Brevet FR2873501A1 — publié le 20060127

DESCRIPTION La présente invention concerne le domaine des installations électriques mettant en oeuvre des produits en boîtiers modulaires et contenant des relais de pilotage de charge, dans le domaine de l'habitat, du tertiaire et de l'industrie et a pour objet un boîtier modulaire à câblage traversant destiné à cet effet. Actuellement, les produits modulaires mettant en oeuvre des relais de pilotage de charge ou analogues et qui se présentent sous forme de boîtiers modulaires comportent généralement, pour des raisons de simplicité des connexions internes, des bornes d'entrée et de sortie voisines, c'est-à- dire disposées sur la même face du produit modulaire. Cette disposition est notamment due au fait que la commande des relais ou analogues, logés dans les boîtiers, s'effectue par l'intermédiaire d'un circuit imprimé, s'étendant sous forme de face inférieure du boîtier entre deux rangées parallèles de bornes de connexion et dans lequel lesdits relais sont embrochés. Le circuit imprimé est destiné à assurer la commande des relais, alors que la connexion électrique des bornes d'entrée et de sortie est réalisée par l'intermédiaire desdits relais coopérant avec des pistes conductrices prévues le long des bords du circuit imprimé. En effet, ces relais, qui sont montés par paire entre deux rangées de bornes de connexion, présentent généralement leurs entrée et sortie d'un même côté, de sorte que leur câblage s'effectue entièrement de ce même côté. Ceci est dû au fait que l'architecture du circuit imprimé nécessite, pour des raisons de prise en compte des courants de fuite, une zone d'isolation entre la piste de connexion desdites entrée et sortie correspondant à un relais et la le reste du circuit imprimé destiné à la commande dudit relais. Il en résulte une complication du câblage des bornes de connexion du bas des boîtiers, dont les conducteurs d'alimentation doivent être menés par le dessous ou par le dessus desdits boîtiers. Une telle réalisation ne permet pas une bonne accessibilité du câblage, ni de discerner clairement et rapidement les connexions réalisées, de sorte que leur fonctionnalité pour l'installateur est critiquable. Ceci est plus particulièrement dû à la disposition des bornes d'entrée et de sortie sur une même face des produits. En effet, avec les boîtiers existant actuellement, dans le cas d'un nombre de connexions relativement élevées, l'installateur se trouve en présence d'un volume de câble important, de sorte que l'accessibilité aux bornes de connexion est réduite, aussi bien lors d'un câblage que lors d'une intervention de maintenance. En outre, avec les boîtiers actuels et la disposition de leur connexion, la chronologie de câblage de ces boîtiers n'est pas toujours cohérente et la lisibilité des câblages dans les armoires électriques ainsi équipées, c'est-à-dire la possibilité de distinguer rapidement les connexions entre appareillages, est relativement mauvaise. La présente invention a pour but de pallier ces inconvénients en proposant un boîtier modulaire, contenant des relais de pilotage de charge ou analogues, dont le câblage est facilité et la lisibilité dudit câblage est améliorée très nettement, les moyens de câblage eux-mêmes étant limités en volume. A cet effet, le boîtier modulaire, du type généralement monté sur un rail horizontal, qui est essentiellement constitué par une face inférieure formée par un circuit imprimé de commande et de montage de relais de connexion de bornes d'entrée et de sortie alignées parallèlement à l'axe du rail de montage, le long des bords longitudinaux dudit circuit imprimé et reliées de manière conductrice à des bandes conductrices de bord correspondantes du circuit imprimé, par un double fond d'habillage et de protection de cette face inférieure et par un capot de fermeture muni d'une face frontale et de faces transversales et relié aux bornes de connexion, est caractérisé en ce qu'il comporte, en outre, pour deux bornes de connexion alignées verticalement entre elles des bords longitudinaux, un ensemble isolé conducteur de courant assurant une liaison conductrice entre les contacts du relais réalisant la connexion d'une borne d'un bord longitudinal et la borne correspondante du bord longitudinal verticalement directement opposé. L'invention sera mieux comprise, grâce à la description ci-après, qui se rapporte à des modes de réalisation préférés, donnés à titre d'exemples non limitatifs, et expliqués avec référence aux dessins schématiques annexés, dans lesquels: la figure 1 est une vue partielle en perspective d'un boîtier modulaire conforme à l'invention, sans capot de fermeture; la figure 2 est une vue en perspective, à plus grande échelle, d'un ensemble isolé conducteur de courant; la figure 3 est une vue éclatée en perspective par le dessous de l'ensemble isolé conducteur de courant suivant la figure 2 avec deux relais 5 de connexion correspondants; la figure 4 est une vue de dessus, à plus grande échelle, du boîtier suivant la figure 1, sans les relais; la figure 5 est une vue en perspective par le dessous d'une variante de réalisation du boîtier suivant la figure 1; la figure 6 est une vue analogue à celle de la figure 2 de l'ensemble isolé conducteur de courant équipant le boîtier suivant la figure 5; la figure 7 est une vue partielle en perspective d'un boîtier conforme à l'invention représentant des pontage de bornes de sortie et le 15 démontage d'un tel pontage, et la figure 8 est une vue de dessus du boîtier suivant la figure 1 avec son capot. Les figures 1, 7 et 8 des dessins annexés représentent un boîtier modulaire 1, généralement monté sur un rail horizontal qui est essentiellement constitué par une face inférieure formée par un circuit imprimé 2 de commande et de montage de relais 3 de connexion de bornes d'entrée 4 et de sortie 5 alignées parallèlement à l'axe du rail de montage, le long des bords longitudinaux dudit circuit imprimé 2 et reliées de manière conductrice à des bandes conductrices de bord correspondantes du circuit imprimé 2, par un double fond (non représenté) d'habillage et de protection de cette face inférieure et par un capot de fermeture 6 muni d'une face frontale 7 et de faces transversales 8 et relié aux bornes de connexion 4 et 5. Un tel boîtier 1 est destiné à être monté dans une armoire électrique et permet de gérer des dispositifs d'alarme, d'éclairage, de chauffage, de commande... Conformément à l'invention, ce boîtier modulaire 1 comporte, en outre, pour deux bornes de connexion 4 et 5 alignées verticalement entre elles des bords longitudinaux, un ensemble isolé conducteur de courant 9 assurant une liaison conductrice entre les contacts du relais 3 réalisant la connexion d'une borne 4 d'un bord longitudinal et la borne 5 correspondante du bord longitudinal verticalement directement opposé. Selon une caractéristique de l'invention, l'ensemble isolé conducteur de courant 9 est constitué par des lames conductrices 9' noyées dans un corps non-conducteur 9" par surmoulage (figures 2 et 3). Les lames conductrices 9' équipant l'ensemble isolé conducteur de courant 9 sont en nombre égal à celui des paires de bornes 4, 5 équipant les faces du boîtier 1 opposées et perpendiculaires à la face inférieure comportant ledit ensemble 9 et le circuit imprimé 2. Un tel mode de réalisation permet une connexion électrique directe entre deux bornes 4 et 5 correspondantes du boîtier 1, suivant un alignement parfaitement vertical, comme représenté plus particulièrement à la figure 8 des dessins annexés. De préférence, l'ensemble isolé conducteur de courant 9 se présente sous forme d'un élément modulaire comportant autant de lames conductrices 9' que le boîtier modulaire comporte de paire de bornes d'entrée 4 et de sortie 5. Comme le montrent plus particulièrement les figures 2 et 3 des dessins annexés, chaque lame conductrice 9' de l'ensemble isolé conducteur de courant 9 présente avantageusement à une extrémité, deux pattes de contact 91' destinées à coopérer avec une patte 3' d'un premier contact mobile d'un relais 3 et, à l'autre extrémité, une patte de contact 92' coopérant avec une bande conductrice de bord correspondante du circuit imprimé 2, reliée à conduction à une borne d'entrée 4 ou de sortie 3. Chaque relais 3, coopérant avec deux pattes 91' de la lame conductrice 9', assure la liaison électrique entre la borne 4 ou 5 reliée par l'intermédiaire de la patte 92' et de la bande conductrice de bord correspondante du circuit imprimé 2 avec la borne 5 ou 4 du bord longitudinal opposé du boîtier par l'intermédiaire d'un contact fixe dudit relais prolongé extérieurement par une patte 3" coopérant avec la bande conductrice du bord opposé du circuit imprimé 2, reliée à conduction à une borne d'entrée 4 ou de sortie 3 dudit bord opposé. De préférence, les lames conductrices 9' présentent des échancrures de passages des pattes 3' et 3" des contacts des relais 3, ainsi que de passage des pattes 31 de commande desdits relais 3 (figure 2). Ces échancrures sont, bien entendu, noyées dans le corps non- conducteur 9" de l'ensemble 9 et les passages des contacts des relais 3 sont assurés par des perçages ménagés dans le corps non-conducteur 9". Le contact électrique entre un contact mobile 3' d'un relais 3 et les deux pattes 91' d'une lame conductrice 9' est assuré par un soudage à la vague et il en est de même en ce qui concerne le contact électrique entre la patte 92' d'une telle lame 9' et la bande conductrice correspondante du circuit imprimé 2 reliée à une borne d'entrée 4 ou de sortie 5. Du fait de la proximité des lames de liaison électrique entre les paires de bornes d'entrée 4 et de sortie 5 du boîtier modulaire, une échancrure de chaque lame conductrice 9' est destinée au passage isolé du deuxième contact mobile 3' du relais 3, dont le premier contact mobile 3' est en liaison électrique avec l'extrémité pourvue des deux pattes 91' de l'autre lame 9', tandis que le deuxième contact fixe du relais 3 est coupé. Ce deuxième contact fixe est coupé, afin de permettre le passage de l'extrémité de la lame 9' pourvue de la patte de contact 92' coopérant avec la bande conductrice de bord correspondante du circuit imprimé 2, reliée à une borne d'entrée 4 ou de sortie 5 (figure 3). La figure 4 des dessins annexés représente schématiquement le parcours électrique entre deux paires de bornes d'entrée 4 et de sortie 5 commandées au moyen de relais 3. Cette figure fait apparaître clairement que l'une des bornes fixes de chaque relais 3 doit être coupée pour permettre la mise en place de l'ensemble 9. Dans le mode de réalisation selon les figures 1 à 4 des dessins annexés, l'ensemble isolé conducteur de courant 9 est monté du côté interne de la face inférieure du boîtier modulaire sur le circuit imprimé 2 et entre les bornes d'entrée 4 et de sortie 5, les relais 3 de connexion étant montés par-dessus ledit ensemble 9 et connectés au circuit imprimé 2 par enfichage de leurs pattes de contact dans ce dernier, à travers les trous de passage prévus dans l'ensemble 9. Les figures 5 et 6 des dessins annexés représentent une variante de réalisation de l'invention, dans laquelle l'ensemble isolé conducteur de courant 9 est monté sur la partie externe de la face inférieure du boîtier, à espacement de la face inférieure du circuit imprimé 2, les relais 3 de connexion des bornes d'entrée 4 et de sortie 5 étant montés sur la face interne dudit circuit imprimé 2, traversant ce dernier par les pattes 3' de leurs contacts mobiles et 3" de leurs contacts fixes, les pattes 3' des contacts mobiles étant reliées électriquement par soudage à une patte de contact 911' d'une extrémité d'une lame conductrice 9', dont la patte de contact 921' de l'autre extrémité est relié à la bande conductrice correspondante de connexion des bornes d'entrée 4 ou de sortie 5 du circuit imprimé 2, tandis que les pattes 3" du contact fixe traversent le circuit imprimé 2 et s'étendent librement à la face inférieure de celui-ci, l'une de ces pattes 3" pouvant s'appuyer contre le corps non-conducteur 9" de l'ensemble 9. Les autres liaisons électriques de l'ensemble 9 selon cette variante de réalisation s'effectuent de manière identique à celle décrite à propos du mode de réalisation suivant les figures 1 à 4. En vue d'assurer un espacement constant de l'ensemble 9 par du circuit imprimé 2 et de permettre ainsi de loger tous les composants 21 de ce circuit imprimé 2, ledit ensemble 9 est avantageusement pourvu de pattes d'écartement 10 intégrés dans le corps non-conducteur 9" et présentant une hauteur au moins égale à celle des composants 21 du circuit imprimé 2 et à la longueur des pattes 3', 3" et 31 des relais 3 dépassant de la face inférieure du circuit imprimé 2. Grâce à ce mode de réalisation, la connexion des pattes 911' de l'ensemble 9 peut être déporté à une plus grande distance de celles des pattes de contact 911', de sorte que les distances minimales d'évitement des courants de fuite peuvent facilement être respectées. Il en résulte que pas ce mode de réalisation, des courants de puissance de plus forte intensité peuvent être transmis par le boîtier modulaire. En outre, du fait même de la disposition de l'ensemble 9 à distance de la face externe du circuit imprimé 2, d'une part, ces deux éléments peuvent être mieux refroidis par convection et par rayonnement et, d'autre part, toutes les pattes de contact des relais 3 peuvent déboucher librement sur la face du circuit imprimé 2 opposé et peuvent également participer de manière optimale au dégagement de la chaleur occasionnée par les manoeuvres de connexion mécanique desdits relais 3. Selon une autre caractéristique de l'invention et comme le montrent plus particulièrement les figures 7 et 8 des dessins annexés, la face frontale 7 du capot de fermeture 6 est avantageusement munie, d'une part, de boutons rétro-éclairés 11 de commande manuelle des relais 3 et d'indication de l'état de fonctionnement desdits relais par coopération avec des diodes électroluminescentes de couleurs différentes (non représentées) et, d'autre part, d'un porte-étiquette 12 disposé parallèlement aux boutons 11 et permettant de réaliser un marquage individuel desdits boutons 11. Ces boutons 11 sont préférentiellement pourvus chacun de deux diodes électroluminescentes, à savoir une verte et une rouge, la première indiquant un état de fonctionnement normal et la seconde une interruption du fonctionnement. Dans le cas du mode de réalisation suivant la figure 8, dans laquelle deux boutons 11 sont superposés et correspondent à deux paires de bornes d'entrée 4 et de sortie 5, les inscriptions correspondantes peuvent être superposées de manière identique pour correspondre aux boutons 11. Conformément à une autre caractéristique de l'invention, les bornes d'entrée 4 et de sortie 5 de chaque paire de bornes sont avantageusement de couleurs différentes d'une paire à l'autre. Ainsi, il est possible de distinguer instantanément la borne de sortie 5 correspondant à la borne d'entrée 4 et de repérer le relais 3 correspondant à ces deux bornes 4 et 5, ainsi qu'au bouton rétro-éclairé 11 affecté à cesdites bornes, par lecture de l'inscription correspondante sur le porte-étiquette 12. Par ailleurs, de manière connue, le boîtier modulaire conforme à l'invention est muni d'une alimentation 13 par bus de terrain pour la 15 commande à distance des relais 3. Enfin, selon une autre caractéristique de l'invention, représentée plus particulièrement à la figure 7 des dessins annexés, les bornes d'entrée 4 et de sortie 5 sont du type à connexion rapide par serrage élastique et sont munies chacune, parallèlement à l'orifice de montage de conducteurs rigides ou de pattes de connexion, d'un orifice de déblocage du serrage de ces derniers. Il en résulte une très grande facilité de connexion des circuits de puissance, ainsi que d'alimentation de plusieurs bornes par l'intermédiaire de barrettes de pontage 14, le démontage de ces conducteurs et/ou de ces barrettes pouvant être réalisés par simple introduction de l'extrémité d'un conducteur libre ou d'une barrette dans l'orifice de déblocage correspondant, de sorte qu'un outil spécifique n'est pas nécessaire. Grâce à l'invention, il est possible de réaliser des boîtiers modulaires pour installations électriques comportant des relais de pilotage de charge, dans lesquels le câblage est parfaitement lisible et accessible, le courant de puissance étant acheminé de manière traversante par rapport auxdits boîtiers, c'est-à-dire qu'à une borne d'entrée 4 du haut du boîtier correspond une borne de sortie 5, verticalement alignée, du bas du boîtier. Le câblage vertical d'un produit est donc grandement facilité. En outre, du fait de la prévision de paires de bornes d'entrée 4 35 et de sortie 5 de couleurs différentes d'une paire à l'autre permet de faciliter encore davantage ce câblage vertical et les boutons rétro- éclairés 11, qui indiquent normalement l'état du circuit correspondant, permet, en outre, de piloter en mode forcé le produit correspondant au circuit. L'alignement précité entre les bornes d'entrée 4 et de sortie 5 est rendu possible par la prévision de l'ensemble 9 qui permet de réaliser une jonction conductrice entre le bord supérieur et le bord inférieur du boîtier modulaire tout en assurant l'isolation nécessaire avec la bande centrale du circuit imprimé 2 de commande des relais 3. Il en résulte, par ailleurs, une possibilité de transmission d'une puissance plus importante avec un échauffement moindre des composants. Enfin, la disposition conforme à l'invention permet la réalisation de pontages des entrées et des sorties, de sorte que le nombre de câbles connectés peut être réduit. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits et représentés aux dessins annexés. Des modifications restent possibles, notamment du point de vue de la constitution des divers éléments ou par substitution d'équivalents techniques, sans sortir pour autant du domaine de protection de l'invention. 9 REVENDICATIONS 1. Boîtier modulaire (1), du type généralement monté sur un rail horizontal, essentiellement constitué par une face inférieure formée par un circuit imprimé (2) de commande et de montage de relais (3) de connexion de bornes d'entrée (4) et de sortie (5) alignées parallèlement à l'axe du rail de montage, le long des bords longitudinaux dudit circuit imprimé (2) et reliées de manière conductrice à des bandes conductrices de bord correspondantes du circuit imprimé (2), par un double fond d'habillage et de protection de cette face inférieure et par un capot de fermeture (6) muni d'une face frontale (7) et de faces transversales (8) et relié aux bornes de connexion (4 et 5), caractérisé en ce qu'il comporte, en outre, pour deux bornes de connexion (4 et 5) alignées verticalement entre elles des bords longitudinaux, un ensemble isolé conducteur de courant (9) assurant une liaison conductrice entre les contacts du relais (3) réalisant la connexion d'une borne (4) d'un bord longitudinal et la borne (5) correspondante du bord longitudinal verticalement directement opposé. 2. Boîtier suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'ensemble isolé conducteur de courant (9) est constitué par des lames conductrices (9') noyées dans un corps non-conducteur (9") par surmoulage. 3. Boîtier suivant l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que les lames conductrices (9') équipant l'ensemble isolé conducteur de courant (9) sont en nombre égal à celui des paires de bornes (4, 5) équipant les faces du boîtier (1) opposées et perpendiculaires à la face inférieure comportant ledit ensemble (9) et le circuit imprimé (2). 4. Boîtier suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'ensemble isolé conducteur de courant (9) se présente sous forme d'un élément modulaire comportant autant de lames conductrices (9') que le boîtier modulaire comporte de paire de bornes d'entrée (4) et de sortie (5). 5. Boîtier suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que chaque lame conductrice (9') de l'ensemble isolé conducteur de courant (9) présente à une extrémité, deux pattes de contact (91') destinées à coopérer avec une patte (3') d'un premier contact mobile d'un relais (3) et, à l'autre extrémité, une patte de contact (92') coopérant 10 - avec une bande conductrice de bord correspondante du circuit imprimé (2), reliée à conduction à une borne d'entrée (4) ou de sortie (3). 6. Boîtier suivant l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que les lames conductrices (9') présentent des échancrures de passages de pattes (3' et 3") des contacts des relais (3), ainsi que de passage de pattes (31) de commande desdits relais (3). 7. Boîtier suivant l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le contact électrique entre un contact mobile (3') d'un relais (3) et les deux pattes (91') d'une lame conductrice (9') est assuré par un soudage à la vague et le contact électrique entre la patte (92') d'une telle lame (9') et la bande conductrice correspondante du circuit imprimé (2) reliée à une borne d'entrée (4) ou de sortie (5) est également assuré par un soudage à la vague. 8. Boîtier suivant l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que l'une des bornes fixes de chaque relais (3) est coupée pour permettre la mise en place de l'ensemble (9). 9. Boîtier suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'ensemble isolé conducteur de courant (9) est monté du côté interne de la face inférieure du boîtier modulaire sur le circuit imprimé (2) et entre les bornes d'entrée (4) et de sortie (5), les relais (3) de connexion étant montés par-dessus ledit ensemble (9) et connectés au circuit imprimé (2) par enfichage de leurs pattes de contact dans ce dernier, à travers des trous de passage prévus dans l'ensemble (9). 10. Boîtier suivant l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que l'ensemble isolé conducteur de courant (9) est monté sur la partie externe de la face inférieure du boîtier, à espacement de la face inférieure du circuit imprimé (2), les relais (3) de connexion des bornes d'entrée (4) et de sortie (5) étant montés sur la face interne dudit circuit imprimé (2), traversant ce dernier par des pattes (3') de leurs contacts mobiles et (3") de leurs contacts fixes, les pattes (3') des contacts mobiles étant reliées électriquement par soudage à une patte de contact (911') d'une extrémité d'une lame conductrice (9'), dont une patte de contact (921') de l'autre extrémité est relié à la bande conductrice correspondante de connexion des bornes d'entrée (4) ou de sortie (5) du circuit imprimé (2), tandis que les pattes (3") du contact fixe traversent le circuit imprimé (2) et s'étendent librement à la face inférieure de celui-ci, l'une de ces pattes (3") pouvant s'appuyer contre le corps non-conducteur (9") de l'ensemble (9). 11. Boîtier suivant la revendication 10, caractérisé en ce que l'ensemble (9) est pourvu de pattes d'écartement (10) intégrés dans le corps nonconducteur (9") et présentant une hauteur au moins égale à celle des composants (21) du circuit imprimé (2) et à la longueur des pattes (3', 3" et 31) des relais (3) dépassant de la face inférieure du circuit imprimé (2). 12. Boîtier suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la face frontale (7) du capot de fermeture (6) est munie, d'une part, de boutons rétro-éclairés (11) de commande manuelle des relais (3) et d'indication de l'état de fonctionnement desdits relais par coopération avec des diodes électroluminescentes de couleurs différentes et, d'autre part, d'un porteétiquette (12) disposé parallèlement aux boutons (11) et permettant de réaliser un marquage individuel desdits boutons (11). 13. Boîtier suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les bornes d'entrée (4) et de sortie (5) de chaque paire de bornes sont de couleurs différentes d'une paire à l'autre. 14. Boîtier suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les bornes d'entrée (4) et de sortie (5) sont du type à connexion rapide par serrage élastique et sont munies chacune, parallèlement à l'orifice de montage de conducteurs rigides ou de pattes de connexion, d'un orifice de déblocage du serrage de ces derniers.