Brevet FR2695517A1 — publié le 19940311

L'invention concerne le domaine du câblage électrique, et plus précisément la fixation d'appareils électriques sur un profilé métallique du type rail. On utilise couramment des rails de fixation pour le montage et le branchement d'appareils électriques, et ces rails se présentent habituellement sous la forme d'un profilé dont la section a soit la forme d'un oméga (par exemple le rail DIN symétrique), soit la forme d'un L (par exemple le rail DIN asymétrique). Ainsi en particulier, on connaît des rails de type asymétrique, réalisés sous la forme d'un profilé constitué par une aile centrale et deux ailes frontales s'étendant perpendiculairement à ladite aile centrale, d'un même côté de celle-ci, ces ailes frontales étant de longueurs différentes et se terminant chacune par un retour interne en saillie pour permettre la mise en place d'au moins un appareil électrique équipé d'un système conventionnel de fixation par encliquetage de type asymétrique. Les appareils électriques concernés sont de types très divers : il peut s'agir par exemple de disjoncteurs, de blocs de jonction, de sélecteurs, de relais, de régulateurs, de borniers, ou encore d'appareils modulaires variés. Ces appareils électriques sont en général prévus pour être fixés par encliquetage, et présentent à cet effet en face arrière une conformation correspondant à un encliquetage adapté au type particulier de rail rencontré (rail symétrique, rail asymétrique). De ce fait, le monteur doit utiliser des appareils électriques spécifiquement conçus pour pouvoir se monter sur le rail concerné, ce qui oblige à disposer de plusieurs types différents pour chaque gamme d'appareils. De plus, certains appareils électriques sont conçus pour être fixés par vissage, ce qui oblige dans ce cas à utiliser des écrous spéciaux, conformés pour être clipsés sur le support métallique concerné. On a par ailleurs proposé des accessoires de fixation d'appareils électriques dont la structure permet un montage polyvalent sur des types différents de rails de fixation, l'appareil électrique concerné venant alors se monter sur l'accessoire associé. Un tel accessoire connu comporte d'un côté des moyens d'encliquetage pour une fixation de l'accessoire sur un rail (symétrique ou asymétrique), et du côté opposé des moyens pour recevoir un appareil électrique. Plus précisément, la face d'utilisation est réalisée sous la forme d'une plaque rectangulaire, qui est seulement conçue pour un clipsage sur deux bords opposés, de sorte que l'on se trouve limité à utiliser des appareils électriques équipés d'un système d'encliquetage de type symétrique. Une telle restriction à ce type particulier d'appareil est non seulement contraignante pour le monteur, mais peut de plus avoir pour effet d'augmenter l'encombrement en hauteur de l'installation. L'invention vise précisément à résoudre ce problème, en concevant un rail de fixation ne présentant pas les inconvénients et/ou les limitations précités. L'invention a ainsi pour objet de réaliser un rail de fixation d'appareils électriques qui procure au monteur le maximum de souplesse, tout en permettant une utilisation optimale de la hauteur dont il dispose pour son installation. Il s'agit plus particulièrement d'un rail de fixation d'appareils électriques, réalisé sous la forme d'un profilé constitué par une aile centrale et deux ailes frontales s'étendant perpendiculairement à ladite aile centrale, d'un même côté de celle-ci, ces ailes frontales étant de longueurs différentes et se terminant chacune par un retour interne en saillie pour permettre la mise en place d'au moins un appareil électrique équipé d'un système conventionnel de fixation par encliquetage de type asymétrique, caractérisé en ce que l'aile frontale la plus courte présente au moins une lumière allongée s'étendant dans la direction du profilé et permettant le montage amovible d'une équerre d'adaptation dont une branche est insérée par l'extérieur dans ladite lumière, tandis que l'autre branche de ladite équerre se termine par un retour externe en saillie, et l'aile frontale la plus longue présente un retour externe en saillie associé au retour externe précité, de telle façon que ces deux retours externes permettent la mise en place d'au moins un appareil électrique équipé d'un système conventionnel de fixation par encliquetage de type symétrique. De préférence, les retours interne et externe de l'aile frontale longue s'étendent de part et d'autre de l'extrémité de cette aile, parallèlement à l'aile centrale dudit rail de fixation. On obtient ainsi un rebord d'appui frontal relativement large, favorable au bon positionnement des appareils électriques, qu'ils soient du type à encliquetage symétrique ou asymétrique. Avantageusement, les bords d'attaque des différents retours internes et externes sont chanfreinés, par exemple à 450. Il est par ailleurs avantageux que l'aile centrale présente une nervure interne s'étendant dans la direction du profilé, cette nervure formant à la fois renfort pour cette aile centrale et butée d'appui pour la branche de l'équerre d'adaptation qui est insérée dans la lumière allongée associée, l'autre branche de cette équerre d'adaptation étant alors en appui sur l'aile frontale courte. De préférence encore, l'aile frontale courte présente un alignement de lumières allongées, disposées successivement les unes à la suite des autres dans la direction du profilé. En particulier, chaque lumière allongée a une forme essentiellement rectangulaire, adaptée à la section de la branche concernée de l'équerre d'adaptation. Il peut s'avérer intéressant que l'aile centrale présente une épaisseur légèrement supérieure à celle des deux ailes frontales qui sont quant à elles réalisées avec la même épaisseur. Avantageusement aussi, la branche de l'équerre d'adaptation qui se termine par un retour externe présente, sur la face frontale de ce retour externe, des bossages d'extrémité assurant le maintien latéral de l'appareil électrique mis en place. En particulier, cette branche présente en outre une largeur supérieure à celle de l'autre branche, et telle que deux équerres associées à des lumières allongées adjacentes soient juxtaposées latéralement par leur branche large. Il peut s'avérer enfin intéressant qu'une paire de retours soit utilisée pour monter par encliquetage une platine à lumières diagonales pour permettre la fixation d'un appareil électrique du type à vissage. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront plus clairement à la lumière de la description qui va suivre et des dessins annexés, concernant un mode de réalisation particulier, en référence aux figures où - les figures 1, 2 et 3 illustrent, respectivement en perspective, de dessus et de côté, un rail de fixation conforme à l'invention, sans équerre(s) d'adaptation - la figure 4 est une coupe transversale, selon IV IV de la figure 2, du rail précité, et la figure 5 illustre avec la même coupe le montage d'un appareil électrique (schématisé en traits mixtes) équipé d'un système d'encliquetage connu du type asymétrique - la figure 6 illustre en perspective le rail précité équipé d'une équerre d'adaptation, laquelle équerre est illustrée en élévation aux figures 7 et 8 - la figure 9 est une coupe transversale, selon IX IX de la figure 6, du rail avec son équerre d'adaptation, et la figure 10 illustre ave la même coupe le montage d'un appareil électrique (schématisé en traits mixtes) équipé d'un système d'encliquetage connu de type symétrique - les figures 11 et 12 illustrent, avec un demi-vue en élévation et une vue de côté, une platine d'adaptation conçue pour la fixation d'appareils du type à vissage, cette platine se montant sur le rail précité comme représenté sur la coupe de la figure 13 qui illustre le montage d'un appareil électrique (schématisé en traits mixtes) équipé d'un système de fixation connu à vissage. Les figures 1 à 4 illustrent un rail de fixation 100 conforme à l'invention, ce rail étant réalisé sous la forme d'un profilé dont la direction est notée 200, réalisé en matériau rigide, de préférence en alliage d'aluminium. Le rail de fixation 100 est constitué par une aile centrale 101 et deux ailes frontales 102 et 104 qui s'étendent perpendiculairement à l'aile centrale, d'un même côté de celle-ci. Dans la pratique, le rail de fixation sera fixé de façon classique par son aile centrale, alors verticale, soit directement sur un support mural, soit sur des cornières verticales de fixation.Les ailes frontales 102 et 104 sont de longueurs différentes, et se terminent chacune par un retour interne en saillie 103 et 105 pour permettre la mise en place d'au moins un appareil électrique équipé d'un système conventionnel de fixation par encliquetage de type asymétrique, de façon analogue aux rails connus en forme de L tels que les rails DIN asymétriques. Conformément à une caractéristique de l'invention, l'aile frontale la plus courte 102 présente au moins une lumière allongée 108 s'étendant dans la direction 200 du profilé, pour permettre le montage amovible d'une équerre d'adaptation 110, qui est représentée aux figures 7 et 8. La branche la plus longue 104 présente quant à elle un retour externe en saillie 106. Ainsi que cela est visible sur les figures 7 et 8, l'équerre d'adaptation 110 comporte deux branches 111 et 112, la branche 111 ayant la forme d'une plaquette rectangulaire dont la section correspond à celle des lumières allongées 108 du rail de fixation 100, de façon que l'équerre d'adaptation 110 puisse être insérée par l'extérieur dans ladite lumière. L'autre branche 112 de l'équerre d'adaptation 110 se termine quant à elle par un retour externe en saillie 113. Ainsi que cela est visible sur les figures 6 et 9, lorsque l'équerre d'adaptation 110 est mise en place par une lumière allongée 108 prédéterminée, l'aile 112 de cette équerre repose sur la face extérieure de l'aile courte 102 du rail de fixation 100, et son retour externe en saillie 113, qui est identique au retour externe en saillie 106 de l'aile longue 104 du rail de fixation 100, est automatiquement positionné de telle sorte que les deux retours 106 et 113 soient coplanaires et dirigés symétriquement vers l'extérieur, de façon à permettre la mise en place d'au moins un appareil électrique équipé d'un système conventionnel de fixation par encliquetage de type symétrique. La figure 4 illustre le rail de fixation 100, par une coupe transversale effectuée au niveau d'une lumière allongée 108 qui n'est pas utilisée pour recevoir une équerre d'adaptation. Cette hypothèse correspond au cas où le rail de fixation 100 est utilisé pour le montage d'un appareil électrique équipé d'un système d'encliquetage connu de type asymétrique. Un tel montage est illustré sur la figure 5, où l'on a représenté schématiquement un appareil électrique 50 de ce type, appareil qui présente en partie haute une gorge en V 51 et, en partie basse, un système mécanique d'accrochage par compression 52 (dans la pratique, la géométrie précise de ce système par compression diffère selon les constructeurs, mais son principe de fonctionnement reste globalement le même).Dans ce cas, la gorge 51 qui est en forme de V reçoit le retour interne 103 de l'aile courte 102, tandis que le système d'accrochage 52 est maintenu par le retour interne 105 de l'aile longue 104. Le montage d'un tel appareil 50 s'effectue aisément en mettant d'abord en place la gorge supérieure 51 contre le retour 103, puis en faisant basculer l'appareil (comme schématisé par la flèche 201), jusqu'à ce que le système à patte déformable 52 dépasse le retour 105. On notera que les bords d'attaque des retours concernés 103 et 105 sont ici chanfreinés, selon des angles qui sont de préférence égaux à 450 : on a ainsi référencé les bords chanfreinés 103.1 et 106.1 pour les retours respectivement 103 et 106.L'appareil électrique 50 peut ainsi s'encliqueter sur le rail de fixation 100 comme si cet appareil était encliqueté directement sur un rail conventionnel de type asymétrique, les retours internes 103 et 105 de ce rail remplissant alors la fonction des retours rentrants d'un rail de type asymétrique. Dans le cas d'un appareil électrique à encliquetage de type symétrique, il convient d'utiliser l'équerre d'adaptation 110, et de mettre en place cette équerre en insérant sa branche inférieure 111 par l'extérieur du rail de fixation dans la lumière allongée 108 qui correspond à la zone choisie par l'opérateur pour monter un appareil électrique à encliquetage de type symétrique. Une fois l'équerre d'adaptation 110 mise en place, le rail de fixation 100 présente alors deux retours externes 106 et 113, qui sont coplanaires, et constituent les homologues des retours saillants d'un profilé conventionnel de type symétrique. La figure 10 illustre le montage sur le rail de fixation 100 ainsi équipé de son équerre d'adaptation 110, d'un appareil électrique 60 (schématisé en traits mixtes), équipé d'un système d'encliquetage connu de type symétrique.L'appareil électrique 60 comporte dans sa partie supérieure un retour définissant une gorge 61 en forme de V renversé et, en partie inférieure, un système mécanique d'accrochage par compression 62. Le retour 113 de l'équerre d'adaptation 110 est ainsi reçu dans la gorge 61 de l'appareil 60, tandis que le retour externe 106 de l'aile longue 104 coopère avec le système mécanique d'encliquetage par compression 62. Pour la mise en place de l'appareil électrique 60, il suffit ainsi d'accrocher d'abord la partie supérieure de l'appareil sur le retour tourné vers le haut 113 de l'équerre d'adaptation 110, puis de faire pivoter ledit appareil (comme schématisé par la flèche 202), jusqu'à ce que le système mécanique d'encliquetage 62 coopère avec le retour externe 106 de l'aile longue 104 du rail de fixation 100.Comme pour les retours internes précédemment utilisés pour la mise en place d'un appareil électrique à encliquetage de type asymétrique, les retours externes 106 et 113 utilisés ici sont chanfreinés, par exemple à 45 , et l'on distingue ainsi le rebord chanfreiné 106.1 du retour externe 106 de l'aile longue 104, et le rebord chanfreiné 113.1 du retour externe 113 de l'équerre d'adaptation 110. En l'espèce, le retour interne 105 et le retour externe 106 de l'aile frontale longue 104 s'étendent de part et d'autre de l'extrémité de cette aile, parallèlement à l'aile centrale 101 du rail de fixation. Dans ce cas, on obtient ainsi un rebord d'appui frontal 107 relativement large, qui est favorable au bon positionnement de l'appareil électrique 60 mis en place. Lorsque l'appareil électrique 60 est mis en place sur le rail de fixation équipé de son équerre d'adaptation, une certaine compression est exercée verticalement sur les retours externes 106 et 113. Pour mieux tenir compte de ces efforts de compression, on a ici prévu une nervure 109 sur l'aile centrale 101, du côté intérieur à celle-ci, cette nervure s'étendant dans la direction 200 du profilé. La nervure 109 sert naturellement de renfort pour l'aile centrale 101, mais remplit en outre une fonction de butée d'appui pour la branche 111 de l'équerre d'adaptation 110 qui est insérée par la lumière allongée 108 associée, ce qui permet une meilleure reprise des efforts de compression précités.Il devient alors possible de prévoir que l'aile centrale 101 présente une épaisseur légèrement supérieure à celle des deux ailes frontales 102 et 104 qui sont quant à elles de préférence réalisées avec la même épaisseur. Dans la pratique, on pourra même prévoir une épaisseur de 3 mm pour l'aile centrale 101, et de 2 mm pour les ailes frontales 102 et 104. Ceci permet de disposer d'une meilleure flexibilité pour les ailes frontales 102 et 104, ce qui est favorable à la mise en place par encliquetage d'un appareil électrique, qu'il s'agisse d'un appareil à fixation de type asymétrique ou symétrique. L'autre branche 112 de l'équerre d'adaptation 110 présente en outre une configuration particulière qui procure des avantages supplémentaires.Tout d'abord, ainsi que cela est visible sur les figures 7 à 9, la branche 112 présente, sur la face frontale de son retour externe 113, des bossages d'extrémité 114 qui permettent d'assurer le maintien latéral de l'appareil électrique 60, une fois celui-ci mis en place. De plus, la branche 112 présente une largeur supérieure à celle de l'autre branche 111 de façon à disposer d'une face d'appui importante sur l'aile courte 102 du rail de fixation 110. De préférence, la largeur de la branche 112 de l'écart d'adaptation 110 sera choisie telle que deux équerres 110 associées à des lumières allongées adjacentes 108 sont juxtaposées latéralement, formant ainsi un capot supérieur de protection. Dans la pratique, on prévoira de préférence un alignement de lumières allongées 108, disposées successivement les unes à la suite des autres dans la direction 200 du profilé. Chaque lumière allongée 108 a ici une forme essentiellement rectangulaire, qui est adaptée à la section de la branche concernée 111 de l'équerre d'adaptation 110. Il sera avantageux de prévoir des lumières allongées 108 présentant toutes la même longueur (notée a sur la figure 2), espacées entre elles d'un même intervalle (noté b sur la figure 2) tout le long du rail de fixation 110. A titre indicatif, on pourra choisir les dimensions a et b respectivement égales à 20 et 10 mm pour un rail de fixation dimensionné de façon à pouvoir recevoir des appareils électriques de type conven tionnel. Ainsi que cela est aisé à comprendre, le caractère amovible de chaque équerre d'adaptation permet de limiter son usage aux seuls cas où la fixation d'un appareil électrique à encliquetage de type symétrique est requise. Grâce à la possibilité d'insérer ou non une équerre d'adaptation à des emplacements désirés, l'opérateur peut ainsi librement choisir d'installer sur un même rail de fixation les appareils électriques à encliquetage de type symétrique ou asymétrique. Le rail de fixation selon l'invention permet subsidiairement une possibilité supplémentaire, à savoir de monter des appareils électriques dont la fixation s'effectue par vissage. Dans ce cas, il est prévu qu'une paire de retours soit utilisée pour monter par encliquetage une platine à lumières diagonales pour permettre la fixation d'un appareil électrique du type à vissage. Une telle possibilité est illustrée aux figures 11 à 13, et l'on utilise ici les retours internes 103 et 105 pour monter une platine 150 à lumières diagonales. La platine 150 constitue une pièce d'adaptation, avec une plaque carrée 151 munie de quatre lumières diagonales 152 (dont deux seulement sont visibles sur la figure 11). La platine présente en face arrière une patte inférieure 153, dont l'extrémité 154 de forme arrondie se termine par une gorge transversale inférieure 155. Une patte supérieure 156 présente de la même façon une gorge transversale 157 tournée vers le haut.Les pattes 153 et 156 permettent un encliquetage direct de la platine 150 sur le rail de fixation 100, par coopération avec les retours internes 103 et 105 de celui-ci. La figure 13 illustre le montage complet d'une telle platine 10. La mise en place de cette platine s'effectue de la même façon que la mise en place d'un appareil électrique équipé d'un système d'encliquetage de type asymétrique : en effet, il suffit de mettre en place le retour interne supérieur 103 dans la gorge 157 de la patte 156, puis de faire pivoter la platine (comme schématisé par la flèche 203), jusqu'à ce que la tête arrondie 154 de la patte 153 dépasse le retour interne 105, lequel retour est alors reçu dans la gorge 155. La platine 150 peut recevoir un appareil électrique 70 (schématisé en traits mixtes), dont la fixation est effectuée par vissage en utilisant quatre écrous cages 71 insérés dans les lumières diagonales 152, conformément à un montage bien connu.L'appareil électrique 70 pourra être mis en place sur la platine 150 avant le montage de celle-ci sur le rail de fixation 100, ceci pour faciliter la fixation de l'appareil sur sa platine. Il serait naturellement possible de prévoir la mise en place d'une équerre d'adaptation pour monter une platine supportant un appareil électrique à fixation par vissage : la platine présenterait alors deux pattes dont les gorges seraient tournées l'une vers l'autre. Cependant, la platine d'adaptation illustrée ici présente l'avantage d'un encliquetage rapide ne nécessitant pas d'utiliser une équerre d'adaptation. Le rail de fixation selon l'invention apparaît ainsi comme un rail parfaitement polyvalent, procurant au monteur le maximum de souplesse puisqu'il peut choisir trois types de fixation d'appareils électriques (encliquetage de type symétrique ou asymétrique, ou à vissage). De plus, en prévoyant une équerre d'adaptation montée de manière amovible pour le cas d'un appareil électrique à encliquetage de type symétrique, on parvient à éviter toute surépaisseur inutile lorsque le monteur met en place des appareils électriques dont le système de fixation est différent. Ainsi, le rail de fixation selon l'invention procure au monteur le maximum de souplesse, tout en permettant une utilisation optimale de la hauteur dont il dispose pour son installation. L'invention n'est pas limitée au mode de réalisa tion qui vient d'être décrit, mais englobe au contraire toute variante reprenant, avec des moyens équivalents, les caractéristiques essentielles énoncées plus haut. REVENDICATIONS 1. Rail de fixation d'appareils électriques, réalisé sous la forme d'un profilé constitué par une aile centrale et deux ailes frontales s'étendant perpendiculairement à ladite aile centrale, d'un même côté de celle-ci, ces ailes frontales étant de longueurs différentes et se terminant chacune par un retour interne en saillie pour permettre la mise en place d'au moins un appareil électrique équipé d'un système conventionnel de fixation par encliquetage de type asymétrique, caractérisé en ce que l'aile frontale la plus courte (102) présente au moins une lumière allongée (108) s'étendant dans la direction du profilé et permettant le montage amovible d'une équerre d'adaptation (110) dont une branche (111) est insérée par l'extérieur dans ladite lumière, tandis que l'autre branche (112) de ladite équerre se termine par un retour externe en saillie (113), et l'aile frontale la plus longue (104) présente un retour externe en saillie (106) associé au retour externe précité (113), de telle façon que ces deux retours externes (106, 113) permettent la mise en place d'au moins un appareil électrique équipé d'un système conventionnel de fixation par encliquetage de type symétrique. 2. Rail de fixation selon la revendication 1, caractérisé en ce que les retours interne (105) et externe (106) de l'aile frontale longue (104) s'étendent de part et d'autre de l'extrémité de cette aile, parallèlement à l'aile centrale (101) dudit rail de fixation. 3. Rail de fixation selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce que les bords d'attaque des différents retours internes (103, 105) et externes (106, 113) sont chanfreinés, par exemple à 450 4. Rail de fixation selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'aile centrale (101) présente une nervure interne (109) s'étendant dans la direction du profilé, cette nervure formant à la fois renfort pour cette aile centrale et butée d'appui pour la branche (111) de l'équerre d'adaptation (110) qui est insérée dans la lumière allongée associée (108), l'autre branche (112) de cette équerre d'adaptation étant alors en appui sur l'aile frontale courte (102). 5. Rail de fixation selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que l'aile frontale courte (102) présente un alignement de lumières allongées (108), disposées successivement les unes à la suite des autres dans la direction du profilé. 6. Rail de fixation selon la revendication 5, caractérisé en ce que chaque lumière allongée (108) a une forme essentiellement rectangulaire, adaptée à la section de la branche concernée (111) de l'équerre d'adaptation (110). 7. Rail de fixation selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que l'aile centrale (101) présente une épaisseur légèrement supérieure à celle des deux ailes frontales (102, 104) qui sont quant à elles réalisées avec la même épaisseur. 8. Rail de fixation selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que la branche (112) de l'équerre d'adaptation (110) qui se termine par un retour externe (113) présente, sur la face frontale de ce retour externe, des bossages d'extrémité (114) assurant le maintien latéral de l'appareil électrique mis en place. 9. Rail de fixation selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que la branche (112) de l'équerre d'adaptation (110) qui se termine par un retour externe (113) présente une largeur supérieure à celle de l'autre branche (111), et telle que deux équerres (110) associées à des lumières allongées adjacentes (108) soient juxtaposées latéralement par leur branche large (112). 10. Rail de fixation selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce qu'une paire de retours (103, 105) est utilisée pour monter par encliquetage une platine (150) à lumières diagonales pour permettre la fixation d'un appareil électrique du type à vissage.