INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
Comme représenté sur la , une antenne cornet comporte un guide d'ondes dont l'extrémité évasée, constituant le cornet de l'antenne, traverse un plan de masse de manière à déboucher au-dessus de ce dernier afin d'émettre et/ou recevoir un rayonnement principal A dans le demi-espace supérieur situé au-dessus du plan de masse.
Cependant, lorsqu'un cornet est positionné à proximité d'un plan de masse (plus généralement d'un plan métallique), des ondes rampantes B sont générées au niveau de la face supérieure du plan de masse et se propagent radialement à l'écart du cornet à la surface du plan de masse.
Ces ondes rampantes peuvent être amplifiées C par des discontinuités physiques et/ou électromagnétiques, notamment au bord du plan de masse. Les ondes rampantes peuvent alors venir se combiner au rayonnement principal A avec pour conséquence une altération du diagramme de rayonnement de l'antenne cornet évolué en champ lointain. En particulier, le diagramme de rayonnement présente des oscillations prononcées de son lobe principal (comme représenté sur les courbes CE1 et CH1 des graphes de la ). Il s’agit là d’une altération grave du diagramme de rayonnement, pouvant conduire à des erreurs de détection. Il est à souligner que la détérioration du diagramme de rayonnement est d'autant plus prononcée que la fréquence de travail est élevée.
Les ondes rampantes sont également amplifiées par la présence d'un radome dont la présence est rendue nécessaire pour couvrir le cornet de l'antenne et éviter les agressions de l'environnement extérieur. Plus précisément, suivant son épaisseur et la partie réelle de la permittivité relative du matériau qui le compose, le radôme accentue les ondes rampantes. Il peut également modifier la période de ces ondes, pour une fréquence donnée et/ou un domaine angulaire donné.
Pour atténuer ces ondes rampantes et leurs effets négatifs, il est connu de déplacer l'embouchure du cornet à l'écart du plan de masse. Cependant, cette solution est insuffisante d'autant que l'on cherche à réaliser des antennes cornets de faible épaisseur. On ne peut donc pas augmenter énormément la hauteur dont le cornet fait saillie au-dessus du plan de masse. De plus, en écartant le plan de masse de l'embouchure du cornet, l'antenne perd en efficacité puisque l'énergie rayonnée par le cornet n'est plus contrainte dans le demi-espace en avant du cornet.
Une autre solution consiste à réaliser des corrugations sur la face supérieure du plan de masse afin de piéger les ondes rampantes.
Ces corrugations présentent une profondeur de λ/4 et un pas entre deux corrugations successives inférieur ou égal à λ/2 (λ étant la longueur d’onde associée à la fréquence centrale de la gamme de la fréquence de travail de l’antenne cornet considérée). Ces corrugations se comportent comme des résonateurs propres à absorber des ondes de surface.
Si cette solution présente l'avantage de permettre un piégeage efficace des ondes rampantes à la fréquence centrale, elle présente de nombreux inconvénients : la gamme de fréquence de travail est réduite, puisque l’effet d’absorption est optimisé pour la fréquence centrale et que l'efficacité de ces résonateurs est réduite dès que l'on s'écarte trop de cette fréquence centrale (bande passante relative entre 15% et 20%) ; des contraintes de réalisation fortes, puisque l’épaisseur du plan de masse doit être supérieure à la profondeur des corrugations, que le nombre de corrugations doit être suffisant pour absorber efficacement les ondes de surface, que la précision d’usinage des corrugations doit être élevée pour éviter d'affecter la réponse de l'antenne aux fréquences de travail élevées, que l’amincissement du plan de masse soulève des problèmes de résistance mécanique.
Une autre solution de l'état de la technique consiste à intégrer, dans le radome de l'antenne cornet, une surface sélective en fréquence – FSS (« Frequency Selective Surface » en anglais). Une surface FSS est une couche réalisée par la disposition d'éléments métalliques selon un motif périodique.
Par exemple, le radome est composé d'un matériau diélectrique. Il porte sur une face inférieure (tournée vers le cornet et le plan de masse) une première surface FSS et une seconde surface FSS sur sa face supérieure.
Cependant, une telle solution n'a pas pour objectif premier de piéger les ondes rampantes, mais plutôt de minimiser la surface équivalente radar - SER.
De plus, cette solution présente les inconvénients suivants : une perte d'efficacité de rayonnement, puisque les surfaces FSS au droit de l'antenne cornet absorbent une partie de l'énergie rayonnée ; une bande passante limitée, puisque les éléments métalliques constitutifs des surfaces FSS sont dimensionnées pour être efficaces à la fréquence centrale et que l'effet résonnant sur lequel est fondé le fonctionnement d'une surface FSS diminue fortement lorsque l’on s’écarte de la fréquence centrale (bande passante relative autour de 10%) ; une complexité de réalisation d'un tel radome ; la nécessité de protéger ce radome composite par un radome supplémentaire recouvrant la seconde surface FSS exposée aux agressions ; la nécessité d'une distance minimum entre le radome et l'embouchure du cornet pour que les surfaces FSS soient efficaces, ce qui augmente d’autant l'épaisseur de l'antenne cornet réalisée.
Enfin, une autre solution de l'art antérieur consiste à réaliser une surface de haute impédance – HIS (« High Impedance Surface ») autour de l'embouchure du cornet de l'antenne sur la face supérieure du plan de masse.
Les deux dispositifs de positionnement 100 sont agencés symétriquement par rapport au plan sagittal S10 et présentent une forme symétrique l’un par rapport à l’autre. Ce qui est valable pour l’un des dispositifs de positionnement 100 est transposable à l’autre dispositif de positionnement. On décrit à présent, à l’aide des figures 2 et 3, celui des deux dispositifs de positionnement 100 situé sur la fauche de la .
La ferrure 26 sur laquelle est fixée le dispositif de positionnement 100 comprend des trous d’indexage 27A, qui présentent ici chacun une forme carrée et qui sont répartis le long de la ferrure 26 à intervalles réguliers, ici tous les 25 mm. Des trous de fixation 27B sont aussi ménagés le long de la ferrure 26. Dans l’exemple illustré, les trous de fixation 27B sont de forme circulaire et sont ménagés entre chaque trou d’indexage 27A.
Le dispositif de positionnement 100 comprend une équerre 102 et un organe anti-retour, réalisé ici au moyen d’une plaquette 140.
L’équerre 102 est réalisée par pliage et découpage d’une plaque métallique, de préférence en acier, et est considérée comme rigide et indéformable. L’équerre 102 comprend une portion d’attache 104, et une portion d’arrêt 120.
La portion d’attache 104 comprend une portion principale 106, qui est sensiblement plane et qui s’étend selon un plan moyen P106. Des trous 108 sont ménagés dans la portion principale 106, pour la fixation de la portion d’attache 104 à la ferrure 26 correspondante, autrement dit au cadre haut 24, aux moyens d’organes de fixation, qui sont ici deux vis 110 coopérant chacune avec un trou 108 respectif de la portion principale et avec un trou de fixation 27B. Les trous 108 sont oblongs, parallèlement à l’axe de réglage, de manière à accommoder les jeux dimensionnels lors de la fixation du dispositif de positionnement 100 à la ferrure 26 correspondante.
La portion d’attache 104 comprend avantageusement une patte 112, qui s’étend en saillie hors du plan moyen P106 et qui est configurée pour coopérer avec un des trous d’indexage 27A – notamment par engagement de la patte 112 dans le trou d’indexage 27A choisi par l’utilisateur –, de manière à positionner l’équerre 102 le long de la ferrure 26 correspondante avant de mettre la portion principale 106 en appui contre la ferrure 26 puis de fixer cette équerre 102 au moyen des organes de fixation 110.
Lorsque la portion d’attache 104 est fixée à la ferrure 26 correspondante, comme représenté sur la a), la portion d’arrêt 120 est agencée orthogonalement à l’axe de réglage, en regard du bord haut 44 du châssis 40 et du côté de la face arrière 40B du châssis 40. Ainsi la portion d’arrêt 120 est configurée pour limiter des mouvements du châssis 40 vers l’arrière lorsque le châssis 40 est dans sa position de montage. Autrement dit, la portion d’arrêt 106 – et par extension l’équerre 102 – forme une butée arrière pour le châssis 40 en position de montage.
Un orifice 122 est avantageusement ménagé dans la portion d’arrêt 120. Cet orifice 122, ici de forme rectangulaire, est prévu pour recevoir une cage capturant un écrou, monté flottant par rapport à la cage, pour sécuriser le châssis 40 en position de montage à l’équerre 102 avec des organes de fixation tels que des vis. La cage et l’écrou flottant ne sont pas représentés.
L’équerre 102 comprend aussi une portion intermédiaire 124, qui relie la portion d’arrêt 120 à la portion d’attache 104. La portion intermédiaire 124 s’étend ici dans un plan orthogonal à l’axe de hauteur Z10, autrement dit ici un plan horizontal. Lorsque le châssis 40 est en position de montage, la portion intermédiaire 124 s’étend en regard du bord haut 44.
La plaquette 140 est fabriquée par pliage et découpage d’une plaque métallique. La plaquette 140 est assemblée à l’équerre 102 au moyen d’un organe de fixation, ici un rivet 142, de manière que la plaquette 140 est montée basculante par rapport à l’équerre 102 autour d’un axe dit « de déblocage » A140, qui est ici parallèle à l’axe transversal Y10.
La plaquette 140 comprend une partie de fixation 144, qui est assemblée à la portion d’attache 106 au moyen du rivet 142, et une partie de butée146, qui est située à distance de l’axe de déblocage A140.
La plaquette 140 est mobile entre deux positions, à savoir une position dite « de butée » – comme notamment représenté sur la c) – et une position dite « relevée » – comme notamment représenté sur la b) –.
En position de butée, la partie de butée 146 est agencée en regard de la portion d’arrêt et à distance de la portion d’arrêt 120 de l’équerre 102, ménageant un volume de réception V140 pour le bord haut 44 du châssis 40 en position de montage. Ainsi, la plaquette 140 en position de butée est configurée pour limiter les mouvements du châssis 40 dans la direction avant lorsque le châssis est en position de montage. Le dispositif de positionnement 100 est alors dans une configuration de butée.
En position relevée, la partie de butée 146 n’est pas en regard de la portion d’arrêt 120. Autrement dit, le volume de réception V140 est ouvert vers l’avant, et la plaquette 140 n’empêche pas les mouvements du châssis 40 vers l’avant. Le dispositif de positionnement 100 est alors dans une configuration relevée.
Le passage de la position de butée vers la position relevée définit est un mouvement de déblocage illustré par la flèche R140, qui est un ici mouvement de rotation centré sur l’axe de déblocage A140. Un mouvement inverse du mouvement de déblocage R140 est donc un mouvement de blocage, illustré par la flèche R’140.
Lorsque la plaquette 140 est déplacée de sa position de butée suivant le mouvement de déblocage R140, le mouvement de déblocage R140 continue jusqu’à ce que la partie de butée 146 viennent en appui contre la portion intermédiaire 124 de l’équerre 102.
Selon l’invention, le dispositif de positionnement comprend un organe anti-retour, qui est porté par l’équerre et qui est configuré pour :
limiter les mouvements du châssis dans une direction avant, opposée de la direction arrière, lorsque le châssis est en position de montage, et autoriser les mouvements du châssis selon la direction arrière vers la portion d’arrêt, jusqu’à ce que le châssis soit en position de montage.
Grâce à l’invention, une fois que le châssis est mis en butée contre la portion d’arrêt, l’organe anti-retour assure le maintien le châssis en regard de cette portion d’arrêt, évitant les risques de basculement du châssis. Il n’est plus nécessaire qu’une personne maintienne en position le châssis pendant qu’une autre personne sécurise le châssis à l’armature. Une seule personne suffit ainsi à assembler le châssis à l’armature, ce qui est économique. Avantageusement, l’organe anti-retour est mis en œuvre automatiquement, ce qui est particulièrement pratique.
Selon des aspects avantageux mais non obligatoires de l’invention, un tel dispositif de positionnement peut incorporer une ou plusieurs des caractéristiques suivantes prises isolément ou selon toute combinaison techniquement admissible :
l’organe anti-retour comprend une plaquette montée basculante par rapport à l’équerre, la plaquette étant mobile, selon un mouvement de déblocage, entre : une position de butée, dans laquelle la plaquette est agencée en regard de la portion d’arrêt et à distance de la portion d’arrêt, la plaquette en position de butée étant configurée pour limiter les mouvements du châssis dans la direction avant lorsque le châssis est en position de montage, et une position relevée, dans laquelle la plaquette n’empêche pas les mouvements du châssis selon la direction avant. La plaquette tend à passer de sa position relevée à sa position de butée par gravité. Le dispositif de positionnement comprend un organe de rappel, qui tend à repousser la plaquette de sa position relevée vers sa position de butée. La portion d’attache s’étend selon un plan moyen et est configurée pour être fixée au cadre haut au moyen d’organes de fixation, par exemple des vis, alors que l plaquette comprend une partie de fixation, qui est assemblée à la portion d’attache de manière que mouvement de déblocage est un mouvement de rotation de la plaquette par rapport à la portion de fixation, autour d’un axe de déblocage orthogonal au plan moyen, et que la partie de fixation comprend une zone d’appui, configurée pour venir en appui sur les organes de fixation lorsque la plaquette est en position de blocage. La plaquette comprend une partie de butée, qui est agencée de manière à limiter les mouvements du châssis dans la direction avant lorsque le châssis est en position de montage, alors que la partie de butée est en appui contre l’équerre lorsque la plaquette est en position relevée.
L’invention sera mieux comprise, et d’autres avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement à la lumière de la description qui va suivre, d’un mode de réalisation d’un dispositif de positionnement, d’une armoire électrique et d’un procédé de montage, conformes à son principe, donnée uniquement à titre d’exemple et faite en référence aux dessins annexés, dans lesquels :
- la est une perspective d’une armoire électrique conforme à l’invention, comprenant un châssis maintenu dans une position de montage au moyen d’un dispositif de positionnement, lui aussi conforme à l’invention ;
- la représente respectivement, sur deux inserts a) et b), une vue à plus grande échelle du cadre II à la et une perspective éclatée du dispositif de positionnement de la , et
- la représente, sur trois inserts a), b) et c), trois étapes successives d’une séquence de montage de l’armoire électrique de la , observée selon la flèche III à la .
Une armoire électrique 10 est représentée en . L’armoire électrique 10 comprend une armature 20, qui présente une forme globalement parallélépipédique et qui délimite un volume interne V20 de l’armoire électrique. L’armoire électrique 10 comprend ainsi une face basse 12, qui repose sur un sol 11, une face haute 14, qui est parallèle à la face basse 12, et quatre faces latérales 16. Par extension, les faces basse 12, haute 14 et latérales 16 de l’armoire électrique 10 sont aussi des faces basse 12, haute 14 et latérales 16 de l’armature 20.
Le sol 11 est supposé horizontal, l’armoire électrique 10 étant représentée dans une position normale d’utilisation. Par commodité, on définit un axe de hauteur Z10, qui est orthogonal au sol 11, soit ici vertical. On définit un axe de profondeur X10 et un axe transversal Y10, qui sont agencés de manière que les trois axes de profondeur X10, transversal Y10 et de hauteur Z10 forment ensemble un repère direct. L’axe de profondeur X10 et l’axe transversal Y10 sont donc parallèles au sol 11 et sont ici horizontaux.
L’armoire électrique 10 comprend généralement des panneaux, qui sont fixés à l’armature 20 de manière à obturer les faces 12, 14 et 16, afin de séparer physiquement et électriquement les appareils électriques reçus dans le volume interne V20 de l’extérieur de l’armoire électrique 10. Les panneaux ne sont pas représentés. Les panneaux sont généralement fabriqués par pliage et/ou découpage d’une tôle métallique, présentant typiquement une épaisseur comprise entre 1,5 mm et 2 mm.
Une des faces latérales 16, dite face avant 16A, est généralement obturée par un panneau monté sur charnière, de manière à former une porte d’accès au volume interne V20. Par extension, la face avant 16A est aussi une face Dans l’exemple de la , la face avant 16A est orthogonale à l’axe de profondeur X10. On définit une direction avant comme étant une direction parallèle à l’axe de profondeur X10 et orientée vers un utilisateur se tenant devant la face avant 16A. Une direction arrière est une direction opposée à la direction avant. Sur les figures, la direction avant est donc orientée vers la gauche, tandis que la direction arrière est orientée vers la droite. La présente description est donnée en référence à l’orientation des divers éléments de l’armoire électrique 10 sur les figures, sachant que ces éléments peuvent être orientés différemment dans la réalité.
L’armature 20 présente une forme globalement symétrique par rapport à un plan sagittal S10, qui est orthogonal à l’axe transversal Y10. L’armature 20 comprend un cadre bas 22, qui borde la face basse 12, et un cadre haut 24, qui borde la face haute 14. Le cadre bas 22 et le cadre haut 24 sont chacun formés d’un assemblage de quatre ferrures 26 avec quatre raccords d’angle 28, de manière à former un rectangle. Chaque raccord d’angle 28 du cadre bas 22 est relié à un raccord d’angle 28 respectif du cadre haut 24 par un montant 30 respectif. L’armature 20 comprend donc quatre montants 30, qui sont parallèles à l’axe de hauteur Z10.
L’armoire électrique 10 comprend un châssis 40, qui est reçu dans le volume interne V20 et qui est fixé à l’armature 20. Le châssis 40 est ici réalisé par pliage et découpage d’une plaque métallique, de préférence en acier, présentant typiquement une épaisseur comprise entre 2 mm et 3 mm. Le châssis 40 est ainsi considéré comme rigide et indéformable. Le châssis 40 est configuré pour recevoir divers appareils électriques tels que des contacteurs, disjoncteurs, transformateurs, boitiers fusibles, etc., en fonction de l’utilisation à laquelle est destinée l’armoire électrique 10. Les appareils électriques ne sont pas représentés.
Sur les figures 1, 2a) et 3c), le châssis 40 est représenté dans une position dite « de montage » par rapport à l’armature 20, qui est une position normale d’utilisation. Le châssis 40 présente une forme globalement rectangulaire et s’étend selon un plan de fixation P40. Le châssis 40 comprend une face avant 40A et une face arrière 40B, orientée à l’opposé de la face avant 40A. En position de montage, le plan de fixation P40 est orthogonal à l’axe de profondeur X10, la face avant 40A étant orientée vers l’avant, tandis que la face arrière 40B est orientée vers l’arrière. Le châssis 40 comprend un bord bas 42 et un bord haut 44, opposé au bord bas 42. En position de montage, dans le bord bas 42 est situé à proximité du cadre bas 22, tandis que le bord haut 44 est situé à proximité du cadre haut 24. Dans l’exemple illustré, le bord bas 42 est porté par deux glissières 23A, qui sont fixées au cadre bas 22 parallèlement à l’axe de profondeur X10, tandis que le bord haut 44 est maintenu en position par rapport au cadre haut 24 par deux dispositifs de positionnement 100, qui sont chacun fixés à une des ferrures 26 du cadre haut 24, ces ferrures étant parallèles aux glissières 23A. Les glissières 23A définissent une direction de montage du châssis 40, la direction de montage étant ici parallèle à l’axe de profondeur X10. Par extension, l’axe de profondeur X10 est aussi une direction de montage pour les ferrures 26 sur lesquelles sont fixés les dispositifs de positionnement 100, et pour ces dispositifs de positionnement 100.
Lorsque le dispositif de positionnement 100 est fixé à la ferrure 26 correspondante, la plaquette 140 est configurée pour passer de sa position relevée à sa position de butée par gravité, comme illustré sur la c). Autrement dit, le mouvement de blocage R’140 se fait par gravité, et la configuration de butée est une configuration naturelle du dispositif de positionnement 100. Le dispositif de positionnement 100 permet ainsi automatiquement le maintien du châssis 40 en position de montage, ce qui procure à l’utilisateur une sécurité passive lors de l’assemblage du châssis 40 à l’armature 20.
En variante non représentée, le dispositif de positionnement 100 comprend un organe de rappel, par exemple un ressort, qui tend à repousser la plaquette 140 de sa position relevée vers sa position de butée.
La partie de fixation 144 comprend une zone d’appui 148, qui est configurée pour venir en appui sur l’une des vis 110 de fixation lorsque la plaquette 140 est en position de butée, comme sur les figures 2 a), 3 a) et 3 c), de manière à limiter une amplitude angulaire du mouvement de blocage R’140 de la plaquette 140 et à maintenir la partie de butée 146 en regard de la portion d’arrêt 120 de l’équerre 102.
En variante non représentée, la zone d’appui 148 est configurée pour venir en appui sur une saillie ménagée sur la portion d’attache 106, par exemple par emboutissage.
On décrit à présent un procédé de montage de l’armoire électrique 10.
L’armature 20 est préalablement assemblée, y compris les glissières 23A et les dispositifs de positionnement 100. Des butées basses sont fixées au glissières 23A, pour indexer une position du châssis 40 le long des glissières 23A, les dispositifs de positionnement 100 étant fixés aux ferrures 26 correspondantes de manière à être verticalement alignées avec les butées basses. Les butées basses ne sont pas représentées. Chaque plaquette 140 est initialement maintenue, par gravité, dans la position de butée.
Initialement, le châssis 40 est introduit incliné par la face avant 16A, en posant le bord bas 42 sur les glissières 23A. Le bord bas 42 du châssis 40 est déplacé sur les glissières 23A jusqu’à la position indexée par les butées basses.
Ensuite, le bord haut 44 est progressivement rapproché de la portion d’arrêt 120 selon un mouvement de relevage R40 du châssis 40. De manière schématique, le mouvement de relevage R40 est un mouvement de rotation autour d’un axe A40 parallèle à l’axe transversal Y10 et situé au niveau du bord bas 42. L’armoire électrique 10 est alors dans la configuration de la a). Au cours du mouvement de relevage R40, le mouvement du bord haut 44 comprend une composante verticale et orientée vers le haut, et une composante horizontale, orientée vers l’arrière.
Alors que le mouvement de relevage R40 continue, le bord haut 44 vient en appui contre la partie de butée 146 de la plaquette 140 et repousse la plaquette 140 vers sa position relevée, comme sur la b). Autrement dit, le châssis 40 repousse la plaquette 140 de sa position de blocage vers sa position relevée selon le mouvement de déblocage R140. La plaquette 140 s’escamotant vers sa position relevée, la plaquette 140 autorise les mouvements du bord haut 44 – et par extension du châssis 40 – selon la direction arrière.
Alors que le mouvement de relevage R40 continue, le bord haut 44 du châssis 40 arrive en butée avant contre la portion d’arrêt 120. Le châssis 40 est alors dans sa position de montage. La plaquette 140 revient dans sa position de butée par gravité, selon le mouvement de blocage R’140. Ainsi la plaquette 140 – et par extension l’organe anti-retour – limite les mouvements du châssis 40 dans la direction avant. Le dispositif de positionnement 100 est alors dans sa configuration de butée, comme sur la c), dans laquelle l’organe anti-retour maintient le châssis 40 en position de montage.