Brevet FR2668295A1 — publié le 19920424

La présente invention se rapporte à une pastille de soudure pour un protecteur thermique d'appareils électri- triques, lequel présente une plaque thermoconductrice pour le logement de la pastille de soudure et s'appuyant sur celle-ci et précontraint contre elle un poussoir de comman- de, la pastille de soudure fondant dès lors qu'une certaine température est atteinte, permettent ainsi un mouvement du poussoir de commande. Des pastilles de soudure pour des protecteurs thermi- ques d'appareils électriques du type évoqué sont connues. Celles-ci se composent généralement d'un alliage de soudure, qui fond lorsque la température désirée est atteinte, permet- tant ainsi un mouvement du poussoir de commande s'appuyant sur la pastille de soudure, lequel de son côté déclenche des instructions de commande. L'inconvénient des pastilles de soudure connues réside en ce que celles-ci, lorsqu'elles se trouvent sous une pous- sée axiale du poussoir de commande, révèlent, spécialement à des températures élevées, un comportement marqué au fluage. Ceci se manifeste par le fait que, longtemps déjà avant d'ar- river au point de fusion, il se produit une diminution d' épaisseur des pastilles de soudure, laquelle de son côté pro- voque un mouvement rampant du poussoir de commande et de ce fait joue également, de manière indéterminée, sur la tempéra- ture de déclenchement souhaitée du protecteur thermique. De telles pastilles de soudure sont mises en place comme protecteur thermique conformément par exemple au document DE-PS 28 26 205, de manière à être placées dans une douille agissant comme un corset, le poussoir de commande glissant30 dans cette douille et la pastille de soudure reposant sur une plaque thermoconductrice. Pour un déclenchement fiable etprécis du protecteur ther- mique, il serait cependant souhaitable de disposer d'une pas- tille de soudure, qui manifeste un comportement stable jusqu'à35 ce que le point de fusion soit atteint, c'est-à-dire que, jusqu'à la température de déclenchement, aucune diminution d'épaisseur de la pastille de soudure ne se produise sous la pression axiale du poussoir de commande. Le but de la présente invention est de proposer une pastille de soudure du type évoqué au début, qui, sous pres- sion axiale, se caractérise par la stabilité de son comporte- ment. Ce but est atteint conformément à la présente invention en ce que la pastille de soudure est entourée de toutes parts par un revêtement métallique, qui présente un point de fusion essentiellement plus élevé que la soudure qu'il en- toure. Grâce à cette mesure, l'on est assuré que, lorsque la température s'approche de la température de fusion, l'inté- rieur de la pastille de soudure certes se ramollit, mais qu' elle conserve pour l'instant sa cohérence en raison du revê- tement présentant un point de fusion essentiellement plus élevé, si bien que la pastille de soudure peut résister très longtemps à la sollicitation du poussoir de commande et qu' elle ne s'enfonce qu'à l'obtention de la température de fu- sion de la soudure de la pastille, permettant le mouvement du poussoir de commande vers la plaque thermoconductrice. Avec le revêtement métallique de la pastille de soudure, il se produit par conséquent, tout d'abord, lors de l'obten- tion du point de fusion, une rapide diminution d'épaisseur de la pastille, qui provoque pour sa part un mouvement rapi- de du poussoir de commande garantissant par là un respect essentiellement plus rigoureux de la température prévue de déclenchement. Selon une autre caractéristique, l'on peut prévoir que le revêtement est en nickel ou en alliage de nickel, tels que des alliages chrome-nickel, phophore-nickel. De tels revêtements se caractérisent par une-résistance élevée et protègent de manière efficace l'intérieur de la pastille de soudure d'une oxydation, qui conduirait à une mo- dification des propriétés de la soudure. L'on peut en outre prévoir que le revêtement comporte plusieurs couches et se compose par exemple d'une couche de nickel et d'une couche de chrome. L'on peut, grâce à ces mesures, parvenir à une très bon- ne adaptation des propriétés du revêtement eu égard aux exi- gences de chaque cas En outre, un perfectionnement confor- me à la présente invention consiste à prévoir entre le revê- tement métallique et la soudure constituant la pastille une couche de cuivre, ce qui permet d'obtenir avec le nickel ou les alliages de nickel une enduction parfaite. Les revêtements proposés en nickel et en alliages de nickel sont de mise en place relativement facile et peuvent être placés sur la soudure aussi bien par électrolyse que sans courant. Il est possible de prévoir en outre un revêtement en alliage d'argent. Pour cette solution, il faut cependant faire attention que l'alliage choisi présente une solidité convenable. Conformément à une réalisation particulièrement avanta- geuse de la présente invention, l'épaisseur du revêtement métallique va de 0,5 pm à 20 pm, de 1 à environ 3 pm de pré- férence, s'élevant à environ 2 pm en particulier. En outre,le choix de l'épaisseur du revêtement offre la possibilité d'influer sur les propriétés de solidité de la pastille de soudure Ainsi, plus le revêtement est-épais et solide, plus l'affaissement de la pastille de soudure se rapproche du point de fusion de l'alliage de soudure Simul- tanément, une chute brutale de résistance de la pastille de soudure se manifeste dans une zone de température proche du point de fusion de l'alliage de soudure. La présente invention est maintenant explicitée plus à fond à l'aide du dessin annexé. La figure 1 représente un protecteur thermique; la figure 2 montre, en coupe, une pastille de soudure conforme à la présente invention; et la figure 3 est un diagramme de la solidité, à savoir de la diminution de hauteur de la pastille de soudure sous pression axiale en fonction de la température. Le protecteur thermique présente deux contacts 2, 3 pla- cés dans un boîtier 1, une lame de contact 4 formant ressort maintenue contre l'un de ceux-ci vient au contact du deuxiè- me et comprime un poussoir de commande 5 guidé dans un alésa- ge du boîtier 1 contre une plaque thermoconductrice 6 mainte- nue dans le boîtier 1. Ce poussoir de commande 5 s'appuie par l'intermédiaire d'un disque presse soudure 7 sur la pastille de soudure 8 et comprime celle-ci contre une plaque thermoconductrice 6. Le poussoir de commande 5 peut, en alternative, s'appuyer directement sur la pastille de soudure 8. Une chambre circulaire 9 de recueil de la soudure en- toure le guidage du poussoir de commande 5. Comme cela est visible sur la figure 2, la pastille de soudure 8 présente un noyau 10 en alliage de soudure choisi et entourant celui-ci de toutes parts, un revêtement 11 en métal ou en alliage de métaux présentant une température de fusion nettement plus élevée que celle de l'alliage de soudure choisi pour le noyau 10 Ce revêtement peut avoir plusieurs couches, l'une de nickel, l'autre de chrome par exemple Dans chaque cas, avec un noyau en alliage étain- plomb, il peut y avoir une couche de cuivre placée directe- ment sur ce noyau. L'épaisseur appropriée de ce revêtement peut aller de 0,5 à 20 pm, de 1 à environ 3 jam de préférence, s'élevant en particulier à environ 2 pm, sous l'effet de la poussée axiale, la brutalité de la variation de diminution de hau- teur croissant avec cette épaisseur dans la zone de tempéra- ture proche du point de fusion. La figure 3 présente ainsi des diagrammes concernant des pastilles de soudure de même matériau mais d'épaisseur différente. La courbe I correspond au rapport pour une pastille de soudure usuelle sans revêtement Une telle pastille présente une ligne caractéristique très aplatie, c'est-à-dire que la température augmentant, l'affaissement de la hauteur de la pastille de soudure décroît sensiblement linéairement. Les courbes II et III montrent la diminution de hauteur de pastilles de soudure différentes conformes à la présente invention, la courbe III étant valable pour des pastilles de soudure 8 pourvues d'un revêtement plus épais, la courbe II s'appliquant-en revanche à des pastilles de soudure pourvues d'un revêtement plus mince. Il est visible sur la figure 3, qu'en fonction de la température, sous sollicitation axiale, la diminution de hauteur de la pastille de soudure, dès lors que l'épaisseur du revêtement croît, s'approche de plus en plus de celle qui,5 en fonction de la température, présente un tracé optimal correspondant à la courbe IV. 2668295 ' REVENDICATIONS 1 Pastille de soudure pour un protecteur thermique d'appareils électriques, lequel présente une plaque thermo- conductrice pour le logement de la pastille de soudure et 5 s'appuyant sur celle-ci et précontraint contre elle un pous- soir de commande, la pastille de soudure fondant, lorsqu'une certaine température est atteinte, permettant un mouvement du poussoir de commande, caractérisée en ce que la pastille de soudure ( 8) est entourée de toutes parts par un revêtement métallique ( 11), qui présente un point de fusion essentielle- ment plus élevé que celui de la soudure ( 10), qu'il entoure. 2 Pastille de soudure selon la revendication 1, carac- térisée en ce que le revêtement ( 11) est en nickel ou en al- liage de nickel, tels que des alliages chrome-nickel, phos- phore-nickel. 3 Pastille de soudure selon la revendication l* caractérisée en ce *que le revêtement ( 11) est à plusieurs couches et se compose par exemple d'une couche de nickel et d'une couche de chrome. 4 Pastille de soudure selon la revendication 1, 2 ou 3, caractérisée en ce qu'entre le revêtement métallique ( 11) et la soudure constituant la pastille est prévue une couche de cuivre. Pastille de soudure selon la revendication 1, caractérisée en ce que le revêtement ( 11) est un alliage d'argent. 6 Pastille de soudure selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que l'épaisseur du revêtement mé- tallique ( 11) va de 0,5 pm à 20 Mm, de 1 Mm à 3 pum de préfé- rence, s'élevant en particulier à environ 2 jpm.