Brevet FR2735289A1 — publié le 19961213

PROCEDE ET DISPOSITIF DE CONNEXION POUR JEU DE BARRES SURMOULEES. La présente invention a pour objet un procédé et un dispositif de connexion pour un jeu de barres omnibus surmoulées dans une matière électriquement isolante. Elle concerne plus particulièrement, mais non exclusive- ment, un dispositif de ce genre conçu de manière à pouvoir assurer des connexions aptes à supporter des courants à intensité élevée, entre les différents compo- sants (transformateurs, fusibles, relais, contacteurs, disjoncteurs,...) d'un circuit logé par exemple dans un boitier ou une armoire électrique. Pour éliminer les inconvénients résultant de l'usage de conducteurs souples, on a déjà proposé, notamment dans la demande de brevet internationale WO 89/02177, un disposi- tif de connexion comprenant un jeu de barres conductrices rigides disposées parallèlement à distance les unes des autres. Ces barres sont enrobées dans une matière iso- lante surmoulée qui assure à la fois une isolation élec- trique des barres les unes par rapport aux autres et vis- à-vis de l'extérieur. Chaque barre comprend des éléments de connexion qui ressortent à l'extérieur de la matière isolante de manière à pouvoir s'accoupler aux connecteurs des composants du circuit. - 2 - 2735289 Bien entendu, ce dispositif est conçu de manière à ce que ses éléments de connexion puissent être amenés en coïnci- dence et s'engager simultanément avec les connecteurs correspondants du circuit à câbler, et ce, sans avoir à effectuer une quelconque déformation (la conformation du dispositif étant en principe définitive). Il s'avère qu'en dépit de ses multiples avantages (facilité de câblage, réduction des risque d'erreurs de câblage, meilleure isolation, plus grande sécurité, gain de place,...), cette solution présente un certain nombre d'inconvénients. Un premier inconvénient, qui se trouve soulevé dans le certificat d'utilité n 2 190 319, résulte du fait que la réalisation des barres conductrices munies de leurs organes de connexion est réalisée par découpe d'une bande de tôle. En raison de la forme particulière des barres et de la présence des éléments de connexion, cette technique donne lieu à des chutes de matière relativement importantes, qui accroissent sensiblement le prix de revient du dispo- sitif. Un deuxième inconvénient est dû au fait que les opéra- tions d'estampage, de cambrage, ou de pliure des éléments de connexion sont rendues difficiles à exécuter en raison de la longueur des barres et exigent en conséquence un outillage relativement complexe et coûteux. A ces deux inconvénients, s'ajoute celui résultant du fait que cette solution ne permet pas la réalisation de tous les types usuels d'organes de connexion et qu'en outre, elle exclut toute possibilité de chevauchement de plusieurs éléments de connexion, situés sur une même barre. - 3 - 2735289 L'invention a donc pour but de supprimer ces inconvé- nients. Elle propose à cet effet, un procédé consistant à réali- ser séparément les barres et les éléments de connexion du dispositif, à l'aide d'outillages différents, à fixer les éléments de connexion sur les barres aux emplacements souhaités, puis à réaliser un surmoulage du jeu de barres équipées des éléments de connexion. Avantageusement, les barres seront réalisées à partir d'une bande de tôle de même section, tronçonnées à longueur. Les éléments de connexion pourront quant à eux être réalisés à partir d'une bande de tôle distincte de celle servant à réaliser les barres, ou par tout autre moyen, y compris par moulage ou par forgeage. En pratique, une telle réalisation s'avère plus simple que si elle devait être exécutée sur des ébauches solidaires de la barre. La fixation des éléments de connexion sur les barres pourra être exécutée de préférence par soudage. Toute- fois, tout autre moyen de fixation garantissant une bonne conduction électrique pourra être utilisé. Par ailleurs, le procédé selon l'invention pourra en outre comprendre une phase de centrage des éléments de connexion aux emplacements souhaités des barres, grâce à des moyens de centrage prévus sur lesdits éléments et sur lesdites barres. Cette phase de centrage pourra notamment comprendre l'engagement d'un repoussé formé sur les élé- ments de connexion, dans une cavité formée sur les barres. Bien entendu, l'invention concerne également les disposi- tifs de connexion obtenus à l'aide dudit procédé. - 4 - 2735289 Des modes d'exécution de ces dispositifs seront décrits ci-après, à titre d'exemples non limitatifs, avec réfé- rence aux dessins annexés dans lesquels: La figure 1 est une représentation schématique des éléments constitutifs d'une barre omnibus utilisable dans le dispositif selon l'invention; La figure 2 montre une barre omnibus sur laquelle les éléments de connexion sont fixés par soudure; La figure 3 montre un mode d'exécution des éléments de connexion utilisables sur les barres omnibus; La figure 4 est une représentation schématique, en perspective, illustrant divers modes de fixation d'éléments de connexion sur une barre omnibus; La figure 5 est une vue schématique, en perspective, d'un tronçon de dispositif de connexion comprenant trois barres omnibus et trois organes de connexion. Comme précédemment mentionné, le procédé selon l'invention s'applique à la réalisation d'un dispositif de connexion de plusieurs barres omnibus disposées paral- lèlement les unes par rapport aux autres et enrobées dans un bloc de matière isolante surmoulée. Le mode d'exécution de ce dispositif, illustré figure 5, comprend trois barres omnibus B1, B2, B3 surmoulées dans un bloc BL, de matière plastique isolante de longueur variable. - 5 - 2735289 Sur chacune des barres omnibus B1, B2, B3 sont fixés des éléments de connexion C1, C2, C3, qui ressortent du bloc BL et sont conformés de manière à pouvoir s'engager sur ou dans les connecteurs des composants du circuit que l'on désire câbler. Les barres omnibus B1 à B3 sont réalisées à l'aide d'une bande de métal de section rectangulaire pouvant, par exemple, provenir d'une bobine et dont le seul traitement se limite en un tronçonnage à longueur et éventuellement à la réalisation de cavités, par exemple des perçages P aux emplacements prévus pour la fixation des éléments de connexion. Une telle barre B tronçonnée et munie de perçages P est représentée sur la figure 1. Les éléments de connexion pouvant se fixer sur cette barre peuvent être réalisés selon des procédés variés, étant entendu qu'ils doivent nécessairement comprendre trois zones fonctionnellement distinctes, à savoir: - une zone de fixation Zi, conçue pour venir se fixer sur la barre B, - une zone de connexion Z2, spécifiquement conçue en fonction du type de connecteur sur lequel elle doit venir se fixer, et, - une zone de liaison Z3, assurant la liaison mécanique et électrique entre la zone de fixation Zl et la zone de connexion Z2, cette zone de liaison Z3 s'étendant au moins en partie dans la matière isolante du bloc BL. Dans l'exemple représenté sur les figures 1 et 2, on a représenté quatre éléments de connexion C4 à C7, de types différents réalisables par estampage et éventuellement par cambrage d'un flan FL découpé dans une bande de tôle BT sensiblement de même largeur, comme indiqué sur la figure 3. Dans cet exemple, les éléments C4 à C7 consis- - 6 - 2735289 tent en des cosses ouvertes (fourche C4 - demi-fourche C5), fermée C6 et pleine C7 (fiche de type mâle). La fixation de la zone de fixation Zl des éléments C4 à C7, sur la barre B, s'effectue par soudage. Le centrage de cette zone Z1 sur la barre B est obtenu grâce à un repoussé R formé sur la zone Zl, qui s'engage dans un perçage P formé dans la barre B à l'emplacement ou au pas souhaité. La zone Z1 a une forme carrée dont le côté est égal à la largeur de la barre. Une particularité de l'invention réside dans le fait que les zones soudées se trouvent ensuite protégées par la matière de surmoulage et sont donc moins sujettes à des altérations. Dans l'exemple représenté sur la figure 2, les cosses présentent une forme plate, sont axées perpendiculaire- ment à l'axe longitudinal X,X' de la barre B, et s'étendent parallèlement aux deux faces principales oppo- sées de la barre B. Toutefois, l'invention ne se limite pas à ces caractéris- tiques. En effet, la zone de liaison Z2 peut être cambrée (cosse C8), ou pliée (cosse C9), ou même vrillée (cosse C1o) comme indiqué sur la figure 4. De même, les cosses pourraient être axées parallèlement à la barre, par exemple, à la façon de la cosse Cll. Elles peuvent être doubles et présenter une section en forme de U, l'âme constituant alors la zone de fixation (cosse C12). Bien entendu, la barre B (de même que son surmoulage), pourra être coudée de manière à s'adapter à l'environnement dans lequel elle vient s'intégrer. Cette adaptation est considérablement facilitée grâce à la multiplicité des éléments de connexion utilisables et au caractère omnidirectionnel de ces éléments. - 7 - 2735289 Revendications 1. Procédé pour la réalisation d'un dispositif de connexion comprenant plusieurs barres conductrices disposées parallèlement et à distance les unes par rapport aux autres et enrobées dans une matière isolante surmoulée, chaque barre comprenant des éléments de connexion qui ressortent à l'extérieur de la matière isolante de manière à pouvoir s'accoupler à des connec- teurs, caractérisé en ce qu'il consiste à réaliser séparément les barres (B1 à B3) et les éléments de connexion (Cl à C12) du dispositif, à l'aide d'outillages différents, à fixer les éléments de connexion (Cl à C12) sur les barres (B1 à B3) aux emplacements souhaités, puis à réaliser un surmoulage du jeu de barres (B1 à B3) équipées des élé- ments de connexion (C1 à C12). 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que les barres (B1 à B3) seront réali- sées à partir d'une bande de tôle de même section, tronçonnées à la longueur. 3. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les éléments de connexion (Cl à C12) sont réalisés à partir d'une bande de tôle (BT) distincte de celle servant à réaliser les barres. 4. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la fixation des éléments de connexion (C1 à C12) sur les barres (B1 à B3) est exécu- tée par soudage. - 8 - 2735289 5. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend une phase de centrage des éléments de connexion (Cl à C12) aux emplacements souhaités des barres (B1 à B3), grâce à des moyens de centrage (P, R) prévus sur lesdits éléments (Cl à C12) et sur lesdites barres (B1 à B3). 6. Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que ladite phase de centrage comprend l'engagement d'un repoussé (R) formé dans les éléments (Cl à C12) dans une cavité (P) formée dans les barres (B1 à B3). 7. Dispositif de connexion réalisable par le procédé selon l'une des revendications précédentes, ce dispositif comprenant un jeu de barres omnibus (B1 à B3), disposées parallèlement les unes aux autres et enrobées dans un bloc de matière isolante (BL), caractérisé en ce qu'il comprend une pluralité d'éléments de connexion rapportés (Cl à C12) comprenant chacun une zone de fixation (Zl) conçue pour venir se fixer sur une barre (B1 à B3), une zone de connexion (Z2) conçue en fonction du type de connecteur sur lequel elle doit venir se fixer et une zone de liaison (Z3) assurant une liaison mécanique et électrique entre la zone de fixation (Z1) et la zone de connexion (Z2), cette zone de liaison s'étendant au moins en partie dans la matière isolante du bloc (BL). 8. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que les susdits éléments de connexion (C4 à C7) consistent en des cosses ouvertes en fourche (C4), ou demi-fourche (C5), ou en des cosses fermées (C7), ou pleines (C6). - 9 - 2735289 9. Dispositif selon l'une des revendications 7 et 8, caractérisé en ce que la zone de liaison (Z3) est cambrée, pliée ou même vrillée. 10. Dispositif selon l'une des revendications 7 à 9, caractérisé en ce que les cosses sont axées perpendicu- lairement ou parallèlement à la barre (B1 à B3) qui les supporte.