Brevet FR2623619A1 — publié le 19890526

Elément de circuit électrique et procédé pour sa fabrication La présente invention concerne un élément de circuit destiné & équiper un support isolant flexible en forme de bande allongée pour le conducteur de mesure d'un indicateur de niveau, du genre comprenant: un boîtier en forme de parallélépipède allongé réalisé en une matière synthétique électriquement isolante, un interrupteur électrique allongé à actionnement magnétique dont les contacts sont logés dans une ampoule fermée remplie de gaz inerte, et une résistance électrique allongée, cet interrupteur et cette résistance étant disposés à côté l'un de l'autre dans ledit boîtier en matière synthétique avec leurs axes longitudinaux parallèles entre eux et parallèles à l'axe longitudinal du boîtier, et comprenant aussi deux broches métalliques de raccordement pour l'interrupteur et deux pour la résistance, ces broches faisant saillie sur un côté longitudinal commun dudit boî- tier et s'étendant à leurs extrémités parallèlement entre elles et perpendiculairement à ce côté longitudinal du boî- tier. Dans un élément de circuit de ce type connu grâce au modèle d'utilité allemand DE-GM 8705400, les broches de raccordement sont les extrémités de fils de raccordement qui partent des deux extrémités de l'interrupteur ou de la résistance, respectivement, et sont recourbés en conséquen- ce. Ceci suppose que l'on utilise des résistances et des interrupteurs qui soient équipés de fils de raccordement suffisamment forts. Puisque les broches de raccordement ne servent pas seulement de connexion électrique pour l'élément de circuit, mais qu'elles sont également destinées à maintenir ce der- nier, il est souhaitable de disposer de broches de raccordement solides et rigides. De ce fait, le but de l'invention est de réaliser un élément de circuit du genre spécifié ci-avant qui comprenne des broches de raccordement solides et qui soit fabriqué de la manière la plus simple possible. L'élément de circuit selon l'invention est caractérisé par le fait que les broches de raccordement font partie de languettes de raccordement qui s'étendent Jusqu'à l'extrémité de chaque interrupteur ou résistance correspon- dante, et que ces languettes de raccordement sont des bandes plates découpées dans une plaque de tôle commune. Dans la production en série, la résistance et l'in- terrupteur sont tout d'abord positionnés aux extrémités libres des languettes de raccordement. Il est alors souhai- table de fixer ces organes Jusqu'à ce qu'ils soient reliés électriquement aux languettes de raccordement, par exemple par soudage ou par brasage, et qu'ils soient alors fixés aussi mécaniquement. Ceci est pris en compte par un développement de l'invention qui est caractérisé par le fait que les extré- mités libres des languettes de raccordement qui sont oppo- sées aux broches de raccordement sont géométriquement adap- tées aux extrémités de l'interrupteur ou de la résistance correspondante, et que les languettes de raccordement sont des bandes plates d'épaisseur sensiblement constante qui s'étendent dans un plan commun sur leur partie plate. Grâce à cette conformiation géométrique, on peut facilement trouver pour l'interrupteur et la résistance un appui dans lequel ils peuvent être ajustés de façon à ne pas pouvoir se déplacer. Ceci peut avoir lieu, par exemple, pour l'interrup- teur sous la forme d'un cran en angle aigu et, pour la résistance, grâce au fait que les extrémités libres des languettes de raccordement disposées vers l'intérieur sont réalisées en forme de L, l'aile libre du L faisant saillie vers l'extérieur, et que ces ailes libres du L sont recour- bées vers le haut à angle droit. Une forme de réalisation préférée qui se distingue par une construction claire et, en conséquence, par une pro- duction en série simple, est caractérisée par le fait que la résistance est un élément allongé qui est nettement plus court que l'interrupteur, que l'interrupteur et la résistan- ce sont disposés dans le plan défini par les languettes de raccordement, l'interrupteur se trouvant du côté de la résistance qui est opposé aux broches de raccordement, que les deux languettes de raccordement centrales sont rectili- gnes Jusqu'à leurs extrémités & forme adaptée et sont asso- ciées à la résistance, et que les deux languettes de raccor- dement extérieures sont recourbées à l'intérieur du bottier en matière synthétique par rapport aux broches de raccorde- ment associées pour présenter une distance entre elles plus importante qui correspond à la longueur de l'interrupteur. Les éléments de circuit selon l'invention peuvent être fabriqués facilement. Un procédé de fabrication préféré est caractérisé par le fait que l'on découpe dans une pla- tine en tôle les languettes de raccordement d'un élément de circuit, une bande transversale de la tôle restant conservée pour relier les quatre broches de raccordement entre elles et à la platine, que l'on adapte ensuite par pliage les extrémités des languettes de raccordement opposées aux bro- ches de raccordement à la forme de l'interrupteur et de la résistance, que l'on met ensuite en place l'interrupteur et la résistance en les fixant géométriquement aux languettes de raccordement et en les reliant électriquement à ces lan- guettes, que l'on noie alors les languettes avec la résis- tance et l'interrupteur dans la matière synthétique du boîtier en laissant libres les broches de raccordement et la liaison transversale, et que l'on enlève enfin par découpage la liaison transversale. Pour une production en série, il est avantageux que la platine en tôle fasse partie d'une longue bande de tôle sur laquelle on fabrique des éléments de circuit alignés. La description qui va suivre, et qui ne présente aucun caractère limitatif, permettra de bien comprendre com- ment la présente invention peut être mise en pratique. Elle doit être lue en regard du dessin annexé, dont les diverses figures représentent: - La figure 1 une partie d'un conducteur de mesure équipé d'éléments de circuit selon l'invention, partielle- ment en coupe, - La figure 2 une vue en coupe prise selon la ligne II-II de la figure 1, - La figure 3 le support isolant de la figure 1 vu du côté opposé à celui que l'on voit sur cette figure, - La figure 4 un schéma électrique équivalent au circuit de la figure 1, - La figure 5 un élément de circuit de la figure 1 dans une vue correspondant à la figure 2, - La figure 6 une vue selon la flèche VI de la figure 5, - La figure 7 le schéma électrique équivalent de la figure 5, - La figure 8 une platine découpée destinée à la fabrication d'un élément de circuit selon la figure 5, - La figure 9 une vue en coupe partielle selon la ligne IX-IX de la figure 8, - La figure 10 une vue en coupe selon la ligne X-X de la figure 8, - La figure 11 la platine de la figure 8 sur laquelle sont montés un interrupteur et une résistance, - La figure 12 une platine avec le boîtier surmoulé, - La figure 13 une forme de réalisation d'un support isolant équipé d'éléments de circuit en variante de celle des figures 1 et 2, - La figure 14 une autre forme de réalisation modifiée de ce support isolant. Sur le dessin, on a désigné par le repère 1 un tube- support en aluminium qui présente la forme d'un rectangle allongé en section transversale. Dans ce tube-support 1 est enfoncé un support isolant flexible 2 en forme de bande allongée sur la face porteuse 3 de laquelle sont alignés des éléments de circuit 4 à 7 proches les uns des autres, de même taille et en forme de parallélépipèdes allongés. L'élé- ment de circuit 4 est représenté sur les figures 5 et 6, et il présente la forme d'un parallélépipède allongé dont l'axe longitudinal est désigné par le repère 8. A l'intérieur de l'élément de circuit sont logés un interrupteur allongé 9 et une résistance allongée 10. Cet interrupteur 9 et cette résistance 10 sont noyés dans une matière synthétique, cette dernière constituant le boîtier 22. L'interrupteur 9 est & actionnement magnétique et ses contacts 11 et 12 sont logés dans une ampoule 13 remplie de gaz inerte. L'axe longitudinal 14 de l'interrupteur est parallèle à celui, -15, de la résistance et à celui, 8, de l'élément de circuit 4. Les repères 16, 17, 18 et 19 désignent des broches de raccordement qui font saillie hors du boîtier 22. Comme on le voit sur la figure 6, ces broches 16 à 19 sont alignées, elles traversent la paroi du boîtier 22 en matière synthétique sur l'un de ses côtés longitudinaux appelé côté de brochage 21, et elles s'étendent perpendiculairement à ce côté. Le côté de brochage 21 est le côté longitudinal du boîtier en matière plastique qui est tourné vers le support isolant 2 lorsqu'il est monté et qui est donc opposé à celui que l'on voit sur la figure 1. Les broches 16 à 19 s'enfoncent dans des trous du support isolant 2, et par exemple dans les trous 44, 45, 46, 47. Pour montrer ces trous, on a omis de dessiner sur la figure 1 certains éléments de circuit. Chacune des broches 16 à 19 fait partie d'une languette de raccordement 34, 35, 36, 37 qui s'étend partiellement à l'intérieur du boîtier 22 en matière plasti- que. Ces languettes de raccordement sont toutes ensemble disposées dans un plan commun, à savoir le plan de la figure 11. C'est dans ce plan que s'étendent également l'interrup- teur 9 et la résistance 10. Cette dernière est allongée et elle est nettement plus courte que l'interrupteur 9 qui est également allongé. Les deux languettes de raccordement centrales 35, 36 s'étendent en ligne droite Jusqu'aux extrémités de la résistance. Au contraire, les deux languet- tes extérieures sont recourbées à l'intérieur du boîtier 22 en matière plastique pour finir à une distance entre elles qui est supérieure & celle qui existe entre les broches de raccordement associées 16, 19 et qui correspond à la lon- gueur de l'interrupteur 9. Les extrémités libres des languettes de raccordement extérieures sont recourbées en un cran 90, et, repective- ment, 91, en forme d'angle 23 égal à 90'. Les fils de raccordement de l'interrupteur sont coupés en de courts tronçons 92, 93 et ils s'aJustent dans ces crans. Les extrémités libres des languettes de raccordement 35, 36 qui sont situées à l'intérieur sont découpées en forme de L, l'aile libre du L faisant saillie vers l'extérieur. Ces ailes libres du L, 94, 95, sont recourbées vers le haut à angle droit. Les extrémités libres ainsi formées sur les languettes de raccordement 35, 36 forment un réceptacle pour la résistance 10. Comme on le voit sur la figure 3, un circuit imprimé 49 est réalisé sur la face arrière 48 du support isolant 2, aussi appelée face de raccordement, au moyen d'un revêtement en métal conducteur de l'électricité. Les trous, qui sont par exemple les trous 44 à 47, sont étroitement entourés par le revêtement du circuit imprimé 49. Les extrémités des broches de raccordement qui font saillie hors des trous sont soudées au circuit imprimé ou au revêtement. Ce revêtement conducteur 49 adhère au support isolant 2 en étant immédia- tement voisin des trous 44 à 47. Les éléments de circuit sont alignés et proches les uns des autres, leurs axes longitudinaux étant perpendicu- laires à l'axe longitudinal du support isolant 2. La lon- gueur de ces éléments de circuit 4 à 7 est à peu près égale d la largeur du support isolant 2, de sorte qu'il ne reste Jusqu'aux bords qu'une plage minimale 70, 71 et que le support isolant 2 ne prend pas de place inutile, cependant que, comme on le voit sur la figure 2, l'ensemble du dispo- sitif, avec le tube-support 1 qui entoure étroitement le support isolant revêtu, est réalisé de manière aussi compac- te que possible et n'occupe que peu de place en section transversale. On obtient le schéma équivalent représenté sur la figure 4, dans lequel les résistances de tous les éléments de circuit sont branchées en série et ce montage en cascade est court-circuité plot par plot par l'interrupteur associé. La valeur de la résistance entre les conducteurs de sortie 51, 52, 53 du support isolant 2 délimité sur la figure 4 par le trait mixte 50 change en fonction de l'interrupteur qui est fermé. A côté du tube-support 1 est disposé à axes paral- lèles un tube de guidage 55 qui est réalisé en un matériau magnétiquement inactif et à l'intérieur duquel peut glisser un flotteur 56. Le tube 55 communique avec un niveau de liquide extérieur, de sorte qu'un niveau de liquide 57 s'établit à l'intérieur du tube 55, que ce niveau change constamment et que le flotteur 56 monte et descend lorsque le tubesupport 1 et le tube de guidage 55 sont disposés verticalement. A l'intérieur du flotteur 56 est disposé un aimant permanent 58 qui ferme un ou deux interrupteurs se trouvant à la même hauteur. Ceci modifie les valeurs des résistances entre les conducteurs de sortie 51 à 53 en fonction de la hauteur du flotteur, et donc en fonction du niveau 57 du liquide, et ces valeurs sont amenées à un appareil qui indi- que l'état de remplissage. Pour fabriquer les éléments de circuit, on part d'une platine 100 en tôle qui peut être faite d'un matériau facile à souder, donc par exemple en cuivre, ou pourvue d'un revêtement facile à souder, comme dans le cas d'une tôle d'acier revêtue d'étain. On peut aussi utiliser une platine en tôle 100 en acier ou en acier doux. La liaison électrique a lieu dans ce cas par soudage ou brasage. La platine 100 en tôle est une bande allongée. Sur la figure 8, on n'en a représenté qu'une partie prise à une extrémité, et sur la figure 12 cette partie est un peu plus longue. Pour chaque élément de circuit, on enlève sur cette platine par découpage deux découpes 101, 102, ainsi que divers trous de positionnement 103. Les broches de raccordement 34, 35, 36, 37 restent à l'intérieur de ces découpes et, en outre, on conserve une bande transversale 104 qui relie les languettes de raccordement à la platine 100, ainsi qu'un ergot de maintien 38. On plie alors les extrémités opposées aux broches de raccordement pour former les crans 90, 91, et on recourbe les pattes en L 94, 95. Ainsi que cela est représenté sur la figure 11, l'interrup- teur 9 et la résistance 10 sont ensuite mis en place et ils sont soudés ou brasés sur les extrémités de raccordement par leurs extrémités de contact, ce qui les fixe en même temps. Comme on le voit sur la figure 12, on noie ensuite dans la matière plastique du logement 22 les languettes de raccordement avec la résistance et l'interrupteur, mais en laissant libres les broches de raccordement 16 à 19, la bande transversale 104 et la pointe de l'ergot de maintien 38. On découpe alors la bande transversale 104, on sectionne l'ergot de maintien 38, et l'élément de circuit 4 est termi- né. La platine en tôle 100 est une bande de tôle allon- gée sur laquelle des éléments de circuit alignés les uns sur les autres sont fabriqués ainsi qu'on vient de le décrire pour l'élément 4. Tous les éléments de circuit sont mis en place et soudés comme on vient de le décrire en regard des figures 1 et 3. Pour que les indications fournies soient précises, il est important que les éléments de circuit soient aussi proches que possible les uns des autres. Sur la figure 1, des intervalles sont ménagés entre ces éléments de circuit, mais on peut aussi les rapprocher encore plus, de sorte qu'il n'y ait plus de vides, comme entre les éléments de circuit 110, 111 de la figure 13. Si l'on souhaite un indi- cateur encore plus précis, on peut aussi disposer l'une & côté de l'autre plusieurs rangées d'éléments de circuit décalés, comme on le voit sur la figure 14 pour les éléments de circuit 112, 113, 114, 115 qui sont disposés sur deux rangées 116, 117 en étant décalés en hauteur et montés sur un support isolant commun 118. Les supports isolants sont réalisés en un matériau flexible. Le support isolant revêtu peut être recourbé selon un rayon de 50 cm environ du côté opposé à celui que l'on voit sur la figure 1, donc du côté sur lequel ne se trouvent pas les éléments de circuit. Sur le côté opposé, le support isolant revêtu peut être recourbé selon un rayon dont la valeur dépend de celle des intervalles entre les divers éléments de circuit. 1 0 - REVENDICATIONS - 1. Elément de circuit destiné à équiper un support isolant flexible en forme de bande allongée pour le oonducteur de mesure d'un indicateur de niveau, du genre comprenant: un bottier en forme de parallélépipède allongé réalisé en une matière synthétique électriquement isolante, un interrupteur électrique allongé à actionnement magnétique dont les contacts sont logés dans une ampoule fermée remplie de gaz inerte, et une résistance électrique allongée, cet interrupteur et cette résistance étant disposés à côté l'un de l'autre dans ledit boîtier en matière synthétique avec leurs axes longitudinaux parallèles entre eux et parallèles à l'axe longitudinal du boîtier, et comprenant aussi deux broches métalliques de raccordement pour l'interrupteur et deux pour la résistance, ces broches faisant saillie sur un côté longitudinal commun dudit boîtier et s'étendant à leurs extrémités parallèlement entre elles et perpendiculairement à ce côté longitudinal du boîtier, caractérisé par le fait que les broches de raccordement (16 à 19> font partie de languettes de raccordement (100). 2. Elément de circuit selon la revendication 1, carac- térisé par le fait que les extrémités libres des languettes de raccordement (34 à 37) qui sont opposées aux broches de raccordement (16 à 19) sont géométriquement adaptées aux extrémités de l'interrupteur (9) ou de la résistance (10) correspondante, et que les languettes de raccordement sont des bandes plates d'épaisseur sensiblement constante qui s'étendent dans un plan commun sur leur partie plate. 3. Elément de circuit selon la revendication 1 ou 2, caractérisé par le fait que la résistance (10) est un élément allongé qui est nettement plus court que l'interrup- teur- (9), que l'interrupteur et la résistance sont disposés dans le plan défini par les languettes de raccordement associées à la résistance, et que les deux languettes de. raccordement extérieures (34, 37) sont recourbées & l'inté- rieur du boîtier en matière synthétique (22) par rapport aux broches de raccordement associées (16, 19) pour présenter une distance entre elles plus importante qui correspond à la longueur de l'interrupteur. 4. Elément de circuit selon l'une des revendications précédentes, caractérisé par le fait que les extrémités libres des languettes de raccordement (34, 37) disposées vers l'extérieur sont recourbées en un cran (90) en forme d'angle aigu. 5. Elément de circuit selon l'une des revendications précédentes, caractérisé par le fait que les extrémités libres des languettes de raccordement (35, 36) disposées vers l'intérieur sont réalisées en forme de L, l'aile libre du L faisant saillie vers l'extérieur, et que ces ailes libres du L (94, 95) sont recourbées vers le haut à angle droit. 6. Procédé pour la fabrication d'un élément de circuit selon l'une des revendications précédentes, caractérisé par le fait que l'on découpe dans une platine en tôle les lan- guettes de raccordement d'un élément de circuit, une bande transversale de la tôle restant conservée pour relier les quatre broches de raccordement entre elles et à la platine, que l'on adapte ensuite par pliage les extrémités des lan- guettes de raccordement opposées aux broches de raccordement à la forme de l'interrupteur et de la résistance, que l'on met ensuite en place l'interrupteur et la résistance en les fixant géométriquement aux languettes de raccordement et en les reliant électriquement à ces languettes, que l'on noie alors lesdites languettes avec la résistance et l'interrup- teur dans la matière synthétique du boîtier en laissant libres les broches de raccordement et la liaison transversa- le, et que l'on enlève enfin par découpage la liaison trans- versale. 7. Procédé selon la revendication 6, caractérisé par le fait que la platine en tôle fait partie d'une longue bande de tôle sur laquelle on fabrique des éléments de circuit alignés.