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DISPOSITIFS DE MONTAGE D'ORGANES COMPOSANTS DES CIRCUITS ELECTRIQUES.
La présente invention est relative aux dispositifs de montage de,conducteurs électriques et similaires et aux dispositifs de montage et de câblage pour les organes composants des,circuits électriques tels que ceux communément désignés sous le terme d'"organes se terminant par un con- ducteur" .
Les circuits électroniques comprennent communément un nombre élevé d'organes relativement petits termines par des conducteurs, par exemple des résistances, des condensateurs et des redresseurs connectés entreeux.
L'un des objets de la présente invention est de prévoir un dispositif de montage compact et économique grâce auquel un grand nombre d'organes miniatures peuvent être montés très près les uns des autres de façon pratique, sans gêner leur câblage ou leur accessibilité.
L'une des caractéristiques de la présente invention réside dans un panneau d'équipement électrique comprenant une plaque de substance thermo-plastique (par exemple celle qui est vendue sous la marque de fabrique "Perspex"), sur la surface de laquelle des organes électriques sont montés et fixés uniquement au moyen de conducteurs qui ont été noyés par leur extrémité dans la substance thermoplastique et autour desquels ladite substance s'est solidifiée.
Une autre caractéristique de l'invention réside dans une méthode permettant de fixer des conducteurs électriques dans des positions choisies de façon arbitraire sur la surface d'un panneau isolant, chaque conducteur étant inséré par son extrémité dans/ou à travers ledit panneau alors que la substance qui compose celui-ci est encore malléable pour permettre la pénétration.
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Le terme conducteur électrique désigne les conducteurs de toutes formes, outils soient de section circulaire ou rectangulaire-et désigne de même des conducteurs et des bornes tels que ceux qui sont utilisés pour le montage ou l'établissement de connexions avec des organes électriques des types décrits.
Par l'extrémité d'un conducteur, il faut entendre la pointe d'un conducteur pratiquement droit ou l'extrémité d'une boucle obtenue en recourbant un fil sur lui-même pour former une boucle ouverte ou fermée.
La substance qui constitue le panneau peut être une matiére isolante ayant la propriété de se solidifier par polymérisation, ou de toute'autre manière, à une température ambiante normale et, de préférence, mais non nécessairement, une substance thermo-plastique qui puisse être ramollie, après avoir étésolidifiée, lorsqu'on la chauffe au moyen d'un fer à souder chaud porté à une température voisine de celle à laquelle les opérations normales de soudure à l'étain sont réalisées. On s'est aperçu qu'une substance thermo-plastique comprenant du méthacrylate de polyméthyle, par exemple celle vendue.sous la marque de fabrique "Perspex" et pratiquement non plastifiée est particulièrement appropriée à cet usage.
Les objets et caractéristiques de la présente invention appa- raltront plus clairement à la lecture de la description suivante d'un certain nombre d'exemples de réalisations, ladite description étant faite en relation aux figures ci-annexées dans lesquelles :
La Fig. 1 représente un exemple typique d'organe électrique terminé par des conducteurs.
Les Figs. 2, 4, 16, 17, 18, 19,20 montrent diverses méthodes pour former et préparer les conducteurs des organes composants tandis que
Les Figs. 3, 5, 7, 8, 9, 12, 13, 14, 15,21, 22,23, 32,33, montrent diverses méthodes de montage des organes électriques dont les conducteurs ont été ainsi formés et préparés.
Les Figs. 6 à 10 montrent des dispositifs de montage pour les organes électriques et,
La Fig. 11 montre une base de montage sur laquelle est inscrite la désignation des organes.
La Fig. 24 montre une vue en élévation et en plan d'une partie d'un outil qui sera décrit.
La Fig. 25 montre une base de montage comportant des informations relatives à la désignation, à l'emplacement et à la fixation des organes.
La Fig. 26 montre un montage de circuits superposés.
La Fig. 27 montre un montage de circuit à double face.
Les Figs. 28 et 29 montrent des unités d'assemblage sur lesquelles sont fixés des organes composants et des valves thermo-ioniques.
La Fig. 30 montre un montage sur rack dont
La Fig. 31 montre une vue en coupe agrandie, prise suivant la ligne AA, dans la direction des flèches.
Si 1,'on se réfère à la Fig. 1 on voit que des organes électriques terminés par des conducteurs se composent d'un corps 1 qui peut être un condensateur ou une résistance ou un autre organe de circuit électrique, et pouvant varier en longueur et en section, et de conducteurs d'extrémités tels que 2, 2' qui peuvent être pratiquement dans le même alignement et peuvent s'étendre depuis le corps 1 dans les directions opposées comme montré, lesdits conducteurs pouvant également être parallèles et s'étendre tous les deux depuis le corps, dans la même direction.
Pour permettre la fixation d'un tel organe, les conducteurs 2, 2'
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qui le terminent peuvent être préparés suivant l'une de plusieurs méthodes possibles, par exemple en formant à une distance convenable du corps 1 des boucles 3, 3', (Fig. 2) dont les extrémités 4 et 4' sont pratiquement à an- gle droit avec les portions 2, 2'. Lesdites extrémités 4, 4' peuvent être aplaties et rendues rugueuses comme le montre la Fig. 4, et peuvent, de plus être recourbées en forme de crochet comme montré en 25 à la Fig. 16 ou en une boucle complète dans des buts qui seront décrits ultérieurement.
Afin de maintenir une longueur minimum prédéterminée de conduc- teur entre le corps 1 et la boucle 3 à laquelle, ainsi qu'il sera décrit ul- térieurement, un traitement thermique peut être appliqué, et pour maintenir la boucle 3 à une distance inférieure à ladite longueur minimum prédéterminée du corps 1, une boucle 26 telle que celle montrée à la Fig. 17 peut être formée dans le conducteur entre la boucle 3 et le corps 1. Dans les cas où la grosseur du fil est telle que le poids de l'organe composant est suscep- tible de dérouler la boucle 3 lorsqu'il se trouve en position de service, la boucle 3 peut comporter un tour supplémentaire comme montré en 27 à la Fig. 18.
Les extrémités du conducteur peuvent subir d'autres préparations; par exemple on peut y fixer un conducteur de connexion ou d'attache comme montré à la Fig. 19, où l'on voit un conducteur 28 enroulé de façon très serrée autour de l'extrémité 4 du conducteur, tout près de la boucle 3, ou ainsi que le montre la Fig. 20 qui montre un conducteur 29 enroulé de façon très serrée autour de l'extrémité 4 qui est munie du crochet 25 et qui a été précédemment préparée et formée de façon à présenter une section pratiquement rectangulaire.
Les conducteurs d'un organe ayant été préparés selon l'une des manières déjà mentionnées ou selon toute autre manière appropriée, ledit organe est fixé en poussant ou en tirant les extrémités des conducteurs dans une base de montage thermo-plastique ou à travers celle-ci, selon une méthode qui sera décrite.
On fait pénétrer les conducteurs préparés ainsi que le montrent les Figs. 2 ou 4 dans la plaque ou la bande de matière thermo-plastique, alors que ladite substance thermo-plastique se trouve en état de plasticité au point d'entrée ou autour de celui-ci. Par exemple on a découvert qu'avec des extrémités de conducteurs composés de fil de cuivre de grosseur standard 20, l'application à une boucle 3 d'un fer à souder ordinaire, chauffé à une température propre à réaliser une soudure, est suffisante pour chauffer l'extrémité 4 et la faire pénétrer par pression dans une plaque de,sub- stance plastique acrylique, par exemple du méthacrylate de polyméthyle.
L'extrémité 4 est placée sur la surface de la plaque, à angle droit avec cel- le-ci. La chaleur du fer à souder se propage de la boucle 3 à l'extrémité. et ramollit la plaque, et la pression appliquée par le fer à souder fait pénétrer l'extrémité 4 dans la plaque jusqu'à ce qu'elle soit arrêtée par la boucle 3 lorsque celle-ci atteint la surface de ladite plaque.
Une application directe-de chaleur à la boucle 3 peut être évitée si l'on perce un trou de guidage dans la substance thermo-plastique au moyen d'une pointe ou d'un conducteur chaud et si l'on insère l'extrémité 4 dans ce trou ainsi constitué après le retrait du conducteur chaud, en utilisant la pression nécessaire pour faire pénétrer l'extrémité 4 dans ledit trou alors que la substance thermo-plastique autour dudit trou est encore dans la condition plastique provoqée par la chaleur du conducteur chauffé. Lorsque la substance thermo-plastique se solidifie, elle se contracte autour de l'extrémité 4 et la maintient fermement en position.
L'autre extrémité 4' est traitée de fason similaire de manière à ce que l'organe composant et ses conducteurs d'extrémités prennent une position telle que celle montrée à la Fig. 3 dans laquelle 5,5' montrent une vue en coupé de la substance thermo-plastique, par exemple un éther acrylique se présentant soit sous la forme de deux bandes, soit en une seule pièce pouvant étre fixée de façon appropriée avant ou après que n'y soit fixé l'organe composant, ainsi que le montre par exemple la Fig. 6 sur laquelle on voit deux bandes 5 et 5' maintenues de façon rigide entre des barres ou rails 6, 6'.
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Ainsi que le montre la Fig. 4 les extrémités 4 et 4' peuvent' ' être aplaties et peuvent être cannelées ou rendues rugueuses afin d'amélio-rer leur fixation dans la substance thermo-plastique. Les extrémités 4 et.
4' peuvent être d'une longueur telle qu'elles traversent complètement la substance thermo-plastique. Un exemple de cette fixation est montré à la Fig. 5, où les extrémités aplaties sont montrées, l'extrémité 4 présentant un prolongement 21 pouvant être utilisé pour établir des connexions électriques ainsi qu'il sera décrit ultérieurement. L'extrémité 21 peut présenter une boucle sur la face inférieure de la base, ainsi que le montre la Fig. 7.
Les boucles 3 et 21 peuvent être situées très près de la base de montage 5 afin de servir d'arrêt et de maintenir la position du conducteur sur la plaque.
Un conducteur formé ainsi que le montre la Fig. 16 peut être tiré à travers un support thermo-plastique de la manière suivante. Un fer chauffé ou un dispositif similaire présentant un crochet métallique pointu qui y est attaché, ainsi qu'il est montré en 30 sur la Fig. 24, est chauffé aux environs d'une température normale de soudure et la pointe du crochet est poussée à travers la substance thermo-plastique depuis la face inférieure. De préférence le crochet métallique pointu est muni d'une lèvre de chaque coté de son ouverture afin d'arrêter toute tendance de la substance thermo-plastique à pénétrer dans ladite ouverture.
Le crochet 25 (Fig. 16) est fixé au crochet 30 et est tiré vers l'arrière à travers le trou fait par le crochet 30 alors que la substance thermo-plastique énvironnante est encore malléable, ceci formant une borne. Le crochet 25 peut être laissé avec ses deux branches maintenues fermement dans la plaque, comme montré en 40 à la Fig. 32, afin de fixer le conducteur à la plaque. La boucle 40 peut être utilisée de plus pour le câblage sur une face de la substance thermo-plastique et la boucle 41 (Fig. 32) peut servir de point d'essai sur la face sur laquelle se trouve l'organe. Un collier approprié 31 (Fig. 24) peut être fixé au crochet 30 pour limiter la distance de pénétration de celui-ci dans la substance thermo-plastique.
Suivant une autre disposition, le crochet 25 (F.g. 16) peut présenter une boucle telle que celle montrée en 21 sur la Fig. 7 ou peut être coupé de façon à affleurer la surface de la substance thermo-plastique, ou bien il peut être utilisé de toute autre manière pratique pour permettre la fixation d'un conducteur d'attache ou de sortie, par exemple en tordant ensemble les deux conducteurs ou en les soudant ou en effectuant ces deux opérations. Durant le soudage la boucle 3 sert à augmenter le trajet le long duquel la chaleur peut se propager jusqu'à l'organe et réduit ainsi pour celui-ci le risque d'être endommagé par ladite chaleur.
Les organes terminés par des rubans métalliques peuvent être fixés de fagon similaire par les méthodes décrites.
Une autre méthode consiste à former des boucles ou des extirémtés ou des bornes dans un conducteur d'inter-connexion et à faire pénétrer ces boucles ou extrémités à travers la substance thermo-plastique ainsi que le montre la Fig. 33 de manière à ce que les bornes ainsi formées permettent que des organes composants y soient attachés.
Un organe qui a été fixé selon la méthode décrite en dernier 13 eu peut être remplacé aisément de manière évidente. Un organe fixe selon l'une des autres méthodes décrites peut être remplacé en coupant les conducteurs 2, 2' pour retirer ledit organe et fixer l'organe de remplacement aux boucles 3, 3' avec ou sans soudure.
On examinera maintenant'les méthodes permettant d'effectuer des connexions électriques avec les organes l'une de ces méthodes est montrée à la Fig. 6. Les organes 1, 7,8, 9, sont montrés fixés aux bandes thermoplastiques 5, 5' par l'une des méthodes déjà décrites de même que les conducteurs 10, 11, 12, 13 qui peuvent être,les conducteurs d'autres organes. Le câblage consiste en des bandelettes ou autres conducteurs électriques 14, 15, 16,17 qui sont enfilés à travers les diverses boucles formées dans les con-
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ducteurs des divers organes et dans les conducteurs de sortie pour former le circuit désiré et qui peuvent y être soudés.
Ainsi que le montre la vue en coupe de la Fig. 8, les boucles 3 que traverse un conducteur tel que 18 peuvent être noyées dans la substance thermo-plastique 5 avec ou sans soudure préalable par Inapplication de chaleur et de pression à ladite boucle 3, comme déjà décrit. Ceci forme une connexion électrique adéquate pour certaines utilisations.
Dans une autre réalisation de l'invention, les boucles 3 sont formées après que les conducteurs ont été passés à travers une base de mon- tage. Une telle disposition est montrée dans la vue en coupe de la Fig. 9 dans laquelle le conducteur 2, après avoir été inséré à travers le support thermo-plastique 5, selon une manière déjà décrite, est recourbé en une boucle 3 sur la face inférieure, ladite boucle pouvant être poussée ou tirée dans le support 5 après l'insertion ou la fixation d'un conducteur de connexion 19 avec ou sans soudure.
Dans une autre réalisation de l'invention la substance thermoplastique se présente sous la forme d'une feuille de substance thermo-plastique comme montré en 20 aux Figs. 10 et 11, des renseignements concernant les détails du circuit, les organes composants et le câblage, ou autres renseignements similaires pouvant être imprimés ou gravés sur l'une ou sur les deux faces de ladite feuille. Les deux conducteurs d'extrémité de chaque cr- gane d'un circuit peuvent être poussés ou tirés dans la même feuille de substance thermo-plastique selon l'une des méthodes décrites ci-dessus.
Par exemple le dispositif de circuit montré à la Fig. 6 est également montré à la Fig. 10, les bandes 5, 5' et leurs rails 6, 6' étant remplacés par la feuille 20 qui peut être préparée par impression comme le montre la figure 11 afin d'indiquer les références des organes ou, comme à la Fig. 25, afin de montrer en plus les références des organes et des informations concernant remplacement et la fixation ou l'inter-connexion desdits organes. De telles dispositions suppriment la nécessité du marquage des organes individuels.
Les informations concernant l'emplacement peuvent également se présenter sous forme d'encoches ou de trous de guidage situés de manière à indiquer les endroits où les conducteurs doivent traverser la feuille de substance thermoplastique.
En plus des impressions ou des gravures sur la feuille 20 ou en remplacement de celles-ci, une feuille séparée comportant les renseignements désirés peut lui être superposée. Une telle disposition est montrée à la Fig. 26 qui montre un schéma de circuit imprimé sur une plaque de substance thermo-plastique 31 de telle manière que lorsqu'elle est fixée au moyen des colonnettes 32 sur la plaquette 20, les symboles indiquent les fonctions des organes situés immédiatement derrière sur la plaquette 20. De plus la plaquette 31 peut comprendre un schéma de circuit fixé de façon adhésive et le schéma, ou le schéma et la plaquette 31 peuvent'comprendre des portions évidées lorsqu'il est désirable de pouvoir examiner ou atteindre les organes fixés sur la plaquette 20.
Bien que la plaquette 31 soit montrée comme étant fixée sur les colonnettes 32, elle peut être fixée ou suspendue de toute manière pratique et peut comporter une étiquette donnant tous renseignements désirés. -Cette disposition peut également être étendue de manière à montrer un diagramme de fonctionnement qui est fixé ou articulé face à l'appareillage de fonctionnement, de manière à être associé à celui-ci, indiquant ainsi le fonctionnement du circuit.
Par exemple un schéma peut être fixé en conjonction avec un assemblage du type montré à la Fig. 28. Dans un tel dispositif certains organes composants sont disposés sur une face d9une plaque de montage 34 fixée verticalement et d'autres organes composants sont fixés sur des panneaux d'équipement conçus comme des sous-assemblages fixés en profondeur depuis l'autre face de la plaque de montage. En face des organes composants fixés sur la plaque de montage on peut fixer une plaque comportant un schéma qui sera de préférence fixée verticalement et parallèlement à la plaque de montage.
La plaque comportant le schéma peut être transparente, ou opaque se-
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lon la nécessité et peut comporter des évidements appropriés permettant de voir ou d'atteindre les organes à travers ladite -plaque.elle peut comporter des étiquettes de deux types différents, un premier type étant individuel aux organes auxquels il se réfère sur la plaquede montage et étant situé physiquement en face de ceux-ci, le second type étant fonctionnel et chaque étiquette étant commune chacune à un sous-assemblage (ou à un second assemblage inférieur ou à un groupe de sous-assemblages) disposé en profondeur-sur les panneaux d'équipement situés à l'arrière. Le câblage peut également être montré.
Les Figs. 12 à 15 montrent une autre méthode pour réaliser les connexions électriques entre des organes.
Si l'on se réfère en premier lieu à la Fig. 12, on voit que l'extrémité 4 du conducteur est noyée, ainsi qu'il a déjà été décrit, dans la substance thermo-plastique, par exemple une bande 5, laissant une portion 22 autour de laquelle est torsadé,ainsi que le montre la fige 13 , un conducteur de connexion tel que 23.
Ainsi que le montre la Fig. 14 les portions de contact des conducteurs 22 et 23 sont recouvertes, par peinture, d'une àubstnace conductrice, par exemple de la soudure à froid, ou de peinture ou d'email, ou bien, en premier lieu, de soudure à froid et ensuite de peinture ou d'émail, formant ainsi un revêtement simple ou double 24. Ce revêtement 24, s'il est constitué par une substance conductrice, par exemple de la soudure à froid, sert à améliorer l'inter-connexion électrique entre le conducteur 23 et la portion 22 de l'extrémité 2 du conducteur tandis que l'application de peinture ou d'émail sert à empêcher la pénétration d'humidité ou d'atmosphère à la connexion.
L'opération ou les opérations de .revêtement ayant été' effectuées l'extrémité 4 du conducteur est pressée plus profondément à. l'intérieur de la substance thermo-plastique, selon une méthode déjà décrite, jusqu'à ce que la connexion assume la position montrée à la Fig. 15. D'autres moyens connus peuvent également être utilisés pour assurer la conductivité.
Ainsi que le montre la Fig. 27 les organes composants peuvent être fixés des deux cotés d'une plaquette de substance thermo-plastique au moyen de l'une des méthodes déjà décrites.
Le conducteur d'extrémité d'un organe, préparé et connecté comme il a été décrit en relation avec les Figs. 19 et 20, peut être poussé ou tiré dans une plaque de substance thermo-plastique, comme montré aux Figs.
21 et 22, et le crochet 25 ou les extrémités dépassantes 34 peuvent être coupées. Afin d'améliorer la connexion électrique entre le conducteur d'extrémité d'un organe et un conducteur qui lui a été relié, les extrémités 34 peuvent être égalisées de façon appropriée et soudées ensuite ensembles comme le montre la Fig. 23. Un certain nombre de ces connexions sur la même face d'une plaquette de substance thermo-plastique peuvent être fondues et soudées par fusion des extrémités 34 et passage dans un bain de soudure en fusion.
Les panneaux ou les plaquettes thermo-plastiques équipés avec des organes composants de circuit selon une manière décrite peuvent être pivotes cote à côte, sur un coté d'une plaque de montage qui comporte sur son autre face des valves thermo-ioniques ou autres appareillages. Une telle unité d'assemblage est montrée à la Fig. 28 dans laquelle deux panneaux 20 sont fixés de manière à pouvoir pivoter d'un côté d'une plaque de montage verticale 34 qui est percée en 35 pour la fixation de valves, de telle sorte que celles-ci dépassent de ladite plaque 34 du côté opposé à celui duquel dépassent les panneaux 20. L'entretien de l'équipement monté de cette manière présente le désavantage de nécessiter un libre accès aux deux côtés des racks sur lesquels les unités d'assemblage sont fixées.
Ce désavantage peut être évité en fixant les valves ou autres composants de l'équipement principal sur des plaques ou des bandes de fixation attachées aux ex- trémités libres des panneaux de substance thermo-plastique comme montré à la Fig. 29 où l'on voit que les plaques 36 servant .de supports aux valves sont
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fixées sur des panneaux alternés, étant supposé que le circuit qui doit être monté sur le panneau intermédiaire est tel qu'il ne nécessite pas de plaques pour le montage des valves.
Dans une autre disposition toutefois des panneaux ou des plaquettes de substance thermo-plastique équipes avec des organes composants d'un circuit selon la manière décrite sont formes par des racks à simple ou à double face consistant par exemple en des profilés en H ou en I attachés ensemble à leur partie supérieure et inférieure par des portions horizontales. Une telle disposition est montrée aux Figs. 30 et 31 où l'on voit que les panneaux 20, qui peuvent varier au moins dans l'une de leurs dimensions en fonction du nombre 'et des dimensions des organes composants qui doivent y être fixés, sont placés entre les portions droites 37 et maintenus en position par des bandes 38 formant arrêt ou par tout autre dispositif connu, les parties droites étant connectées ensemble par les portions horizontales 39.
Une telle disposition est économique et facile à réaliser puisque des plaquettes de substance thermo-plastique relativement minces fixées dans une armature comparativement légère sont capables de porter de nombreux organes fixés très près les uns des autres, selon l'une des manières décrites.
Bien que les principes de la présente invention aient été décrits ci-dessus en relation avec des exemples particuliers de réalisations, on comprendra clairement que cette description est donnée seulement à titre d'exemple et ne limite pas la portée de l'invention.