Brevet FR3092475A1 — publié le 20200814

Description Titre de l'invention : Connecteur électrique bipolaire à double serrage mécanique sur rubanconducteur Domaine technique [0001] La présente invention concerne les connecteurs électriques spéciaux et plus spéci- fiquement ceux adaptés aux rubans composites conducteurs. [0002] Les connecteurs électriques objet de l'invention sont particulièrement adaptés au domaine des ceintures électriques répulsives, tout particulièrement à celles destinées à la protection des arbres fruitiers contre l'invasion des fourmis. état antérieur de la technique [0003] Il existe de nombreuses solutions destinées à protéger les plantations et constructions contre l'invasion d'insectes notamment nuisibles, et plus généralement ciblant les arthropodes. [0004] Parmi ces solutions, il est connu des dispositifs comprenant un dispositif longitudinal souple pouvant faire office de barrière en épousant totalement les surfaces utilisées par les insectes pour se rendre aux points d'intérêt qu'ils affectionnent. Généralement, ces dispositifs intègrent des éléments électriquement conducteurs qui seront piétinés par les insectes durant leur traversée desdits dispositifs. [0005] Ces éléments conducteurs sont répartis sur le dispositif longitudinal et alimentés par une source électrique de telle sorte que les insectes sont foudroyés dans le cas justifié de nuisibles ou simplement choqués dans le cas des fourmis qui ne sont pas considérées comme nuisibles. Cela survient lorsque les insectes sont soumis à la fois au potentiel positif et au potentiel négatif issus de la source électrique, par exemple lorsque les insectes piétinent le dispositif longitudinal et forment ainsi un pont conducteur de courant. 100061 La demande de brevet américain US 2006/0143974 décrit, un dispositif électrique pour protéger les constructions de l'invasion des termites, dans laquelle les insectes sont électrocutés par le passage sur des fils conducteurs contenus dans un dispositif longitudinal souple. En revanche, le dispositif de connexion entre la source de courant et le dispositif longitudinal souple n'est pas décrit dans ce document. 11 apparaît, donc que ce dispositif laisse des points de passage possible aux insectes, notamment via le connecteur, qu'ils peuvent franchir sans risque d'électrocution. Cela affaiblit donc le système, car la plupart des insectes découvrent ce point de passage à travers le dispositif par tâtonnements successifs. 100071 La demande de brevet allemand DE 102016002094 décrit, également un dispositif répulsif électrique mais ne décrit pas la nature et le mode de réalisation du connecteur 2 électrique. [0008] En revanche, les figures 3a, 3h et 11, représentent le connecteur électrique comme un élément sommaire, dont la conception ne semble pas empêcher le passage de nuisibles par son intermédiaire. Par exemple, le connecteur illustré par la figure 11 laisse à penser qu'une colonie de fourmis aurait très rapidement trouvé le passage par le dessus ou par les côtés de ce boîtier et ainsi franchir la barrière. [0009] Il n'est donc pas aisé de trouver un connecteur qui soumis aux intempéries assure à la fois une connexion électrique sans faille et qui représente lui-même une barrière au moins aussi efficace que le dispositif longitudinal lui-même vis-à-vis des insectes. [0010] Le brevet français FR 2 842 705 propose quant à lui un connecteur comportant des picots permettant d'assurer aussi bien la connexion électrique qu'un serrage mécanique dudit dispositif longitudinal autour d'un objet à protéger. Pour ce faire, cc connecteur utilise des picots isolants se logeant entre deux rubans conducteurs dudit dispositif longitudinal. [0011] Afin de pouvoir se loger dans les faibles espaces séparant deux rubans conducteurs électriques, les picots isolants doivent présenter un très faible diamètre, de l'ordre du millimètre. Ainsi, le serrage dudit dispositif longitudinal par ce système de picots est aléatoire et la connexion est rendue difficile voire impossible à mettre en oeuvre. Exposé de l'invention [0012] Lc problème technique que vise à résoudre l'invention est donc de proposer un dispositif électrique muni d'un connecteur pouvant assurer le maintien d'un ruban composite conducteur autour d'un objet à protéger, la connexion électrique de ce ruban composite avec une source électrique, et enfin, de représenter une barrière infranchissable contre les insectes [0013] La présente invention propose de résoudre ce problème technique par un dispositif répulsif électrique comprenant un générateur électrique connecté par ses deux bornes à un ruban composite incluant des pistes conductrices, et un connecteur assurant d'une part un serrage mécanique du ruban composite conducteur autour d'un objet à protéger et d'autre part une connexion entre le générateur électrique et les pistes conductrices du le ruban composite conducteur. [0014] Plus précisément, ledit connecteur est caractérisé en ce qu'il comprend avantageusement: [0015] - un support s'étendant sur la largeur du ruban ; et au moins deux tiges montées sur le support et comprenant chacune sur leur surface extérieure au moins un élément conducteur ; et un organe de pression maintenant en contact ledit au moins un élément conducteur avec au moins une piste conductrice dudit ruban composite ; et 3 de deux bornes de connexion configurécs pour appliquer la différence de potentiel existant entre les deux bornes du générateur électrique et lesdits éléments conducteurs. [0016] Selon un premier mode de réalisation de l'invention, l'organe de pression est une matière compressible montée sur le boîtier de fixation en regard des deux tiges. [0017] Selon un second mode de réalisation de l'invention, l'organe de pression est un ex- centrique portant chacune des deux tiges. [0018] Le ruban composite peut être réalisé de diverses manières. [0019] Dans un mode de réalisation avantageux, le ruban composite est un film souple comportant des pistes métalliques parallèles, c'est-à-dire séparées par une zone isolante. Ces pistes peuvent être obtenues de différentes manières, par dépôt, collage, colaminage ou analogue. De façon préférée, les pistes peuvent être créées à partir d'une couche métallique continue présente sur le film souple, cette couche métallique étant supprimée par gravure chimique, mécanique ou thermique dans les zones de séparation entre pistes. Ce film souple peut être remplacé par un textile enduit sur une face duquel sont formées les pistes conductrices. [0020] Dans un autre mode de réalisation, le ruban composite conducteur est un ruban textile à l'intérieur duquel sont tissées des bandes conductrices formant les pistes conductrices, séparées par le matériau isolant formant le fils du tissu parallèles auxdites pistes. [0021] Dans ce cas, les bandes conductrices peuvent être formées par des feuillards en acier inoxydable. [0022] Avantageusement, les bandes conductrices sont isolées entre elles et sont chacune en contact avec au moins un desdits éléments conducteurs. [0023] Avantageusement, les éléments conducteurs du connecteur sont des entretoises mé- talliques avantageusement inoxydables enfilées autour desdites bornes de connexion, alternativement avec des canons isolants. [0024] Avantageusement, chaque tige comprend un axe alimenté par l'une des deux bornes dudit générateur. [0025] De façon avantageuse, le générateur électrique est une cellule photovoltaïque par exemple en silicium amorphe délivrant une tension électrique comprise entre 8 volts et 17 volts. Dans le cas des fourmis arboricoles dont l'activité est diurne, il n'est pas nécessaire de disposer d'une batterie tampon pour la nuit. [0026] Dans un autre mode de réalisation, le générateur électrique délivre des impulsions électriques par un oscillateur à haut rendement réglable en intensité et/ou en fréquence par l'utilisateur. [0027] Avantageusement, le dispositif est alimenté en courant continu par un circuit comprenant une batterie qui peut être utilisée seule ou couplée à une cellule photo- voltaïque. Description sommaire des figures 100281 La manière de réaliser l'invention, ainsi que les avantages qui en découlent, res- sortiront bien de la description des modes de réalisation qui suivent, à l'appui des figures annexées dans lesquelles : [0029] [fig.l] la figure 1 est une vue de dessus du connecteur électrique selon un premier mode de réalisation de l'invention; et [0030] [fig.2] la figure 2 est une vue en coupe sur le plan I-I' du connecteur électrique de la figure 1; et [0031] [fig.3] la figure 3 est une vue de face du connecteur électrique selon un second mode de réalisation de l'invention ; et [0032] [fig.4] la figure 4 est une vue en coupe sur le plan II-IP du connecteur électrique de la figure 3. Description détaillée [0033] L'invention concerne un dispositif répulsif électrique comprenant un générateur électrique 50 connecté par ses deux bornes 51, 52 à un ruban composite conducteur 3, et un connecteur assurant d'une part un serrage mécanique du ruban composite conducteur 3 autour d'un objet à protéger et d'autre part une connexion entre le générateur électrique 50 et le ruban composite conducteur 3. 100341 L'objet à protéger de l'invasion d'insectes tels que des fourmis est ceint d'un ruban composite conducteur. Ce ruban composite conducteur est composé d'une âme isolante 30 à laquelle sont solidarisées plusieurs bandes conductrices 31 parallèles et de même largeur. 100351 Avantageusement, et tel que visible sur la figure 2, le ruban 3 présente une surface extérieure Se. Selon une manière préférée de réaliser l'invention, l'âme 30 de ce ruban 3 est composée d'un film de polyester de 50 ;lm à 150 pm d'épaisseur, typiquement de 75pm d'épaisseur comportant sur au moins une de ses faces les bandes conductrices 31 , de telle sorte que la surface extérieure Se soit composée de la surface supérieure dudit film de polyester 30 et de la surface supérieure desdites bandes conductrices 31. 100361 En pratique ces bandes conductrices peuvent être réalisée à partir d'une couche d'aluminium soit déposée par PVD, soit co-laminée sur le film 30. La couche d'aluminium est ultra pure et possède une épaisseur comprise entre 100 nm et 12 pm, idéalement voisine de 9 pm. Le motif électrique sur la couche d'aluminium est obtenu soit par gravure laser, soit par gravure chimique. On peut par exemple procéder par photo sensibilisation d'un vernis protecteur déposé sur la couche d'aluminium, puis dissolution du vernis sensibilisé et dissolution de l'aluminium non souhaité par un bain tiède d'une dilution d'hydroxyde de sodium. [0037] La surface extérieure Se dudit ruban 3 est située vers l'extérieur de l'objet à protéger, de telle sorte à être accessible au piétinement d'insectes, qui grimperaient par exemple sur cet objet. [0038] Selon un premier mode de réalisation de l'invention illustré par la figure 1, le connecteur comprend un support 1 composé d'un fond de support 10, et de deux ailes 11, 12 identiques, rattachées par leur base au fond de support 10. Le fond de support 10 et les deux ailes 11, 12 présentent un profil parallélépipédique, et sont avantageusement composés d'un matériau métallique inoxydable ou d'un matériau plastique électriquement isolant. Avantageusement, le support 1 est composé de tôles rigides de matériau métallique tels que l'acier inoxydable, ces tôles ayant une épaisseur comprise entre 0,6 mm et 2 mm, préférentiellement 1 mm. [0039] Le support peut être aussi réalisé en matériau plastique, tel que le polychlorure de vinyle (PVC) ou le polyméthacrylate de méthyle (PMMA). Ces tôles de matériau plastique ont une épaisseur comprise entre 3 et 10mrn, avantageusement proche de 5mm. [0040] Chacune des deux ailes 11, 12 est percée de deux trous débouchants 14, 15. Avanta- geusement, les deux trous 14, 15 sont situés sur une droite parallèle au plus grand côté desdites ailes 11. 12. [0041] Les trous 14 de chacune des deux ailes 11, 12 se font face et partagent ainsi un même axe. De même, les trous 15 de chacune des deux ailes 11, 12 se font face et partagent un axe identique. [0042] L'axe défini par l'alignement des trous 14 porte une première tige, sous la forme d'un cylindre connecteur 2a. De la même manière, l'axe défini par l'alignement des trous 15 porte une seconde tige, sous la forme d'un cylindre connecteur 2b. [0043] Chaque cylindre 2a, 2b est porté en son centre par un axe cylindrique 25, réalisé avantageusement à partir d'acier inoxydable. Cet axe 25 est composé d'une succession de plusieurs portions cylindriques partageant un même axe, colinéaire à l'axe des trous 14 pour le cylindre 2a et des trous 15 pour le cylindre 2b. [0044] Notamment, chaque axe 25 comporte, à l'une de ses extrémités, une section de connexion 26 de diamètre réduit par rapport au diamètre général de l'axe, défini entre deux épaulements. La section de connexion 26 permet avantageusement d'appliquer à chacun des axes 25 une différence de potentiel issue d'un générateur 50, par l'intermédiaire de fils de liaison 51. 52. Chacun de ces fils de liaison 51. 52 est prolongé par un clip non représenté, venant entourer de manière réversible chacun des axes 25. Ce clip peut prendre la forme d'un ressort circulaire, dont les extrémités permettent d'une part d'assurer un effort contrariant l'effet de ressort, et ainsi de mettre en place le ressort sur l'axe 25. D'autre part, cette extrémité peut être conçue pour recevoir une cosse de connexion présente en extrémité du fil de liaison 51, 52. 6 [0045] Chacun des cylindres connecteurs est monté rotatif par rapport au connecteur 1 par l'intermédiaire de deux paliers isolants 24 disposés à chacune des extrémités des axes 25. Ces paliers 24 sont constitués de matière plastique, avantageusement en polyamide (PA 6), dont le diamètre intérieur épouse le diamètre extérieur desdits axes 25. Avantageusement, les paliers 24 permettent d'isoler électriquement les ailes 11, 12 de chacun des axes 25, et ainsi d'isoler les axes 25 entre eux. [0046] Entre les deux paliers 24 s'étend une portion longitudinale 27, définie comme étant la partie la plus longue de cet axe 25. Cette portion longitudinale 27 présente le diamètre le plus élevé de toutes les portions composant l'axe 25. [0047] Sur chaque portion longitudinale 27 sont montées trois entretoises actives 20, et trois entretoises passives 21. Les entretoises actives 20 et passives 21 sont des disques de même épaisseur et de même diamètre extérieur, percés d'un trou en leur centre définissant ainsi un diamètre intérieur de chacune de ces entretoises. [0048] De manière avantageuse, les entretoises actives 20 et passives 21 sont obtenues à partir d'acier inoxydable, leur apportant une résistance accrue aux aléas météorologiques auxquels elles seront soumises. [0049] Il est à noter que le diamètre intérieur des entretoises actives 20 est plus étroit que celui des entretoises passives 21. [0050] En effet, une alternance entre chaque entretoise active 20 et passive 21 est créée sur chaque axe 25. Les entretoises actives 20 sont montées directement sur l'axe 25, de sorte à mettre en contact leur diamètre intérieur avec la surface extérieure de l'axe. Cela permet ainsi avantageusement de transmettre le potentiel électrique auquel chacun des axes 25 est soumis aux entretoises actives 20. [0051] Au contraire, les entretoises passives 21 sont montées sur l'axe 25 par l'intermédiaire de canons isolants 22. Chaque canon isolant 22, avantageusement électriquement isolant et obtenu à partir de PA6, est composé d'un disque du centre duquel s'étend une extrusion cylindrique. L'ensemble est percé d'un orifice central dont le diamètre est sensiblement égal au diamètre intérieur des entretoises actives 20. [0052] Le moulage de ces canons isolants 22 présente une longueur inférieure à la moitié de l'épaisseur des entretoises passives 21, et leur diamètre extérieur est sensiblement égal au diamètre intérieur de ces entretoises. [0053] L'épaisseur de chacun des disques des canons isolants 22 est comprise entre 0,5 et 2mm, en étant avantageusement proche de lmm, et leur diamètre extérieur est inférieur au diamètre des entretoises actives 20 et passives 21. [0054] Deux canons isolants 22 sont montés tête-bêche dans le trou de chacune des en- tretoises passives 21. Chacun des ensembles passifs ainsi formés est ensuite monté sur l'axe 25, en alternance avec des entretoises actives 20, de sorte à former les cylindres 2a, 2b. Ainsi, la distance entre les entretoises actives 20 et passives 21 est constante. 7 [0055] De part et d'autre de l'assemblage alterné défini par les entretoises actives 20 et passives 21 sont montées deux entretoises de centrage 23. Ces entretoises de centrage 23 sont avantageusement obtenues à partir de PA6. Leur diamètre extérieur est inférieur au diamètre extérieur des entretoises actives 20 et passives 21. Un trou percé en leur centre définit le diamètre intérieur des entretoises isolantes 23, qui est avantageusement sensiblement égal au diamètre extérieur de chaque axe 25. [0056] Ces entretoises de centrage 23 permettent de centrer l'assemblage alterné entre les deux ailes 11, 12. [0057] Tl est à noter qu'au sens de l'invention, les assemblages alternés portés par les cylindres connecteurs 2a, 2b sont de motif opposé, c'est-à-dire que les entretoises opposées sont différentes les unes des autres. Cela permet avantageusement qu'une bande conductrice 31 dudit ruban composite longitudinal 3 soit en contact avec une seule entretoise active 20 et une seule entretoise passive 21. [0058] En effet, le ruban composite longitudinal 3 est inséré au sein du connecteur sous les tiges conductrices 2a, 2b et repose sur une mousse déformahle 13 recouvrant le fond de support 10. Lc ruban composite longitudinal se superpose au niveau du connecteur, en un pli supérieur et un pli inférieur. [0059] La mousse deformable 13, composée de matériau polymérique, présente une épaisseur comprise entre 5 et 15mm, avantageusement proche de lOmm. Elle présente la capacité de pouvoir être déformée de manière réversible, c'est-à-dire qu'elle présente une élasticité. Elle agit tel un moyen de serrage, en permettant avantageusement de comprimer le ruban composite longitudinal 3 contre les tiges conductrices, de sorte à assurer une conduction électrique entre les entretoises actives 20 et les bandes conductrices 31, et permettant aussi d'assurer un maintien du serrage mécanique dudit ruban composite conducteur 3 autour de l'objet à protéger. [0060] Ainsi, la surface extérieure Se est maintenue comprimée contre les deux cylindres conducteurs 2a, 2b par la mousse deformable 13, de telle sorte que chaque bande conductrice 31 soit en contact avec respectivement une entretoise active 20 et une entretoise passive 21. [0061] De cette manière, chaque bande conductrice 31 est soumise à un seul potentiel. Ainsi, un insecte qui entre en contact simultané avec deux bandes conductrices 31 adjacentes, comme par exemple lors d'un piétinement, crée par son corps un pont électrique. Son corps est alors traversé par le courant électrique, provoquant son électrocution, assurant ainsi la protection de l'objet à protéger. [0062] Selon un second mode de réalisation de l'invention, représenté sur les figures 3 et 4, le moyen de pression est composé d'un excentrique. [0063] Cet excentrique est formé par un décalage de l'axe de la portion longitudinale 27. En effet, l'axe de la portion longitudinale 27 est parallèle à l'axe de l'axe 25, en ayant une 8 valeur de décalage comprise entre 5 et lOmm, avantageusement proche de 7mm. [0064] Ainsi, lorsque l'axe 25 pivote au sein des paliers 24, la portion longitudinale 27 ne pivote pas selon son axe de révolution, définissant ainsi un mouvement d'excentrique. [0065] Au moyen d'un orifice 28 percé selon un axe perpendiculaire à l'axe 25, à proximité de l'épaulement 26, l'utilisateur peut ainsi mettre en rotation l'axe 25, permettant ainsi, par le biais de l'excentrique défini par la portion longitudinale 27, d'écraser le ruban composite conducteur 3. [0066] Le connecteur électrique selon l'invention est particulièrement adapté à une uti- lisation en extérieur. En effet, le choix des matériaux, tels que l'acier inoxydable et le PA6 rendent sa résistance élevée face aux agressions naturelles comme la corrosion et les rayons ultraviolets. [0067] Aussi, le fait que les cylindres 2a, 2b sont exposés à l'extérieur du connecteur rend avantageusement infranchissable le dispositif répulsif par les insectes. En effet, le dispositif ne présente pas de discontinuité dans la protection qu'il confère autour de l'objet à protéger. [0068] Le générateur 50 est avantageusement une batterie, par exemple une pile de type 12V MN21 ou 12V MN27. Avantageusement, cette batterie est connectée à un panneau photovoltaïque permettant de la maintenir chargée. Par exemple, le panneau photovoltaïque pouvant être utilisé est celui commercialisé par SOLEMS sous la référence 13/55/32. De manière avantageuse, un chargeur branché sur le secteur permet également de recharger la batterie lorsqu'elle est déchargée. [0069] Avantageusement, le générateur 50 délivre un courant continu sous la forme d'impulsions électriques. Un dispositif électronique permet en outre à un utilisateur de moduler ces impulsions en intensité et/ou en fréquence. [0070] On comprend bien de tout ce qui précède que le connecteur électrique possède la faculté fondamentale d'opposer une barrière électrique aussi efficace que celle procurée par le ruban composite conducteur 3 qu'il alimente. [0071] On comprend sans difficulté que le dispositif décrit ci-dessus avec des pistes conductrices identiques peut être modifié pour être adapté à d'autres configurations. Ainsi, on peut concevoir des rubans composites conducteurs spéciaux possédant de multiples groupes de pistes conductrices. En effet, si l'on souhaite par exemple barrer la route à deux groupes de fourmis de tailles très différentes, il sera nécessaire de réaliser sur le même ruban composite conducteur deux séries connexes de pistes électriques barrières. [0072] Par exemple, dans le sud de la France on trouve communément des fourmis famille Messir barbarus dont la taille varie de 4 mm à 12 mm qui cohabitent avec des fourmis Monomorium carbonarium dont la taille varie de i,4 mm à i,8 mm [0073] Pour une efficacité d'arrêt total en étant certain que les fourmis de chaque type soit 9 toujours dleetrochoquée, on pourra prévoir au moins trois pistes de 6 mm isolées de 1 mm pour les fourmis Messor bar-bar-us, alors que pour les petites Monomorium carhonarium, on prévoira 4 pistes de 3 mm isolées de 1 mm. Cc ruban composite particulier a ainsi la faculté d'être adapté pour bloquer des insectes de différentes tailles. Le connecteur électrique décrit ci-avant est parfaitement adapté à ce type de ruban composite conducteur multipistes à pas multiples. 10