dans une ligne de montage, les points de contacts 9 sont simplement déposés à l'aide d'un appareil automatique commandé par programme ( robot ou système de positionnement selon des axes). Pendant la suite du transport sur la ligne de montage, il se produit un durcissement de la matière conductrice initia- lement pâteuse et liquide. Cependant les plans de contact 4 peuvent êtie réalisés de différentes manières, comme cela a été défini dans le préambule, et de même la séquence des étapes opératoires peut être modifiée à volonté. Il est particulièrement avantageux de prévoir un agencement normalisé des plans de contact 4, auquel cas toutes les encoches et ouvertures de passage 5 nécessaires pour une série de types sont prévues dans 1l les différentes positions et dimensions et auquel cas la configuration spécifique est obtenue simplement au moyen de l'appareillage de dépôt commandé par programme. En outre, dans la mise en oeuvre du procédé conforme à l'invention avec le dispositif approprié, on pourra concevoir - le " plan de contact " comme une structure purement géométrique et de mettre en place les liaisons électriques préfabriquées 8 directement sur les conducteurs plats 2 ou les fiches 3 par emmanchement et/ou par connexion. A cet égard, il n'est pas nécessaire par exemple que le plan de contact 4 se présente sous la forme d'un corps, ceci dépen- dant des conditions particulières. A titre d'explica- S15 tion, les Figures 5 et 6 représentent la même disposi- tion des groupes ( 6, 6', 6", 6"') que sur les Figures 1 à 4.De plus, les liaisons électriques 8 représentées sur les Figures 3 et 4 sont ici encore représentéesselonmesrme agencement mais, dans cette variante, les liaisons électriques " préfabriquées " 8 sont mises en place et connectées de façon "autoportante" sous la forme de pontets reliant un contact à un. autre. L'agencement des liaisons électriques 8 peut également se présenter sous d'autres formes de réalisation. Ainsi par exemple il est possible d'utili- ser des tronçons de fil ou analogues, auquel cas les extrémités sont connectées en correspondance avec les conducteurs plats 2 et/ou les fiches 3, par exemple par soudage, par brasage ou par points. Comme le montrent les représentations existantes, on obtient différentes possibilités de mise en oeuvre du procédé et, comme cela a déjà été précisé, grâce à l'invention, il est possible d'automatiser les étapes opératoires. REVENDICATIONS 1. Procédé de fabrication de petits appareils ménagers électriques, par exemple de cafetiè- res ou analogues, selon lequel le branchement électrique de différents groupes d'un appareil entre eux est réali- sé à l'intérieur de la cavité d'appareil servant à recevoir les connexions électriques desdits groupes, caractérisé en ce que les contacts de connexion à brancher se terminent, de préférence dans une direction de jonction commune "A", dans la zone de surface d'un plan de contact et sont mis en contact avec des liaisons électriques. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que les contacts de connexion traver- sent le plan de contact et sont mis en contact avec des liaisons électriques. 3. Procédé selon une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que les liaisons électriques se composent d'une matière conductrice pâteuse ou liquide qui est déposée. 4. Procédé selon une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les liaisons électriques sont constituées d'une matière conductrice préfabriquée. 5. Procédé selon une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la mise en contact ainsi que la formation des liaisons électriques sont réalis(es simultanément par dépôt d'une matière conductrice pâteuse ou liquide. 6. Procédé selon la revendication-1, caractérisé en ce que la mise en contact est réalisée par dépôt d'une matière conductrice pâteuse ou liquide. 7. Procédé selon une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la mise en contact est réaliséepar compression. 8. Procédé selon une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que la mise en contact est réaliséepar soudage. 9. Procédé selon une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que les conduc- teurs électriques de liaison, constitués de matières électriquement conductrices de grande surface et de composition homogène ou hétérogène, sont déposés sous une forme pulvérulente en suivant la voie conductrice désirée et ensuite ces matières sont soumises à une réduction de surface. 10. Procédé selon la revendication 9, caractérisé en ce que plusieurs matières différentes sont déposées séparément l'une de l'autre. 11. Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que les contacts de connexion (1) comportent des conducteurs plats (2) et/ou des fiches (3) qui, du fait de leur forme et de leur dimensionne- ment, pénètrent et se terminent dans la zone de surface des plans de contact (4). 12. Dispositif selon la revendication 11, caractérisé en ce que les plans de contact (4) compor- tent des ouvertures de passage (5) placées en coïnci- dence et correspondant au positionnement et à la forme des conducteurs plats (2) et/ou des fiches (3). 13. Dispositif selon la revendication 11,. caractérisé en ce que la surface (7), opposée aux groupes (6), des plans de contact (4) comporte pour l'établissement du circuit des liaisons électriques (8) qui sont chacune prolongées jusqu'au bord des ouver- tures de passage (5). 14. Dispositif selon une quelconque des revendications 11 à 13, caractérisé en ce que, avant ou après la mise en placedes plans de contact (4) dans les appareils électriques, la réalisation des liaisons électriques (8), prévues sur la surface, est effectuée par dépôt d'une matière électriquement conductrice, pâteuse ou liquide et durcissable. 15. Dispositif selon la revendication 14, caractérisé en ce que le dépit est effectué au moyen d'un appareil automatique de dépôt commandé par programme. 16. Dispositif selon la revendication 11, caractérisé en ce que les plans de contact (4) sont disposés dans l'appareil électrique après le montage des groupes (6), les conducteurs plats (2) et/ou les fiches (3) étant engagés pratiquement par conjugaison de formes et pratiquement en affleureent dans les cuver- tures de passage (5). 17. Dispositif selon une quelconque des revendications 11 à 16, caractérisé par le dépôt d'une matière conductrice, pâteuse ou liquide, sur la posi- tion de l'ouverture de passage (5) du contact électrique individuel (9) entre la liaison électrique (8),s'étendant jusqu'au bord de l'ouverture de passage (5), et le conducteur plat (2) ou la fiche (3) engagé dans cette ouverture (5). 18. Dispositif selon la revendication 17, caractérisé en ce que le dépôt d'une matière conductrice pâteuse ou liquide est effectué sur la position de l'ouverture de passage (5) au moyen d'un appareil automatique de dépôt commandé par programme. 19. Dispositif selon une quelconque des des revendications 11 à 18, caractérisé ence que les liaisons électriques (8) sur le plan de contact (4) se composent d'une matière préformée, auquel cas il est prévu des sections de formes rectangulaire, carrée, circulaire, ovale, polygonale ou analogues. 20. Dispositif selon une quelconque des revendications 11 à 19, caractérisé en ce que les contacts électriques (9) sont réalisés par poinçonnage, compression, rivetage, fusion, soudage ou analogue. 21. Dispositif selon une quelconque des revendications 11 à 20, caractérisé en ce que les plans de contact (4) comportent additionnellement un ou plusieurs emplacements de contact, qui diffèrentdeszones de contact précitées en ce qui concerne la direction de jonction et la mise en contact. 22. Dispositif selon une quelconque des revendications 11 à 21, caractérisé en ce que les plans de contact (4) sont pourvus de gorges (10) sur le trajet des liaisons électriques (8) du circuit. 23. Dispositif selon une quelconque des revendications 11 à 22, caractérisé en ce que les plans de contact (4) sont réalisés par moulage par injection, emboutissage profond, frittage, découpage, poinçonnage, estampage, coulée, fraisage, compression ou par un procédé analogue. 24. Dispositif selon une quelconque des revendications 11 à 23, caractérisé en ce que, comme matière première pour la fabrication des plans de contact (4), on utilise des matières plastiques, de la résine, de la céramique, du verre, du carton imprégné, une feuille pour emboutissage profond, du caoutchouc dur, des mélanges d'argile, de la laine de verre, de la laine de roche, du mica ou des matières isolantes ana- logues. 25. Dispositif selon une quelconque des revendications 11 à 24, caractérisé en ce qu 'aux plans de contact (4) sont incorporéslors de leur fabrication des emplacements de contact (9) et/ou des éléments fonctiorels électriques, par exemple desrésistances, desselfs, desfusibles, desthermo-rupteurs ou analogues. 26. Dispositif selon une quelconque des revendications 11 à 25, caractérisé en ce que les contacts de connexion (1) se terminant dans la zone de surface d'un plan de contact sont connectés, par leurs extrémités agencées comme des conducteurs plats (2) ou des fidhes (3), directement avec des liaisons électri- ques préfabriquées.