Brevet FR2668971A1 — publié le 19920515

BOITIER DE PROTECTION D'UN AUTOMATE INDUSTRIEL. L'invention est relative à un boitier de protection d'un appareil électronique en particulier d'un automate de commande d'un processus industriel ou d'un automate à bord d'un navire, ou d'un véhicule terrestre contre les chocs, les parasites extérieurs et l'échauffement, comprenant une enveloppe étanche métallique à l'intérieur de laquelle est fixé par des amortisseurs mécaniques ledit automate, en ménageant un intervalle d'isolation entre le boîtier et l'automate. L'invention est basée sur la constatation qu'il existe aujourd'hui des gammes de produits spécifiquement conçus pour une utilisation en milieu industriel et d'autres produits dédiés aux conditions ambiantes exceptionnelles, telles qu'à bord de véhicules militaires terrestres ou navals. Les appareils standards sont incapables de fonctionner correctement quand ils sont soumis à des chocs et des vibrations mécaniques, ainsi qu'à une pollution par des poussières qui détruisent ou détériorent rapidement les composants électroniques Les parasites électromagnétiques engendrés par les appareils électriques voisins, ou par le réseau, perturbent également le bon fonctionnement des appareils électroniques. D'autre part, les matériels dédiés sont souvent d'un coût trop élevé pour des applications non vitales. En disposant l'appareil électronique ou l'automate industriel dans un coffret métallique étanche, il est possible de s'affranchir des chocs et des poussières, et partiellement de l'influence des champs magnétiques et électromagnétiques ambiants, mais le refroidissement de l'appareil est entravé par ce coffret étanche. La présente invention a pour but de réaliser un boitier de protection, particulièrement simple et efficace, permettant l'utilisation d'un appareil électronique standard en un milieu perturbé, notamment en un milieu industriel. Le boîtier de protection selon l'invention est caractérisé en ce qu'un ventilateur, disposé dans le boîtier étanche, provoque une circulation de l'air dans ledit intervalle à l'intérieur du boîtier pour uniformiser la température dans ce dernier, et améliorer le refroidissement par l'enveloppe métallique externe. La circulation d'air induite par le ventilateur dans l'intervalle d'isolation entre l'appareil électronique, appelé automate par la suite, et le boîtier favorise un refroidissement par convection de l'automate, la chaleur étant transmise à l'enveloppe métallique du boîtier, qui transmet cette chaleur au milieu ambiant. La circulation interne de l'air n'affecte pas l'étanchéité du bottier et favorise l'homogénéité de la température de l'automate. Le bottier comporte avantageusement des connecteurs des câbles d'entrée et de sortie de l'automate, qui sont agencés en traversées étanches et en filtres électriques empêchant la transmission des perturbations et parasites à l'intérieur du bottier L'enveloppe métallique et les connecteurs filtres assurent la compatibilité électromagnétique et permettent l'utilisation de l'automate en des milieux électriquement perturbés. Il est avantageux de fixer l'automate standard à un berceau de support, par exemple métallique, auquel est assujetti rigidement le ou les ventilateurs de circulation interne d'air. Le berceau est lui-même fixé au bottier par des amortisseurs en ménageant un intervalle d'air sur l'ensemble du pourtour de l'automate, qui empêche tout contact mécanique avec la paroi du bottier Pour des raisons d'encombrement, la forme du bottier de protection correspond sensiblement à celle de l'automate, mais il est clair qu'un bottier peut être conçu pour une gamme d'automates de tailles différentes, le volume étant dans certains cas surabondant L'une des faces du boîtier, généralement de forme parallélépipèdique, est agencée en couvercle démontable qui donne accès, après enlèvement, aux boulons de fixation des amortisseurs et aux connecteurs de la f ilerie, pour permettre une déconnexion mécanique et électrique de l'automate et une extraction de ce dernier. D'autres avantages et caractéristiques ressortiront plus clairement de la description qui va suivre, d'un mode de mise en oeuvre de l'invention, donné à titre d'exemple non limitatif et représenté aux dessins annexés dans lesquels: La figure 1 est une vue schématique en plan d'un boîtier de protection selon l'invention, le couvercle étant supposé enlevé; La figure 2 est une vue de côté du boîtier selon la figure 1, la paroi latérale étant supposée enlevée. Sur les figures, un automate 10, représenté par son contour externe parallélépipèdique, est logé à l'intérieur d'un boîtier 11 de forme conjuguée Les dimensions du boîtier 11 sont supérieures à celles de l'automate 10, de façon à ménager sur toutes les faces, un intervalle 12 évitant tout contact mécanique entre l'automate 10 et le bottier 11 Le boîtier 11 en tôle est obturé d'une manière étanche à sa face supérieure par une plaque métallique 13, fixée par des boulons 14, pour constituer un couvercle donnant accès à l'intérieur d'un boîtier après enlèvement Le fond opposé 15 peut également être agencé en plaque amovible constituant l'embase de fixation du boîtier. La face avant du bottier 11 présente un appendice 16 ayant une face inclinée 17 portant des connecteurs 18. L'automate 10 est rigidement assujetti par des boulons 20 à un berceau 19, réalisé par des prof ilés ou des tôles encadrant à faible jeu l'automate 10 sur l'ensemble de ces faces, sauf celle en regard du couvercle 13 Le berceau 19 est prolongé du côté de la face avant par un support 21 de deux ventilateurs 32 Le berceau 19 est lui-même fixé à l'enveloppe du boîtier 11 par des amortisseurs 22 constitués de deux plaques de fixation 23,24, reliées par des tresses élastiques 25 Les amortisseurs 22 peuvent bien entendu être d'un type quelconque, leur disposition et leur nombre étant suffisants pour positionner élastiquement l'ensemble à l'intérieur du boîtier 11 en évitant tout contact mécanique entre l'automate 10 et le boîtier 11, et en amortissant les chocs et les vibrations susceptibles d'être transmis par le boîtier 1 i 1 à l'automate 10 L'emploi d'un berceau 19 permet une disposition appropriée des amortisseurs 22, cette disposition étant totalement indépendante des moyens standards de fixation de l'automate 10 L'ensemble automate 1 0, berceau 19 et ventilateur 32 constitue un ensemble ou bloc susceptible d'être extrait du boîtier 11 après enlèvement du couvercle 13 et déconnexion des amortisseurs 22 Les connecteurs 18 sont reliés par une filerie 26 au bornier (non représenté) de l'automate 10, et cette filerie doit bien entendu également être déconnectée lors d'une séparation de l'automate 10 du boîtier 11 Les connecteurs 18 qui sont des entrées et sorties de l'automate, ainsi que les alimentations de ce dernier sont, si nécessaire, agencées en filtres électriques, bien connus en soi, empêchant toute transmission de parasites vers l'automate 10 ou inversement vers l'extérieur. L'automate 10 est séparé du boîtier 11 par l'intervalle d'air 12, et les seules connexions par les amortisseurs 22 et la f ilerie 26 sont incapables de transmettre à l'automate 10 des chocs ou autres perturbations nuisibles Le ou les ventilateurs 32 assurent une circulation d'air à l'intérieur du boitier 11, notamment dans l'intervalle 12 qui assure une uniformisation de la température à l'intérieur du boîtier 11, et une circulation entre l'automate 10, ou plus particulièrement les parties chaudes de l'automate 10, et l'enveloppe métallique du boîtier 1 Cette circulation d'air évite que l'intervalle 12 constitue une isolation thermique empêchant un refroidissement efficace de l'automate 10 Ce refroidissement est réalisé sans solution de continuité de l'étanchéité du boîtier 11, ce qui évite tout risque d'accès de parasites ou de pollution vers l'automate 10. Le degré de protection peut être adapté aux conditions d'utilisation, mais en tous les cas, les moyens de mis en oeuvre sont simples et peu coûteux. Il est clair que le ventilateur 32 peut également être fixé à l'enveloppe du boîtier 11, ou que le berceau 19 peut être simplifié et être agencé en simple cadre s'étendant entre les points de fixations des amortisseurs 22 et ceux de l'automate 1 0. Le boîtier selon l'invention présente l'avantage d'être adaptable à tous type d'appareils électroniques ou automates, et d'être utilisable le cas échéant avec une gamme d'appareils dont les formes ne sont pas obligatoirement parallélépipèdiques. L'invention est bien entendu nullement limitée au mode de mise en oeuvre plus particulièrement décrit. REVENDICATIONS 1 Boltier de protection d'un appareil électronique en particulier d'un automate ( 10) de commande d'un processus industriel ou d'un automate à bord d'un navire ou d'un véhicule terrestre, contre les chocs, les parasites extérieures et l'échauffement, comprenant une enveloppe étanche métallique à l'intérieur de laquelle est fixé par des amortisseurs mécaniques ( 22) ledit automate ( 10), en ménageant un intervalle ( 12) d'isolation entre le boîtier ( 11) et l'automate ( 10), caractérisé en ce qu'un ventilateur ( 32), disposé dans le boîtier étanche ( 11), provoque une circulation de l'air dans ledit intervalle ( 12) à l'intérieur du bottier ( 11) pour uniformiser la température dans ce dernier et améliorer le refroidissement par l'enveloppe métallique externe. 2 Boîtier de protection selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite enveloppe porte des connecteurs ( 18) des câbles d'entrée et de sortie de l'automate ( 10), agencés en traversées étanches et en filtres électriques pour assurer avec l'enveloppe métallique la compatibilité électromagnétique. 3 Boîtier de protection selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l'automate ( 10) est rigidement fixé à un berceau de support ( 19) qui porte également ledit ventilateur ( 32) et que lesdits amortisseurs ( 23) sont montés entre le bottier ( 11) et le berceau ( 19). 4 Boltier de protection selon la revendication 1,2 ou 3, caractérisé en ce que le boîtier ( 11) de forme générale parallélépip 5 dique comporte une face agencée en couvercle -( 13), dont l'ouverture donne accès aux boulons de fixation du berceau ( 19) et à la filerie ( 26) de connexion pour permettre l'extraction de l'automate avec son berceau.