EP1965400B1 - Dispositif de commande d'un composant d'une carte électronique et système de déclenchement le comprenant - Google Patents

Dispositif de commande d'un composant d'une carte électronique et système de déclenchement le comprenant Download PDF

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EP1965400B1
EP1965400B1 EP08354004A EP08354004A EP1965400B1 EP 1965400 B1 EP1965400 B1 EP 1965400B1 EP 08354004 A EP08354004 A EP 08354004A EP 08354004 A EP08354004 A EP 08354004A EP 1965400 B1 EP1965400 B1 EP 1965400B1
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EP
European Patent Office
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cover
actuating means
face
circuit board
printed circuit
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EP1965400A1 (fr
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Henri Schneider Electric Industries SAS Belloto
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Schneider Electric Industries SAS
Original Assignee
Schneider Electric Industries SAS
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H3/00—Mechanisms for operating contacts
    • H01H3/02—Operating parts, i.e. for operating driving mechanism by a mechanical force external to the switch
    • H01H3/08—Turn knobs
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H19/00—Switches operated by an operating part which is rotatable about a longitudinal axis thereof and which is acted upon directly by a solid body external to the switch, e.g. by a hand
    • H01H19/02—Details
    • H01H19/10—Movable parts; Contacts mounted thereon
    • H01H19/14—Operating parts, e.g. turn knob
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H71/00—Details of the protective switches or relays covered by groups H01H73/00 - H01H83/00
    • H01H71/74—Means for adjusting the conditions under which the device will function to provide protection
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H19/00—Switches operated by an operating part which is rotatable about a longitudinal axis thereof and which is acted upon directly by a solid body external to the switch, e.g. by a hand
    • H01H2019/008—Switches operated by an operating part which is rotatable about a longitudinal axis thereof and which is acted upon directly by a solid body external to the switch, e.g. by a hand with snap mounting of rotatable part on fixed part, e.g. rotor on stator, operating knob on switch panel

Definitions

  • the invention relates to the actuation of a rotary component of an electrical tripping system, in particular an encoder wheel acting on an electronic card. Thanks to assembly games, the system can withstand the constraints inherent in its operation, without the rotary component being solicited except for the recommended rotation.
  • the invention more generally relates to a portion of an electrical equipment in which the protective cover of the electronic card is arranged to withstand the various constraints without the actuating means of the adjustment components of the electronic card that are there. snapped do not transmit pressure to said components.
  • the preferred application is an electronic trigger system, for example a circuit breaker whose protection system is adjustable by coding wheels.
  • the invention also relates to a method of assembling an element of such an electronic trigger system allowing optimization in the transmission of effort during assembly as in the operation of the element.
  • a molded case circuit breaker 1 comprises a trip unit 2 of the circuit breaker 1, which can for example be interchangeable, housed in the casing of the breaking device 1 and for actuating the contacts of the circuit breaker 1.
  • the trigger 2 may be electronic: its processing unit receives signals supplied by current sensors; when the value of the current signals exceeds predetermined thresholds for predefined durations, a trip command controls a relay opening the contacts.
  • Such a trigger 2 comprises a housing of insulating material, consisting of a lower shell 3 intended to be fixed in the circuit breaker box 1 and an upper shell 4 visible from the operator; in the housing 3, 4 is arranged a printed circuit board 5.
  • the triggering thresholds are preferably adjustable from the outside using means 6 connected to the processing unit. As illustrated in Figure 1B and presented in the marketed products.
  • the printed circuit board 5 then supports setting switches 7 which require openings 8 in the front face 4 of the trigger housing 2 to be accessible from the outside.
  • One of the most reliable embodiments is obtained by setting up switches 7 at different positions, in particular of the encoder wheel type, for example at 8, 10 or 16 coding positions: a predetermined angular position of the wheel 7 relative to the card 5 corresponds to a binary code of signals present on the output conductor (see for example FR 2,638,918 ).
  • the encoder wheel 7 is actuated by means of an actuating means 6: it comprises, in a conventional manner, a central orifice into which the rod of the actuating button 6 accessible from the outside can be inserted, and whose rotation causes the wheel 7 to be positioned in a predetermined position.
  • an actuating means 6 it comprises, in a conventional manner, a central orifice into which the rod of the actuating button 6 accessible from the outside can be inserted, and whose rotation causes the wheel 7 to be positioned in a predetermined position.
  • the relative rotational position of the coding wheel 7 is not stable, and nothing allows to know in which state of adjustment one is. It is furthermore recommended that this adjustment knob 6 exerts as few constraints as possible on the encoder wheel 7 and the printed circuit board 5.
  • the circuit breaker 1 can generate gaseous escapements: overpressures (arrows), in particular for electronic systems of limited size and therefore respective commitment wheel 7 / button 6 succinct, could "eject" the means of 'actuation 6 out of the wheel 7. Although this generates a constraint on the encoder wheel 7, the usual mounting mode thus consists in positioning the cover 4 of the housing above the actuating means 6 so that the button 6 is "trapped" in the housing. residual space.
  • the invention aims to remedy the problems of setting up the operating members of the electronic trigger coding wheels. More generally, the invention relates to electrical equipment elements comprising an electronic card provided with rotary adjustment components to be actuated from outside their housing and devices for controlling these adjustment components.
  • the assembly method according to the invention comprises a step of setting in place by snapping the actuating means of the adjusting component in a hole of the protective cover after the latter has been secured to the card, so that the forces required to engage the rod of the actuating means are carried on the cover and not on the adjusting component, that is to say that the electronic card does not suffer the associated constraints.
  • This delayed assembly on the production line also makes it possible to dimension the actuating means so that the forces are taken up by the cover also during adjustments and operation.
  • the adjustment components are driven passively, but the method according to the invention also tolerates a large clearance between the elements.
  • the latching is performed by means, such as lugs mounted on tongues, located in a plane parallel to the lid and not parallel to the rod.
  • the method according to the invention in a preferred embodiment, further comprises a step of testing and / or adjustment, for example by successive automated actuations of the different actuating means, in order to initialize their relative position as well as the coding initial.
  • the invention in another aspect, relates to a device for controlling a rotary adjustment component associated with an electronic card comprising a means for actuating the component of which a rod cooperates with it, and a cover for protecting the card.
  • the cover comprises a through hole in which the actuating means can snap through the geometry of the periphery of the orifice and a groove present between two faces of the actuating means.
  • the periphery of the orifice is provided with means located in a plane parallel to that of the cover and able to move parallel to said cover.
  • the passage formed by the orifice is decomposed into a functional part and a game part.
  • one or more tabs delimit a functional part of the orifice in which the actuating means may be snapped, the tabs forming spring parallel to the lid through the play portion of the orifice, to partially fit into the groove.
  • the latching is performed by pins and not on the entire periphery of the groove; advantageously, a lug is mounted on one end of a tongue extracted from the lid or parallel to it, which allows a spring effect of the lid during the introduction.
  • the periphery of the orifice forms a sort of lyre.
  • This embodiment further allows a simple offset of the tongue relative to the outer surface of the lid, so that the actuating means does not protrude from the lid once in place.
  • the adjustment component can thus, once the system is mounted, be operated accurately and reliably without exerting unnecessary constraints on the electronic card.
  • the actuating means is a small piece, in particular with regard to the length of the rod, and made of molded plastic. A lateral play, parallel to the cover, may exist when the actuating means is snapped into the groove to increase the machining and alignment tolerances.
  • the invention therefore relates to a device for controlling a rotary adjustment component associated with an electronic card which comprises an actuating means comprising a first outer face, a second opposite face whose surface is inscribed in the first face, the first and second faces being separated from each other by a groove, and a rod projecting from the second face capable of cooperate with said rotary adjusting component.
  • the control device further comprises a protective cover provided with a through orifice partially obstructed by a tongue to form two parts located substantially opposite to said rotary adjusting component during the introduction of the cover on the electronic card; the orifice is designed so that the actuating means can snap into the cover, which is inserted into its groove, and rotate around its rod once snapped.
  • the device according to the invention can be used for an electronic card comprising a plurality of adjustment components, in which case in particular the lid comprises a plurality of orifices each corresponding to a component and the device comprises a plurality of actuating means to be latched in each hole to operate each component.
  • the orifices are of similar shape and geometry and each actuating means is identical and interchangeable.
  • the rotary adjustment component may be of the potentiometer, rotary encoder or multi-position switch type, or any variant.
  • a control component comprises a central recess, and its actuation means is in the form of a mushroom, with a rod and a substantially circular upper part provided with a groove separating two faces, the second face being size smaller than the first visible face of the operator once the actuating means latched.
  • the second face is circular except for an abutment which cooperates with a corresponding passage of the functional part of the orifice of the cover, so that the insertion of the actuating means can be achieved only in a relative position.
  • this position can be identified by means of an arrow engraved on the upper face, etching which can also be used to manipulate the actuating means and the rotating adjustment component, in particular by the insertion of a tool.
  • the cover has, on the periphery of its orifice, a stop which makes it possible to block the actuation means in rotation, so that the movement is limited. .
  • the invention relates to an element of an electrical apparatus, in particular a triggering system, comprising an electronic card provided with adjustment components, for example coders, associated with a control device as presented. upper.
  • the invention relates to an electrical switching device whose contacts can be triggered by this system.
  • a triggering system 10 as schematized in figure 2 , the electronic card 12 provided with necessary adjustment components 14, here encoder wheels, is placed in a housing, then the cover 16 is secured appropriately.
  • a face 17 of the cover 16 is substantially parallel to the card 12; it is provided with orifices 18 aligned according to a normal to itself with the encoders 14 to actuate the card 12, the alignment tolerant of a certain game, as it will appear more clearly on reading the description.
  • Trigger systems 10 may be associated with circuit breakers as presented with reference to FIG.
  • the free distance above the electronic card 12 is less than 7 mm, knowing that the encoder wheel 14 occupies, in height, of the order of two-thirds: the means of actuation 20 can not occupy a large space, which restricts the manufacturing options.
  • actuating means 20 comprising a rod 22 dimensioned so as to cooperate with the encoder wheels 14 are placed in place by snapping into the orifices 18; in particular, according to a preferred embodiment, the rod 22 is very short, less than 2.5 mm.
  • the encoder wheels 14 comprise a recess 24 in which the rod 22 of the actuating means 20 is inserted; an asymmetry on the two elements 22, 24, for example a flat surface on a circular engagement (see figure 3A ), allows both a coding of the component 14 and a passive drive during the rotation of the rod 22.
  • the length of the rod 22 is less than the distance available until at the bottom of the recess 24 of the adjusting component 14 so that a longitudinal clearance between the component 14 and the actuating means 20 is present ( figure 3B ).
  • the snap is realized by the fact that the cover 16 is springing at its orifices 18 and is inserted into a groove 26 of the element upper 28 of the actuating means 20; in fact, the periphery of the orifices 18 may be included in the thickness of the face 17 of the cover 16, or be slightly offset, that is to say that the snap is substantially at the cover 16.
  • the orifice 18 is not extended by a spring-loaded sleeve at its end; it is partially obstructed by means 30 which make it possible to delimit two parts 18A, 18B of the orifice 18: a functional central portion 18A, in which is positioned and snapped the actuating means 20, surrounded by a game portion 18B which allows at least the obstruction means 30 to partially fit into the groove 26.
  • the obstruction means 30 are of the tongue type secured for example at one end to the face 17 of the cover, and can spring laterally, parallel to this face 17 to snap into the groove 26.
  • the cover 16 is usually molded rigid plastic that is easy to shape even for a relatively complex profile of the periphery of the orifice 18, and simplifies the design and manufacture of the actuating elements 20, including minimizing their size; in particular, the actuating means 20 are made of insulating material in a single part, for example molded plastic.
  • the latching system it is possible to tolerate a lateral play of the actuating element 20 in the functional portion 18A of the orifice 18; for example, for a rod 22 whose section is in a circle of diameter of the order of 2 mm, the orifice 18 may allow a lateral displacement of ⁇ 0.4 mm of the actuating means 20 after the it is latched, that is to say a total tolerance of about 20% in the alignment between orifice 18 of the cover 16 and recess 24 of the component 14.
  • This option is particularly advantageous because, in addition to facilitating assembly and assembly, it reduces manufacturing costs and discards without altering the future accuracy of maneuvering on the electronic card 12.
  • the actuating means 20 is thus in the general form of a mushroom, with a rod 22 and an upper part 28.
  • the part upper 28 comprising the latching groove 26 is generally circular in shape, its dimensions being optimized to allow easy operation and ensure the resistance to electrical and mechanical stresses of the front face of the trigger 10 once the actuating means 20 mounted; for example, the visible upper portion 28 of the actuating element 20 is a circle of the order of 10 mm in diameter, and of total thickness of the order of 3 to 4 mm.
  • the upper part 28 of the actuating means 20 comprises a first face 32 visible to the operator, and remaining "above" the cover 16 after mounting, for example with a thickness of the order of 0.8 mm; advantageously, the first face 32 is provided with means 33 for driving in rotation the actuating element 20 and consequently for the component 14.
  • a slot preferably an arrow 33 which will make it possible to locate the various positions relative, is arranged in the upper portion 28 so that a tool can be inserted for the establishment and the adjustment in rotation.
  • the second face 34 of the upper portion 28 of the actuating element 20, to which the rod 22 is secured is preferably parallel to the first and its surface is inscribed in that of the first face 32 so that it is easier to insert it into the orifice 18 of the lid 16; in particular, at least a portion of its perimeter, biased during snapping, can be beveled.
  • the two faces 32, 34 are separated by the groove 26 which advantageously surrounds the element 20: the groove 26 is intended to receive the cover 16 of the triggering system 10, and its thickness is slightly greater than the thickness of the around the orifice 18 in order to absorb the stresses resulting from the assembly and any tripping pressures; the thickness of the groove 26 is in fact similar to that of the obstruction means 30, themselves extracted from the thickness of the upper face 17 of the cover 16.
  • the depth of the groove 26 is dimensioned according to the parameters of manufacturing, resistance to dielectric stresses, and for easy implementation while maintaining a hold around the lid 16 during any overpressure.
  • the central portion defined by the groove 26 has a diameter of the order of 6 mm, a groove 26 whose depth relative to the second face 34 is of the order of the thickness of the cover 16.
  • the circle inscribed in the functional portion 18A of the orifice 18 of the cover 16 in which the actuating means 20 snaps is of diameter between the diameter of the groove 26 and the second face 34 ( figure 3C ).
  • This first portion 18A is, at least partially, separated from the actual surface of the cover 16 by the obstruction tongue 30 and the game portion 18B.
  • the first portion 18A of the orifice 18 of the cover 16 is of diameter generally greater than that of the second face 34 and provided on its periphery with at least one retaining lug 36, preferably bevelled, preferably at least two to maintain orthogonality of the rod 22.
  • the lugs 36 are positioned on a free end of the obstruction tongues 30, and only the lugs 36 are inserted into the groove 26.
  • two tongues 30 secured to the lid 16 and each provided with a lug 36 are present, the lugs 36 being, for example, diametrically opposed to each other. to allow a centering of the actuating means 20 and a parallel holding the cover 16 while forming a perimeter compatible with the required dimensions.
  • the tongues 30 are generally horizontal, in a plane orthogonal to the rod 22 of the actuating elements 20.
  • the tongues 30 and lugs 36 are offset relative to the upper surface 17 of the lid 16, so that the first face 32 the actuating means 20 is substantially at the same level as the outer face 17 of the cover 16, or slightly below.
  • the tongues 30 are cut from the lid 16 and in the form of a lyre, leaving a free space opposite to the attachment of the lyre on the lid 16.
  • an asymmetry including a stop 40, on the second rear face 34 of the actuating means 20; the positioning stop 40 corresponds with a passage 42 of the orifice 18 of the cover 16, advantageously of adjusted size. So, even if the in place is automated, at zero time, all the actuating means 20 of the adjustment components 14 of the same electronic card 12 are in the same orientation; for example, if the rotating means 33 comprise an engraved arrow, this initial position corresponds to the "midi" position. This also allows to bevel only the locations 44 of the second face 34 which will face the lugs 36 when snapping, allowing more rigidity to the entire mounted control device.
  • the positioning stop 40 on the actuating means 20 can be used during the various adjustments.
  • the cover 16 can then have, on its internal face to the triggering system 10, an adjustment stopper 46, preferably diametrically opposed to the passageway 42, capable of cooperating with the positioning stopper 40, for example a local extra thickness of the periphery of the device. 18 insertion hole.
  • the rotational movement of the wheel 14 and the device 20 is thus limited: see figure 4 .
  • test tool is associated at the level of the operating means 33 in order to adjust the encoder wheel 14 and / or to parameterize the system 10.
  • the orientation by the arrow 33 and the stop system 40, 46 is particularly indicated.
  • the front face 32 of the actuating means 20 with guiding means towards the actuating means 33, for example a recess 48, preferably with inclined faces.
  • This embodiment is particularly desired when a label is glued to the lid 16 once the system is made, adjusted and tested: this type of label has holes that are conventionally smaller than the actuating means (for example, a diameter 4 mm is retained for an upper face 32 of an actuating means 20 of 10 mm diameter), and a slight offset from the recess 48 is not visible if the walls are inclined.
  • the invention is particularly suitable for systems of small size, and in particular of restricted thickness above the electronic card, but the rod can be extended without any other particular modification.

Landscapes

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Description

    DOMAINE TECHNIQUE DE L'INVENTION
  • L'invention concerne l'actionnement d'un composant rotatif d'un système de déclenchement électrique, en particulier d'une roue codeuse agissant sur une carte électronique. Grâce à des jeux de montage, le système peut supporter les contraintes inhérentes à son fonctionnement, sans que le composant rotatif soit sollicité hormis pour la rotation préconisée.
  • L'invention concerne plus généralement une partie d'un appareillage électrique dans lequel le couvercle de protection de la carte électronique est agencé de façon à supporter les différentes contraintes sans que les moyens d'actionnement des composants de réglage de la carte électronique qui y sont encliquetés ne transmettent de pression auxdits composants. L'application préférée est un système de déclenchement électronique, par exemple d'un disjoncteur dont le système de protection est réglable par roues codeuses.
  • L'invention se rapporte également à un procédé d'assemblage d'un élément d'un tel système de déclenchement électronique permettant une optimisation dans les transmissions d'effort, lors du montage comme lors du fonctionnement de l'élément.
    • ETAT DE LA TECHNIQUE
  • Tel qu'illustré dans le document FR 2 696 275 et schématisé en figure 1A, un disjoncteur 1 à boîtier moulé comprend un bloc de déclenchement 2 du disjoncteur 1, qui peut par exemple être interchangeable, logé dans le boîtier de l'appareil de coupure 1 et permettant d'actionner les contacts du disjoncteur 1. Par exemple, le déclencheur 2 peut être électronique : son unité de traitement reçoit des signaux fournis par des capteurs de courant ; lorsque la valeur des signaux de courant dépasse des seuils prédéterminés pendant des durées prédéfinies, un ordre de déclenchement commande un relai ouvrant les contacts.
  • Un tel déclencheur 2 comprend un boîtier en matière isolante, constitué d'une coquille inférieure 3 destinée à être fixée dans le boîtier de disjoncteur 1 et une coquille supérieure 4 visible de l'opérateur ; dans le boîtier 3, 4 est disposée une carte de circuit imprimé 5.
  • Les seuils de déclenchement sont de préférence réglables depuis l'extérieur à l'aide de moyens 6 connectés à l'unité de traitement. Tel qu'illustré en figure 1B et présenté dans les produits commercialisés. La carte de circuit imprimé 5 supporte alors des commutateurs 7 de réglage qui nécessitent des ouvertures 8 dans la face avant 4 du boîtier du déclencheur 2 pour être accessibles depuis l'extérieur. L'un des modes de réalisation les plus fiables est obtenu par la mise en place de commutateurs 7 à différentes positions, notamment du type roue codeuse, par exemple à 8, 10 ou 16 positions de codage : une position angulaire prédéterminée de la roue 7 par rapport à la carte 5 correspond à un code binaire de signaux présents sur le conducteur de sortie (voir par exemple FR 2 638 918 ). La roue codeuse 7 est actionnée par l'intermédiaire d'un moyen d'actionnement 6 : elle comprend de façon classique un orifice central dans lequel peut s'insérer la tige du bouton d'actionnement 6 accessible depuis l'extérieur, et dont la rotation entraîne le positionnement de la roue 7 dans une position prédéterminée. Usuellement, tant que l'ensemble carte 5/roue codeuse 7 n'est pas mis en place à l'intérieur du boîtier 3, 4, la position relative en rotation de la roue codeuse 7 n'est pas stable, et rien ne permet de savoir dans quel état de réglage on se trouve. Il est par ailleurs préconisé que ce bouton de réglage 6 exerce aussi peu de contraintes que possible sur la roue codeuse 7 et le circuit imprimé 5.
  • Lorsque l'encombrement général du dispositif électronique n'est pas limité, il est possible d'utiliser les techniques classiques d'assemblage des moyens d'actionnement, par exemple la prolongation de l'orifice 8 par un manchon rainuré faisant ressort, tel qu'illustré dans le document DE 100 39 287 . Cependant, il est de plus en plus fréquent que la place disponible pour le moyen d'actionnement 6 au dessus de la carte électronique 5 soit restreinte ce qui limite les options de mise en place. Or, en fonctionnement, le disjoncteur 1 peut générer des échappements gazeux : des surpressions (flèches), en particulier pour des systèmes électroniques d'encombrement restreint et donc d'engagement respectif roue 7/bouton 6 succinct, pourraient « éjecter » le moyen d'actionnement 6 hors de la roue codeuse 7. Bien que ceci génère une contrainte sur la roue codeuse 7, le mode de montage usuel consiste ainsi à positionner le couvercle 4 du boîtier au dessus du moyen d'actionnement 6 de sorte que le bouton 6 soit « piégé » dans l'espace résiduel.
    • EXPOSE DE L'INVENTION
  • Parmi autres avantages, l'invention vise à remédier aux problèmes de mise en place des organes de manoeuvre des roues codeuses de déclencheurs électroniques. Plus généralement, l'invention concerne les éléments d'appareillages électriques comprenant une carte électronique munie de composants de réglage rotatifs à actionner depuis l'extérieur de leur boîtier et les dispositifs permettant de commander ces composants de réglage.
  • Le produit de l'invention est atteint par les objets tels que définis dans les revendications 1 et 13.
  • Afin d'éviter les contraintes sur les composants de réglage et la carte électronique, le procédé d'assemblage selon l'invention comprend une étape de mise en place par encliquetage du moyen d'actionnement du composant de réglage dans un orifice du couvercle de protection après que ce dernier a été solidarisé à la carte, de sorte que les efforts nécessaires à l'enclenchement de la tige du moyen d'actionnement sont reportés sur le couvercle et non sur le composant de réglage, c'est-à-dire que la carte électronique ne subit pas les contraintes associées. Ce montage retardé sur la ligne de production permet en outre de dimensionner le moyen d'actionnement pour que les efforts soient repris par le couvercle également lors des réglages et du fonctionnement. L'entraînement des composants de réglage s'effectue de façon passive, mais le procédé selon l'invention tolère de plus un jeu important entre les éléments. Au vu de l'espace disponible pour la tige du moyen d'actionnement, l'encliquetage est réalisé par des moyens, comme par exemple des ergots montés sur des languettes, situés dans un plan parallèle au couvercle et non parallèlement à la tige.
  • Le procédé selon l'invention, sous un mode de réalisation préféré, comprend en outre une étape de test et/ou réglage, par exemple par actionnements successifs automatisés des différents moyens d'actionnement, afin d'initialiser leur position relative ainsi que le codage initial.
  • Sous un autre aspect, l'invention concerne un dispositif de commande d'un composant de réglage rotatif associé à une carte électronique comprenant un moyen d'actionnement du composant dont une tige coopère avec lui, et un couvercle de protection de la carte. Le couvercle comprend un orifice traversant dans lequel le moyen d'actionnement peut s'encliqueter grâce à la géométrie du pourtour de l'orifice et une gorge présente entre deux faces du moyen d'actionnement. Pour permettre un tel assemblage alors que l'encombrement est réduit, le pourtour de l'orifice est muni de moyens localisés dans un plan parallèle à celui du couvercle et pouvant se déplacer parallèlement audit couvercle. Ainsi, le passage formé par l'orifice est décomposé en une partie fonctionnelle et une partie de jeu. Par exemple, une ou plusieurs languettes délimitent une partie fonctionnelle de l'orifice dans laquelle le moyen d'actionnement pourra être encliqueté, les languettes faisant ressort parallèlement au couvercle grâce à la partie de jeu de l'orifice, pour s'insérer partiellement dans la gorge.
  • En particulier, l'encliquetage est réalisé par ergots et non sur le pourtour complet de la gorge ; avantageusement, un ergot est monté sur une extrémité d'une languette extraite du couvercle ou parallèle à lui, ce qui permet un effet ressort du couvercle lors de la mise en place. Par exemple, le pourtour de l'orifice forme une sorte de lyre. Ce mode de réalisation permet en outre un décalage simple de la languette par rapport à la surface externe du couvercle, de sorte que le moyen d'actionnement ne fasse pas saillie du couvercle une fois mis en place.
  • Le composant de réglage peut ainsi, une fois le système monté, être actionné de façon précise et fiable sans exercer de contraintes inutiles sur la carte électronique. Selon un mode de réalisation préféré, le moyen d'actionnement est une pièce de petites dimensions, en particulier en ce qui concerne la longueur de la tige, et fabriquée en plastique moulé. Un jeu latéral, parallèle au couvercle, peut exister lorsque le moyen d'actionnement est encliqueté dans la gorge afin d'augmenter les tolérances d'usinage et d'alignement.
  • L'invention est donc relative à un dispositif de commande d'un composant rotatif de réglage associé à une carte électronique qui comprend un moyen d'actionnement comprenant une première face externe, une deuxième face opposée dont la surface est inscrite dans la première face, la première et la deuxième face étant séparées l'une de l'autre par une gorge, et une tige faisant saillie de la deuxième face susceptible de coopérer avec ledit composant rotatif de réglage. Le dispositif de commande comprend en outre un couvercle de protection muni d'un orifice traversant partiellement obstrué par une languette pour former deux parties localisées sensiblement face audit composant rotatif de réglage lors de la mise en place du couvercle sur la carte électronique ; l'orifice est conçu de sorte que le moyen d'actionnement peut s'encliqueter dans le couvercle, qui vient s'insérer dans sa gorge, et tourner autour de sa tige une fois encliqueté.
  • Le dispositif selon l'invention peut être utilisé pour une carte électronique comprenant une pluralité de composants de réglage, auquel cas notamment le couvercle comprend une pluralité d'orifices correspondant chacun à un composant et le dispositif comprend une pluralité de moyens d'actionnement à encliqueter dans chaque orifice pour actionner chaque composant. Avantageusement, tous les orifices sont de forme et géométrie similaires et chaque moyen d'actionnement est identique et interchangeable.
  • Le composant rotatif de réglage peut être du type potentiomètre, roue codeuse ou commutateur à plusieurs positions, ou toute variante. De préférence, un composant de réglage comprend un évidement central, et son moyen d'actionnement est sous la forme d'un champignon, avec une tige et une partie supérieure sensiblement circulaire munie d'une gorge séparant deux faces, la deuxième face étant de taille inférieure à la première face visible de l'opérateur une fois le moyen d'actionnement encliqueté. Avantageusement, la deuxième face est circulaire à l'exception d'une butée qui coopère avec un passage correspondant de la partie fonctionnelle de l'orifice du couvercle, de sorte que l'insertion du moyen d'actionnement ne peut être réalisée que dans une position relative. Par exemple, cette position peut être identifiée au moyen d'une flèche gravée sur la face supérieure, gravure qui peut également servir à manoeuvrer le moyen d'actionnement et le composant de réglage en rotation, notamment par l'insertion d'un outil.
  • En particulier dans le cas d'un composant codeur à positions distinctes de réglage, il est préféré que le couvercle possède sur le pourtour de son orifice une butée qui permet de bloquer en rotation le moyen d'actionnement, de sorte que le débattement soit limité.
  • Sous un autre aspect, l'invention est relative à un élément d'un appareillage électrique, en particulier un système de déclenchement, comprenant une carte électronique munie de composants de réglage, par exemple des codeurs, associés à un dispositif de commande tel que présenté plus haut. En particulier, l'invention concerne un appareil de coupure électrique dont les contacts peuvent être déclenchés par ce système.
    • BREVE DESCRIPTION DES FIGURES
  • D'autres avantages et caractéristiques ressortiront plus clairement de la description qui suit de modes particuliers de réalisation de l'invention, donnés à titre illustratif et nullement limitatifs, représentés dans les figures annexées.
    • Les figures 1A et 1B, déjà décrites, illustrent un disjoncteur muni d'un déclencheur électronique ainsi que la mise en place classique du moyen d'actionnement d'un codeur.
    • La figure 2 montre de manière schématique le procédé de montage selon l'invention.
    • Les figures 3A à 3C représentent les différents composants d'un système de déclenchement selon un mode de réalisation préféré de l'invention.
    • La figure 4 illustre le débattement d'un moyen d'actionnement par rapport au couvercle.
    DESCRIPTION DETAILLEE D'UN MODE DE REALISATION PREFERE
  • Dans un système de déclenchement 10 selon un mode de réalisation de l'invention, tel que schématisé en figure 2, la carte électronique 12 munie de composants de réglage 14 nécessaires, ici des roues codeuses, est mise en place dans un boîtier, puis le couvercle 16 est solidarisé de manière appropriée. Une face 17 du couvercle 16 est sensiblement parallèle à la carte 12 ; elle est dotée d'orifices 18 alignés selon une normale à elle-même avec les codeurs 14 à actionner de la carte 12, l'alignement tolérant un certain jeu, tel qu'il apparaîtra plus clairement à la lecture de la description. Les systèmes de déclenchement 10 peuvent être associés à des disjoncteurs tels que présentés en référence à la figure 1, et leur taille est minimisée ; en particulier, selon un mode de réalisation préféré, la distance libre au dessus de la carte électronique 12 est inférieure à 7 mm, sachant que la roue codeuse 14 en occupe, en hauteur, de l'ordre des deux tiers : le moyen d'actionnement 20 ne peut alors pas occuper un espace conséquent, ce qui restreint les options de fabrication.
  • Une fois le boîtier du déclencheur 10 réalisé, des moyens d'actionnement 20 comprenant une tige 22 dimensionnée de façon à pouvoir coopérer avec les roues codeuses 14 sont mis en place par encliquetage dans les orifices 18 ; en particulier, selon un mode préféré de réalisation, la tige 22 est très courte, inférieure à 2,5 mm. La coopération peut être réalisée par tout moyen connu, mais de préférence, les roues codeuses 14 comprennent un évidement 24 dans lequel la tige 22 du moyen d'actionnement 20 vient s'insérer ; une asymétrie sur les deux éléments 22, 24, par exemple une surface plane sur un engagement circulaire (voir figure 3A), permet à la fois un détrompage du composant 14 et un entraînement passif lors de la rotation de la tige 22. Pour éviter toute contrainte sur la carte 12, il est préférable que la longueur de la tige 22 soit inférieure à la distance disponible jusqu'au fond de l'évidement 24 du composant de réglage 14 de sorte qu'un jeu longitudinal entre composant 14 et moyen d'actionnement 20 soit présent (figure 3B). Ainsi, que ce soit lors de l'encliquetage du moyen d'actionnement 20 sur le couvercle 16 ou en présence d'une surpression occasionnée par la coupure du disjoncteur sous la carte 12, un contact entre tige 22 et roue codeuse 14 est évité : la carte électronique 12 est protégée de ces contraintes sans affecter la précision de l'entraînement en rotation.
  • Il est à noter que les différents termes de position (« supérieure », « sous », etc.) sont relatifs à la forme générale du système de déclenchement lors de sa fabrication, la face 17 du couvercle 16 étant considérée comme placée horizontalement sur la carte 12 ; il est entendu que ces termes ne sont pas limitatifs dans la position du système selon l'invention.
  • Au vu des contraintes sur les dimensions de l'ensemble préféré selon l'invention, l'encliquetage est réalisé par le fait que le couvercle 16 fait ressort au niveau de ses orifices 18 et vient s'insérer dans une gorge 26 de l'élément supérieur 28 du moyen d'actionnement 20 ; de fait, le pourtour des orifices 18 peut être inclus dans l'épaisseur de la face 17 du couvercle 16, ou en être légèrement décalé, c'est-à-dire que l'encliquetage se fait sensiblement au niveau du couvercle 16. En particulier, l'orifice 18 n'est pas prolongé d'un manchon faisant ressort à son extrémité ; il est partiellement obstrué par des moyens 30 qui permettent de délimiter deux parties 18A, 18B de l'orifice 18 : une partie centrale 18A fonctionnelle, dans laquelle est positionné et encliqueté le moyen d'actionnement 20, entourée d'une partie de jeu 18B qui permet au moins aux moyens d'obstruction 30 de partiellement s'insérer dans la gorge 26. Les moyens d'obstruction 30 sont du type languette solidarisée par exemple à une extrémité à la face 17 du couvercle, et pouvant faire ressort latéralement, parallèlement à cette face 17 afin de s'encliqueter dans la gorge 26. Ce choix tire parti du fait que le couvercle 16 est usuellement en plastique rigide moulé qu'il est facile de mettre en forme même pour un profil relativement complexe du pourtour de l'orifice 18, et permet de simplifier le dessin et la fabrication des éléments d'actionnement 20, y compris de minimiser leur taille ; notamment, les moyens d'actionnement 20 sont réalisés en matériau isolant en une seule partie, par exemple en plastique moulé.
  • Par ailleurs, grâce au système d'encliquetage selon l'invention, il est possible de tolérer un jeu latéral de l'élément d'actionnement 20 dans la partie fonctionnelle 18A de l'orifice 18 ; par exemple, pour une tige 22 dont la section s'inscrit dans un cercle de diamètre de l'ordre de 2 mm, l'orifice 18 peut permettre un déplacement latéral de ± 0,4 mm du moyen d'actionnement 20 une fois celui-ci encliqueté, c'est-à-dire une tolérance totale de l'ordre de 20 % dans l'alignement entre orifice 18 du couvercle 16 et évidement 24 du composant 14. Cette option est particulièrement avantageuse car, outre qu'elle facilite le montage et l'assemblage, elle diminue les coûts en fabrication et en rebut sans altérer la précision future de manoeuvre sur la carte électronique 12.
  • Le moyen d'actionnement 20 se présente ainsi sous la forme générale d'un champignon, avec une tige 22 et une partie supérieure 28. Selon un mode de réalisation préféré, la partie supérieure 28 comprenant la gorge d'encliquetage 26 est de forme générale circulaire, ses dimensions étant optimisées pour permettre une manoeuvre facile et garantir la tenue aux contraintes électriques et mécaniques de la face avant du déclencheur 10 une fois le moyen d'actionnement 20 monté ; par exemple, la partie supérieure 28 visible de l'élément d'actionnement 20 est un cercle de l'ordre de 10 mm de diamètre, et d'épaisseur totale de l'ordre de 3 à 4 mm.
  • La partie supérieure 28 du moyen d'actionnement 20 comprend une première face 32 visible de l'opérateur, et restant « au-dessus » du couvercle 16 après montage, par exemple d'épaisseur de l'ordre de 0,8 mm ; avantageusement, la première face 32 est dotée de moyens 33 permettant l'entraînement en rotation de l'élément d'actionnement 20 et par suite du composant 14. Par exemple, une fente, de préférence une flèche 33 qui permettra de repérer les diverses positions relatives, est aménagée dans la partie supérieure 28 de sorte qu'un outil peut y être inséré pour la mise en place puis le réglage en rotation.
  • La deuxième face 34 de la partie supérieure 28 de l'élément d'actionnement 20, à laquelle la tige 22 est solidarisée, est de préférence parallèle à la première et sa surface s'inscrit dans celle de la première face 32 de sorte qu'il est plus aisé de l'insérer dans l'orifice 18 du couvercle 16 ; en particulier, une partie au moins de son périmètre, sollicitée lors de l'encliquetage, peut être biseautée. Les deux faces 32, 34 sont séparées par la gorge 26 qui fait avantageusement le tour de l'élément 20 : la gorge 26 est destinée à recevoir le couvercle 16 du système de déclenchement 10, et son épaisseur est légèrement supérieure à l'épaisseur du pourtour de l'orifice 18 afin d'absorber les contraintes issues du montage et des surpressions de déclenchement éventuelles ; l'épaisseur de la gorge 26 est de fait similaire à celle des moyens d'obstruction 30, eux-mêmes extraits de l'épaisseur de la face 17 supérieure du couvercle 16. La profondeur de la gorge 26 est dimensionnée en fonction des paramètres de fabrication, de la tenue aux contraintes diélectriques, et pour une mise en place aisée tout en conservant un maintien autour du couvercle 16 lors d'éventuelles surpressions. Par exemple, la partie centrale définie par la gorge 26 est de diamètre de l'ordre de 6 mm, soit une gorge 26 dont la profondeur par rapport à la deuxième face 34 est de l'ordre de l'épaisseur du couvercle 16.
  • Le cercle inscrit dans la partie fonctionnelle 18A de l'orifice 18 du couvercle 16 dans lequel le moyen d'actionnement 20 s'encliquète est de diamètre compris entre le diamètre de la gorge 26 et de la deuxième face 34 (figure 3C). Cette première partie 18A est, au moins partiellement, séparée de la surface proprement dite du couvercle 16 par la languette d'obstruction 30 et la partie de jeu 18B.
  • De fait, au vu des dimensions et pour faciliter l'insertion et/ou un éventuel démontage, la première partie 18A de l'orifice 18 du couvercle 16 est de diamètre généralement supérieur à celui de la deuxième face 34 et munie sur son pourtour d'au moins un ergot 36 de maintien, avantageusement biseauté, de préférence au moins deux pour conserver une orthogonalité de la tige 22. De préférence, les ergots 36 sont positionnés sur une extrémité libre des languettes d'obstruction 30, et seuls les ergots 36 s'insèrent dans la gorge 26. Ainsi, l'effort de poussée exercé par la face arrière 34 lors de l'encliquetage est repris par l'ergot 36 et la languette 30 de sorte que la face arrière 34 peut forcer l'ergot 36 qui vient s'insérer dans la gorge 26 lors de la remise en position initiale de la languette 30. Avantageusement, deux languettes 30 solidarisées au couvercle 16 et munie chacune d'un ergot 36 sont présentes, les ergots 36 étant par exemple diamétralement opposés, pour permettre un centrage du moyen d'actionnement 20 et un maintien parallèle au couvercle 16 tout en formant un pourtour compatible avec les dimensions requises.
  • Les languettes 30 sont généralement horizontales, dans un plan orthogonal à la tige 22 des éléments d'actionnement 20. Avantageusement, les languettes 30 et ergots 36 sont décalés par rapport à la surface supérieure 17 du couvercle 16, de sorte que la première face 32 du moyen d'actionnement 20 est sensiblement au même niveau que la face externe 17 du couvercle 16, ou légèrement en dessous. En particulier, tel qu'illustré en figure 3C, les languettes 30 sont découpées du couvercle 16 et en forme de lyre, laissant un espace libre opposé à l'attachement de la lyre sur le couvercle 16.
  • De fait, pour garantir un indexage au moment du montage, il peut être préférable de positionner une asymétrie, et notamment une butée 40, sur la deuxième face 34 arrière du moyen d'actionnement 20 ; la butée de positionnement 40 correspond avec un passage 42 de l'orifice 18 du couvercle 16, avantageusement de taille ajustée. Ainsi, même si la mise en place est automatisée, à l'instant zéro, tous les moyens d'actionnement 20 des composants de réglage 14 d'une même carte électronique 12 sont dans la même orientation ; par exemple, si les moyens de mise en rotation 33 comprennent une flèche gravée, cette position initiale correspond à la position « midi ». Ceci permet en outre de ne biseauter que les emplacements 44 de la deuxième face 34 qui viendront face aux ergots 36 lors de l'encliquetage, permettant plus de rigidité à l'ensemble du dispositif de commande monté.
  • Avantageusement, la butée de positionnement 40 sur le moyen d'actionnement 20 peut être utilisée lors des différents réglages. Le couvercle 16 peut alors présenter, sur sa face interne au système de déclenchement 10, une butée de réglage 46, de préférence opposée diamétralement au passage 42, susceptible de coopérer avec la butée de positionnement 40, par exemple une surépaisseur locale du pourtour de l'orifice 18 d'insertion. Le débattement en rotation de la roue 14 et du dispositif 20 est ainsi limité : voir figure 4.
  • Une fois le montage achevé, il peut être intéressant de procéder à un test ou un préréglage des différents composants 20 ainsi assemblés. Par exemple, un outil de test est associé au niveau des moyens de manoeuvre 33 afin de régler la roue codeuse 14 et/ou de paramétrer le système 10. Ici encore, l'orientation par la flèche 33 et le système de butées 40, 46 est particulièrement indiquée.
  • Par ailleurs, pour permettre une insertion « en aveugle » de l'outil de réglage, il est avantageux de doter la face avant 32 du moyen d'actionnement 20 de moyens de guidage vers les moyens de manoeuvre 33, par exemple un évidement 48, de préférence à faces inclinées. Ce mode de réalisation est particulièrement souhaité lorsqu'une étiquette est collée sur le couvercle 16 une fois le système réalisé, réglé et testé : ce type d'étiquette possède des trous classiquement plus petits que le moyen d'actionnement (par exemple, un diamètre de 4 mm est conservé pour une face supérieure 32 d'un moyen d'actionnement 20 de 10 mm de diamètre), et un léger décalage par rapport à l'évidement 48 n'est pas visible si les parois sont inclinées.
  • Bien que l'invention ait été décrite en référence à un système de déclenchement électronique d'un appareil de coupure électrique, elle ne s'y limite pas : d'autres éléments peuvent être concernés par l'invention ; d'autres composants que des roues codeuses, de type potentiomètres, ou commutateurs, peuvent être montés sur la carte à circuit imprimé pour être commandés par un dispositif selon l'invention ; le montage des composants en surface (CMS) de la carte imprimée est préféré mais un composant traversant peut également être commandé par un dispositif selon l'invention.
  • De même, l'invention est particulièrement appropriée pour des systèmes de petite taille, et notamment d'épaisseur restreinte au dessus de la carte électronique, mais la tige peut être allongée sans autre modification particulière.

Claims (15)

  1. Dispositif de commande d'un composant rotatif de réglage (14) associé à une carte électronique (12) comprenant :
    - un moyen d'actionnement (20) comprenant une première face externe (32), une deuxième face opposée (34), et une tige (22) faisant saillie de la deuxième face (34) susceptible de coopérer avec ledit composant rotatif de réglage (14) ;
    - un couvercle de protection (16) dont une face (17) sensiblement parallèle à la carte électronique (12) une fois le couvercle (16) mis en place est munie d'un orifice traversant (18) qui est localisé sensiblement face audit composant rotatif de réglage (14) lors de la mise en place du couvercle (16) sur la carte électronique (12) ;
    caractérisé en ce que la surface de la deuxième face (34) est inscrite dans la première face (32), la première et la deuxième face étant séparées l'une de l'autre par une gorge (26), le passage défini par l'orifice (18) est partiellement obstrué par au moins une languette (30) parallèle à la face (17) du couvercle de protection (16) sensiblement parallèle à la carte électronique (12) de façon à comprendre une première partie fonctionnelle (18A) et une deuxième partie de jeu (18B), le moyen d'actionnement (20) pouvant s'encliqueter dans le couvercle (16) et tourner autour de sa tige (22) une fois encliqueté, ladite tige (22) passant dans la première partie fonctionnelle (18A) de l'orifice (18) et une partie (36) de la languette (30) au moins étant insérée dans la gorge (26).
  2. Dispositif selon la revendication 1 dans lequel le moyen d'actionnement (20) est moulé en une pièce unitaire.
  3. Dispositif selon l'une des revendications 1 ou 2 dans lequel le moyen d'actionnement (20) comprend sur sa première face externe (32) des moyens de manoeuvre (33) permettant de le faire tourner, notamment une gravure dans laquelle peut être inséré un outil.
  4. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 3 dans lequel la première face externe (32) du moyen d'actionnement (20) est un disque, la deuxième face opposée (34) est généralement circulaire à l'exception d'une butée de positionnement (40) faisant saillie du cercle et la première partie fonctionnelle (18A) de l'orifice (18) comprend un passage (42) de la butée de positionnement (40) de sorte que le moyen d'actionnement (20) ne peut être inséré que dans une position relative de rotation.
  5. Dispositif selon la revendication 4 dans lequel la surface du couvercle (16) faisant face à la carte électronique (12) comprend une butée de blocage en rotation (46) du moyen d'actionnement (20) coopérant avec la butée de positionnement (40), de préférence opposée diamétralement audit passage (42).
  6. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 5 dans lequel la languette (30) est libre à une extrémité, ladite extrémité comprenant au moins un ergot (36) susceptible de s'insérer dans ladite gorge (26).
  7. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 6 dans lequel la partie fonctionnelle (18A) est délimitée par deux languettes (30) de façon ce que l'orifice (18) soit en forme générale de lyre.
  8. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 7 dans lequel la première partie fonctionnelle (18A) de l'orifice (18) est conçue de sorte qu'un jeu subsiste dans la gorge (26) après encliquetage du moyen d'actionnement (20) de sorte qu'un mouvement latéral dudit moyen (20) par rapport au couvercle (16) est possible.
  9. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 8 dans lequel la première face (32) du moyen d'actionnement (20) après encliquetage est localisée au niveau de la surface externe du couvercle (16) ou en dessous.
  10. Dispositif de commande d'une pluralité de composants rotatifs de réglage (14) associés à une carte électronique (12) comprenant un dispositif selon l'une des revendications 1 à 9 dans lequel le couvercle est muni d'une pluralité d'orifices traversants (18) similaires localisés sensiblement face auxdits composants rotatifs de réglage (14) lors de la mise en place du couvercle (16) sur la carte électronique (12) et comprenant une pluralité de moyens d'actionnement identiques (20).
  11. Système de déclenchement électronique (10) d'un appareillage électrique (1) comprenant une carte électronique (12) munie d'au moins un composant rotatif de réglage (14) et comprenant un dispositif de commande desdits composants rotatifs (14) selon l'une des revendications 1 à 10.
  12. Appareillage de coupure électrique (1) comprenant au moins deux contacts mobiles l'un par rapport à l'autre et un système de déclenchement selon la revendication 11.
  13. Procédé de fabrication d'une partie (10) d'un appareillage électrique comprenant une carte électronique (12) munie de composants de réglage rotatifs (14) associés à des moyens d'actionnement (20) permettant leur rotation par l'intermédiaire de tiges (22), le procédé comprenant l'assemblage des composants de réglage (14) et de la carte électronique (12), la mise en place d'un couvercle (16) pour protéger la carte électronique (12), caractérisé par, ensuite, l'encliquetage d'au moins un moyen d'actionnement (20) dans une partie fonctionnelle (18A) d'un orifice (18) du couvercle (16) face à un composant de réglage (14) avec lequel la tige (22) du moyen d'actionnement (20) coopère, le pourtour de ladite partie fonctionnelle (18A) comprenant au moins une languette (30) sensiblement parallèle au couvercle (16) et pouvant se déplacer parallèlement audit couvercle (16) pour l'encliquetage.
  14. Procédé de fabrication selon la revendication 13 comprenant en outre une étape de test de la position des composants de réglage (14) par l'intermédiaire d'un outil coopérant avec les moyens d'actionnement (20).
  15. Procédé de fabrication selon l'une des revendications 13 ou 14 dans lequel les moyens d'actionnement (20) et le couvercle (16) forment un dispositif de commande selon l'une des revendications 1 à 10.
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