FR2518303A1 - Flexible electric bus bar mfr. with insulated sheath - uses stack of conducting laminations with thermoplastic insulating strip laid along its faces and pressure welded - Google Patents
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Abstract
Description
La présente invention concerne le domaine technique des barres électroconductrices isolées et plus particulièrement des barres souples utilisées par exemple pour réaliser des raccordements dans des armoires électriques ou analogues. The present invention relates to the technical field of insulated electrically conductive bars and more particularly flexible bars used for example to make connections in electrical cabinets or the like.
Habituellement de telles barres se présentent sous la forme d'un conducteur central affectant une section droite essentiellement rectangulaire, qui est recouvert d'une gaine ou d'un revêtement isolant. Usually such bars are in the form of a central conductor affecting an essentially rectangular cross section, which is covered with a sheath or an insulating coating.
Dans le cas de barres souples destinées à pouvoir être facilement pliées ou tordues, on fait généralement appel à un empilage de feuillards d'aluminium, de cuivre ou de tout autre alliage doté de bonnes propriétés élect@@conductrices. In the case of flexible bars intended to be able to be easily bent or twisted, a stack of aluminum, copper or any other alloy with good electrical conductive properties is generally used.
Dans la technique antérieure, l'isolation de ces barres @@@@t obtenue par deux procédés différents qui prés@ntent @@@@@n @n cerbain nombre d'inconvénients majeurs. In the prior art, the isolation of these bars obtained by two different methods which have a number of major drawbacks.
Une première possibilité d'isolation des barres électroconductrices consiste à les revêtir à l'aide de gaines thermorétractables. Le principal inconvénient de cette première solution réside dans l'impossibilité complète d'obtenir un revêtement isolant d'épaisseur constante. On observe en particulier l'apparition d'une faible épaisseur d'isolant le long des arêtes des barres conductrices, ce qui conduit a une mauvaise isolation. A first possibility of insulating the electrically conductive bars consists in coating them using heat-shrinkable sheaths. The main drawback of this first solution lies in the complete impossibility of obtaining an insulating coating of constant thickness. We observe in particular the appearance of a small thickness of insulation along the edges of the busbars, which leads to poor insulation.
De surcroît, l'application d'une telle technique limite la qualité de l'isolation, étant donné que l'on ne dispose pas de gaines thermorétractables d'ëpaisseurs suffisantes. Enfin, cette première solution présente l'inconvénient d'être onéreuse. In addition, the application of such a technique limits the quality of the insulation, since there is no heat shrink tubing of sufficient thickness. Finally, this first solution has the disadvantage of being expensive.
Une seconde solution consiste en l'extrusion d'un revêtement de matière isolante, notamment du PVC autour du conducteur central le plus souvent constitué par un empilage de feuillards. Pareille technique nécessite des investissements très lourds en matériel. A second solution consists in extruding a coating of insulating material, in particular PVC around the central conductor, most often consisting of a stack of strips. Such a technique requires very heavy investments in equipment.
Il faut en effet disposer d'un ensemble constitué par un dérouleur et un redresseur, par feuillard. Dans le cas courant d'un empilement de 20 feuillards, il faut donc disposer dune installation comprenant 20 dérouleurs et 20 redresseurs. Il faut aussi disposer d'un jeu important de tetes d'extrusion qui devront être adaptées a chaque fois à la section de la barre conductrice à isoler. Une telle solution entraîne en outre d'importantes pertes de matière à chaque mise en route de l'installation, et ceci pour chacune des différentes sections ; on ne peut donc envisager que des fahricatiolls de grosses quantités.Cette solution présente égalc-ent l'inconvénient d 'une très mauvaise maîtrise de l'épaisseur de l'isolant, surtout dans le cas d'un empilement de feuillards dont le centrage dans la filière est le plus souvent aléatoire. Enfin, cette solution impose un rayonnage des angles ce qui implique un point faible de l'isolant- le long de ces zones.It is indeed necessary to have a set consisting of an unwinder and a rectifier, by strip. In the common case of a stack of 20 strips, it is therefore necessary to have an installation comprising 20 unwinders and 20 rectifiers. It is also necessary to have a large set of extrusion heads which must be adapted each time to the section of the busbar to be insulated. Such a solution also causes significant material losses each time the installation is started up, and this for each of the different sections; we can therefore consider that fahricatiolls of large quantities.This solution also has the drawback of a very poor control of the thickness of the insulation, especially in the case of a stack of strips whose centering in the sector is most often random. Finally, this solution requires shelving the angles, which implies a weak point in the insulation along these zones.
La présente invention vise précisément à écarter tous ces inconvénients de la technique antérieure. The present invention aims precisely to overcome all these drawbacks of the prior art.
Le procédé selon l'invention est caractFrnsF en ce qu'au moins une, de préférence quatre bandes de matière thermoplastique souple de dimensions au moins sensiblement supérieures aux dimensions extérieures correspondantes du conducteur central, sont assemblés entre elles par leurs arêtes longitudinales, par soudage ou par collage en maintenant une pression d'ap plication desdites bandes contre les côtés longitudinaux du conducteur central, de maniere à entourer complètement ce dernier en vue de son isolation. The method according to the invention is caractFrnsF in that at least one, preferably four strips of flexible thermoplastic material of dimensions at least substantially greater than the corresponding external dimensions of the central conductor, are joined together by their longitudinal edges, by welding or by bonding while maintaining an application pressure of said strips against the longitudinal sides of the central conductor, so as to completely surround the latter for its insulation.
Une telle technique d'isolation permet une très grande souplesse de fabrication, avec des investissements extrêmement réduits. De surcroît, l'invention permet d'obtenir des épaisseurs d'isolant parfaitement définies en particulier le long des arêtes des barres conductrices. Such an insulation technique allows very great manufacturing flexibility, with extremely reduced investments. In addition, the invention makes it possible to obtain perfectly defined thicknesses of insulation, in particular along the edges of the conductive bars.
D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée faite ci-après en référence aux dessins annexés, sur lesquels
tes figures 1 à 5 représentent différentes possibilités d'assemblage des bandes isolantes autour du conducteur central qui est de type bipolaire à la figure 5, et
. la figure 6 représente une vue schématique cn coupe de l'installation permettant la mise en oeuvre du procédé de 1 l'invention.Other characteristics and advantages of the present invention will appear on reading the detailed description given below with reference to the accompanying drawings, in which
FIGS. 1 to 5 represent different possibilities of assembling the insulating strips around the central conductor which is of the bipolar type in FIG. 5, and
. FIG. 6 represents a schematic cross-sectional view of the installation allowing the method of the invention to be implemented.
Pour réaliser l'isolation de la barre électroconductrice conformément à la présente invention, on fait appel par exemple à quatre bandes de matièrethermoplastique souple 10,12 de même longueur que le conducteur central 14 et dont la largeur est au moins sensiblement supérieure à la dimension des faces laté- rales du conducLeur central 14 à recouvrir. On utilisera par exemple deux bandes étroites 10 et deux bandes plus larges 12 destinées à recouvrir respectivement les petits et les grands cotés du conducteur central métallique 14 qui, dans le cas des figures l à 5, est par exemple constitué par un empilage de feuillards. To achieve the insulation of the electrically conductive bar in accordance with the present invention, use is made, for example, of four strips of flexible thermoplastic material 10, 12 of the same length as the central conductor 14 and the width of which is at least substantially greater than the dimension of the lateral faces of the central conductor 14 to be covered. Use will be made, for example, of two narrow strips 10 and two wider strips 12 intended to cover respectively the short and the long sides of the metallic central conductor 14 which, in the case of FIGS. 1 to 5, is for example constituted by a stack of strips.
Selon la présente invention, ces quatre bandes de matière thermoplastique souple 10,12 sont assemblées entre elles par leurs arêtes longitudinales par soudage,par collage, en veillant à maintenir tout au long de l'opération d'assemblage une pression d'application desdites bandes contre les faces latérales du conducteur central 14. A l'examen des figures 1 et 2, on constate que les bandes étroites lO peuvent recouvrir l'épaisseur des bandes plus larges 12 (figure 1), ou bien inversement ce sont les bandes larges 12 qui recouvrent l'épaisseur des bandes étroites 10 (figure 2). According to the present invention, these four strips of flexible thermoplastic material 10,12 are joined together by their longitudinal edges by welding, by bonding, taking care to maintain throughout the assembly operation an application pressure of said strips against the lateral faces of the central conductor 14. On examining FIGS. 1 and 2, it can be seen that the narrow strips 10 can cover the thickness of the wider strips 12 (FIG. 1), or conversely these are the wide strips 12 which cover the thickness of the narrow strips 10 (FIG. 2).
Les deux solutions peuvent être utilisées indifféremment, même dans le cas d'un conducteur central constitué par un empilement de feuillards, étant donné que tot au long de lwoperaeion d'assemblage on maintient une pression d'application des bandes sur le conducteur central, ce qui permet de maintenir l'empilage de feuillards à l'état comprimé.The two solutions can be used interchangeably, even in the case of a central conductor constituted by a stack of strips, since early throughout the assembly operation, a pressure is applied to the strips on the central conductor, which keeps the strip stack in a compressed state.
Les bandes d'isolation 10,12 peuvent être réalisées en toute matière thermoplastique souple dotée de bonnes propriétés isolantes, -par exemple en PVC, contenant éventuellement une charge additionnelle. The insulation strips 10,12 can be made of any flexible thermoplastic material with good insulating properties, for example PVC, possibly containing an additional filler.
L'opération d'assemblage des différentes bandes entre elles, le long de leurs arêtes longitudinales, peut être effectuée par soudage, notamment en déplaçant un poste de soudage à air chaud le long des arêtes de la barre électroconductrice. Il est cependant également possible de faire appel à une technique de collage de telles matières thermoplastiques, par exemple en utilisant des colles de type cyano qui ont des temps de prise très rapides. L'opération de soudage des matières thermoplastiques peut s'effectuer, soit par simple recouvrement, soit par recouvrement et par apport d'une bande de matière additionnelle thermoplastique.The operation of assembling the different strips together, along their longitudinal edges, can be carried out by welding, in particular by moving a hot air welding station along the edges of the electrically conductive bar. However, it is also possible to use a technique for bonding such thermoplastic materials, for example by using cyano type adhesives which have very fast setting times. The welding operation of the thermoplastic materials can be carried out either by simple covering, or by covering and by adding a strip of additional thermoplastic material.
Selon un mode de mise en oeuvre particulier du procédé de la présente invention, trois bandes de matière thermoplastique sont préalablement assemblées entre elles par leurs arêtes longitudinales, de façon à obtenir une gaine partielle d'isolation présentant une section droite en forme. de U. Une telle gaine partielle se trouve par exemple illustrée à la figure 6. According to a particular embodiment of the method of the present invention, three strips of thermoplastic material are previously assembled together by their longitudinal edges, so as to obtain a partial insulation sheath having a cross section in shape. of U. Such a partial sheath is for example illustrated in FIG. 6.
Elle sera avantageusement constituée de l'association d'une bande étroite 10 et de deux bandes plus larges 12.It will advantageously consist of the association of a narrow band 10 and two wider bands 12.
En d'autres termes, le cote ouvert de la gaine partielle de section droite en form e U correspond à un petit côté du conducteur $@entral 14.In other words, the open dimension of the partial U-shaped straight section sheath corresponds to a small side of the conductor $ @ entral 14.
Pour réaliser une telle gaine partielle de section droite en forme de U, on peut effectuer l'assemblage entre alles de trois bandes de matière thermoplastique, avec interposition d'une cale d'espacement de dimensions sensiblement identiques à celles du conducteur central 14 destiné à y être substitué. Il est également possible de réaliser cet assemblage des trois bandes de matière thermoplastique avec interposition directe dudit conducteur central 14. To make such a partial sheath of U-shaped cross section, it is possible to assemble between aisles of three strips of thermoplastic material, with the interposition of a spacer of dimensions substantially identical to those of the central conductor 14 intended for be substituted for it. It is also possible to carry out this assembly of the three strips of thermoplastic material with direct interposition of said central conductor 14.
Pour tel-mlner l'isolation, la gaine isolante se trouve ferme sur le conducteur central 14 par soudage ou collage de la quatrième bande d matière thermoplastique sur les arêtes libres de la gaine partielle de section en U. Au cours de cette opération d'assemblage de la quatrième bande de matière thermoplastique, il est clair qu'il convient également de maintenir une pression d'application des quatre côtés de la gaine contre les faces correspondantes du conducteur central. Ceci permet en effet une mise en place exacte des différentes bandes de matière thermoplastique.Pareil maintien de la pression d'application se trouve notamment indispensable dans le cas particulier où le conducteur central est constitué par un empilage de feuillards qu'il convient bien sûr de maintenir à l'état comprimé durant l'opéra- tion d'isolation. To tel-mix the insulation, the insulating sheath is closed on the central conductor 14 by welding or gluing the fourth strip of thermoplastic material on the free edges of the partial sheath of U-shaped section. During this operation assembly of the fourth strip of thermoplastic material, it is clear that it is also necessary to maintain an application pressure on all four sides of the sheath against the corresponding faces of the central conductor. This in fact allows exact positioning of the different strips of thermoplastic material. The device for maintaining the application pressure is particularly essential in the particular case where the central conductor consists of a stack of strips which it is of course advisable to keep in a compressed state during the isolation operation.
Le procédé conforme à la présente invention peut également être mis en oeuvre sous la forme de légères variantes. Ces variantes se trouvent illustrées par exemple aux figures 3 à 5. A la figure 3, l'isolant est réalisé en deux parties, la première se présentant déjà sous la forme d'une gaine partielle 16 de section droite en U. Cette gaine partielle 1L6 peut être obtenue soit comme indiqué précédemment par soudage de trois bandes de matière thermoplastique, soit encore par pliage, formage à chaud ou extrusion directe d'une bande présentant la section en forme de U. The process according to the present invention can also be implemented in the form of slight variants. These variants are illustrated for example in Figures 3 to 5. In Figure 3, the insulation is made in two parts, the first already being in the form of a partial sheath 16 of U-shaped cross section. This partial sheath 1L6 can be obtained either as indicated above by welding three strips of thermoplastic material, or by folding, hot forming or direct extrusion of a strip having the U-shaped section.
De même, dans le cas particulier de la figure 4, l'isolation de la barre électroconductrice est obtenue par l'assemblage de deux bandes de matière thermoplastique 18 présentant chacune une section droite en forme de L. Likewise, in the particular case of FIG. 4, the insulation of the electrically conductive bar is obtained by the assembly of two strips of thermoplastic material 18 each having a L-shaped cross section.
Il est clair que la mise en oeuvre d'un tel. It is clear that the implementation of such.
procédé de fabrication -de barres électroconductrices isolées permet de réaliser n'importe quelle section de barre, il suffit pour cela de découper les bandes de matière isolante à la demande, en fonction des dimensions du conducteur central. Le procédé de la présente invention présente en outre l'avantage de pouvoir réaliser des barres souples multipolaires ou multiconductrices, telles que celles représentées à la figure 5. manufacturing process -of insulated electrically conductive bars makes it possible to produce any section of bar, it suffices to cut the strips of insulating material on demand, according to the dimensions of the central conductor. The method of the present invention also has the advantage of being able to produce flexible multipolar or multiconductor bars, such as those shown in FIG. 5.
La barre souple électroconductrice isolée de la figure 5 est une barre bipolaire comportant deux conducteurs centraux 20 adjacents qui sont séparés entre eux par une bande de matière thermoplastique isolante additionnelle 22, également assemblée par soudage ou collage aux deux bandes extérieures opposées 24 de la gaine sur lesquelles elle débouche perpendi culairement. Là encore il est possible de mettre en oeuvre le procédé selon l'invention en plusieurs étapes la première étape consistant par exemple à réaliser une gaine partielle présentant une section droite en forme générale de E par assemblage d'une bande étroite et de trois bandes larges
La présente invention concerne également une installation pour la mise en oeuvre du procédé précédemment décrit.Une telle installation schématiquement représentée à la figure 6, comprend tout d'abord un banc de pressage constitué par deux mors longitudinaux 26,28.The insulated electroconductive flexible bar of FIG. 5 is a bipolar bar comprising two adjacent central conductors 20 which are separated from each other by a strip of additional insulating thermoplastic material 22, also assembled by welding or bonding to the two opposite outer strips 24 of the sheath on which it opens perpendicularly. Again it is possible to implement the method according to the invention in several stages the first stage consisting for example of making a partial sheath having a cross section in general shape of E by assembling a narrow strip and three wide strips
The present invention also relates to an installation for implementing the method described above. Such an installation schematically represented in FIG. 6, firstly comprises a pressing bench constituted by two longitudinal jaws 26,28.
Le premier mors 26 est fixe, alors que le second 28 peut être commandé dans son déplacement transversal en vue d'assurer le serrage des deux bandes larges de matiere isolante opposée ainsi que du conducteur central Cette installation comporte du côté adjacent au mors fixe 26 une surface de roulement 30 s'étendant longitudinalement sur toute la longueur du banc de pressage. Un poste mobile de soudage (non représenté) est destiné à se déplacer longitudinalement sur cette surface de roulement 30.The first jaw 26 is fixed, while the second jaw can be controlled in its transverse movement in order to ensure the tightening of the two wide strips of opposite insulating material as well as of the central conductor. This installation comprises on the side adjacent to the fixed jaw 26 a rolling surface 30 extending longitudinally over the entire length of the pressing bench. A mobile welding station (not shown) is intended to move longitudinally on this rolling surface 30.
Dans un mode de réalisation particulier d'une installation selon l'invention, le poste mobile de soudage se présente par exemple sous la forme d'un chariot à vitesse de déplacement réglable, équipé d'un appareil de soudage, en particulier de type à air chaud. Il peut par exemple s'agir d'une soudeuse automatoque à air chaud commercialisée par la Société Leister-Kombi sous la dénomination "Variant", qui est une sorte de pistolet de soudage à air chaud permettant d'atteindre des températures de soudage allant jusqu'S 6500C, -tempé- ratures largement suffisantes pour assurer l'assemblage des bandes thermoplastiques. La vitesse d'entraînement d'un tel poste mobile de soudage peut varier de 1 à 12 mètres par minute.Dans la pratique, cette vitesse sera réglée de manière à assurer l'assemblage des bandes de matière thermoplastique dans les meilleures conditions. In a particular embodiment of an installation according to the invention, the mobile welding station is, for example, in the form of a carriage with adjustable speed of movement, equipped with a welding device, in particular of the hot air. It may for example be an automatic hot air welder sold by the Leister-Kombi Company under the name "Variant", which is a kind of hot air welding gun enabling welding temperatures to be reached up to S 6500C, -temperatures largely sufficient to ensure the assembly of the thermoplastic bands. The driving speed of such a mobile welding station can vary from 1 to 12 meters per minute. In practice, this speed will be adjusted so as to ensure the assembly of the strips of thermoplastic material in the best conditions.
Dans un mode de réalisation particulier d'un tel poste mobile de soudage, ce dernier peut comporter un chariot équipé d'une bande d'apport de matière thermoplastique, ainsi que d'un rouleau de pression permettant de parfaire l'assemblage.In a particular embodiment of such a mobile welding station, the latter may include a carriage equipped with a thermoplastic material supply strip, as well as a pressure roller making it possible to perfect the assembly.
Il est clair que, pour guider de façon précise le poste mobile de soudage de manière à amener la buse d'éjection d'air chaud rigoureusement au voisinage de l'arêtelibre de la bande de matière à souder, il convient de guider l'équipement mobile de façon précise. Ceci peut être réalisé dans la pratique en équipant la surface de roulement 30 d'un chemin de guidage de quelque nature que ce soit, par exemple d'un rail de guidage 32. It is clear that, in order to precisely guide the mobile welding station so as to bring the hot air ejection nozzle strictly in the vicinity of the free edge of the strip of material to be welded, the equipment should be guided mobile precisely. This can be achieved in practice by equipping the rolling surface 30 with a guide path of any kind, for example with a guide rail 32.
L'examen de la figure 6 illustre un mode de mise en oeuvre particulier du procédé selon l'invention. The examination of FIG. 6 illustrates a particular mode of implementation of the method according to the invention.
Selon cette variante, on dispose entre les mors 26,28 du banc de pressage une cale d'épaisseur 34 entourée de part et d'autre des bandes larges 12 de matière thermoplastique isolante. Dans le cas particulier de la figure 6, la barre électroconductrice tant de dimension plus petite que la hauteur des mors du banc de pressage, il convient d'installer dans la partie basse des butées 36 interchangeables en fonction de la hauteur et de l'épaisseur exactes des bandes larges 12 de matière thermoplastique.Il est clair que pour assurer l'assemblage définitif de la barre électroconductrice selon l'invention, la cale d'espacement centrale 34 sera remplalcee, par exemple par un empilage de feuillards, puis la quatrième bande de matière sera assemblée par soudage ou par collage tel que décrit précédemment.According to this variant, there is between the jaws 26, 28 of the pressing bench a shim 34 thick surrounded on either side of the wide strips 12 of insulating thermoplastic material. In the particular case of FIG. 6, the electrically conductive bar being both smaller than the height of the jaws of the pressing bench, it is advisable to install in the lower part of the stops 36 interchangeable as a function of the height and the thickness exact wide strips 12 of thermoplastic material. It is clear that to ensure the final assembly of the electrically conductive bar according to the invention, the central spacer 34 will be replaced, for example by a stack of strips, then the fourth strip of material will be assembled by welding or by gluing as described above.
Bien entendu, la présente invention ne se trouve pas limitée aux modes de réalisation particuliers décrits, mais il est parfaitement possible, sans pour autant sortir du cadre de la présente invention, d'en @maginer un certain nombre de variantes d'exécution. Of course, the present invention is not limited to the particular embodiments described, but it is perfectly possible, without departing from the scope of the present invention, to imagine a number of alternative embodiments.
C'est ainsi que. au lieu d'être sous la forme d'un empilage de fe@illa@ds, le conducteur central peut être constitué par oiRe barre métallique massive ou encore par des tresses plates métalliques. L'utilisation de tresses plates métalliques permet d'assurer le refroidissement des barres électroconductrices selon l'invention par circulation d'eau au travers de l'épaisseur desdites tresses. Dans les autres cas, il est possible de ménager entre le conducteur central et le revêtement isolant un espace libre destin à recevoir une substance favori- sant le refroidissement ; il peut notamment s'agir d'un liquide de refroidissement en circulation. Pareille disposition peut par exemple être obtenue en utilisant, au cours du procédé de l'invention, une cale d'espacement de dimensions légèrement supérieures à celles du conducteur central destiné à y être substitué. Thus. instead of being in the form of a stack of fe @ illa @ ds, the central conductor can be constituted by a solid metal bar or by flat metallic braids. The use of flat metallic braids makes it possible to cool the electrically conductive bars according to the invention by circulation of water through the thickness of said braids. In other cases, it is possible to provide between the central conductor and the insulating coating a free space intended to receive a substance favoring cooling; it can in particular be a circulating coolant. Such an arrangement can for example be obtained by using, during the process of the invention, a spacer of dimensions slightly larger than those of the central conductor intended to be substituted for it.
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| Country | Link |
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| FR (1) | FR2518303A1 (en) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3396230A (en) * | 1966-07-06 | 1968-08-06 | Thomas & Betts Corp | Laminated bus assemblies |
| FR2025820A1 (en) * | 1968-12-10 | 1970-09-11 | Emile Haefely Sa Ets | |
| US3586757A (en) * | 1969-08-14 | 1971-06-22 | Merle Haldeman Jr | Flexible stripline transmission line |
-
1981
- 1981-12-15 FR FR8123417A patent/FR2518303A1/en active Granted
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3396230A (en) * | 1966-07-06 | 1968-08-06 | Thomas & Betts Corp | Laminated bus assemblies |
| FR2025820A1 (en) * | 1968-12-10 | 1970-09-11 | Emile Haefely Sa Ets | |
| US3586757A (en) * | 1969-08-14 | 1971-06-22 | Merle Haldeman Jr | Flexible stripline transmission line |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR2518303B1 (en) | 1984-10-12 |
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