Panneau modulaire pour la réalisation d\'un réseau conducteur, connecteurs associés, et procédés de fabrication des panneaux. La présente invention a pour objet un panneau modu¬ laire pour la réalisation d\'un réseau conducteur, les connecteurs associés, ainsi que les procédés de fabrication des panneaux. Actuellement, les réseaux conducteurs, qu\'il s\'agis¬ se de réseaux de données ou d\'alimentation électrique, requièrent des ensembles de fils conduc¬ teurs spécifiques au transfert du courant ou des données. Ces ensembles de faisceaux de fils posent des pro¬ blèmes d\'encombrement d\'une part et rendent les sys¬ tèmes de câblages complexes ou onéreux. D\'autre part, ces faisceaux ne sont pas souples d\'u¬ tilisation car pour toute réalisation d\'implantation sur site, il est nécessaire de rajouter des fils aux faisceaux ou bien d\'en supprimer ou pour le moins de déplacer les fils concernés par la modification. Ceci est encore plus vrai pour les installations temporaires sur des stands lors de salons, de foires exposition ou d\'autres manifestations similaires.

Il convient de remarquer également que non seulement il est souvent nécessaire de déplacer l\'appareillage du point de vue de l\'implantation, mais il est éga¬ lement nécessaire dans certains cas de déplacer tous les boîtiers de commande correspondant ce qui aug- ment encore la difficulté, le temps et les frais à engager.

On connaît la demande de brevet FR-A-2 601 519 qui décrit un dispositif d\'assemblage et d\'alimentation simultanés d\'un groupe de diodes électroluminescen¬ tes.

Ce dispositif comprend une nappe obtenue par la su¬ perposition de deux couches de matériaux spongieux électriquement conducteurs qui sont séparées et re-

FEUILLE DE REMPLACEMENT

couvertes par des couches de matériau spongieux iso¬ lant.

Les couches de matériau sont alimentées en courant électrique. Les diodes sont équipées de broches qui pénètrent dans les couches, la première broche s\'arrêtant dans la première couche conductrice, la seconde broche s\'arrêtant dans la seconde couche conductrice, après avoir traversé la première dans une gaine isolante. Le brevet FR-A-1 638 914 décrit un dispositif de distribution de courant électrique qui reprend la structure décrite ci-avant. Les connecteurs sont appliqués plus largement qu\'aux seules diodes. Ces connecteurs comprennent deux fiches, voire une fiche unique comprenant deux parties conductrices indépendantes séparées par une zone isolante. La demande de brevet FR-A-2 131 075, avec une structure du même type que les précédentes, prévoit l\'utilisation de connecteurs formant prise de cou- rant. Les couches sont en nombre supérieur à deux et la combinaison des couches deux à deux permet d\'ob¬ tenir des résultats différents, clignotement, ali¬ mentation constante, par exemple. Il se trouve que de nombreux problèmes subsistent pour la réalisation de panneaux qui fonctionnent et qui procurent tous les avantages prévus lors de l\'u¬ tilisation des connecteurs associés.

En effet, il faut que lors de l\'enfichage, les con¬ necteurs aient leurs fiches en contact parfait avec les couches correspondantes.

D\'autre part, les connecteurs doivent être enfichés aisément mais simultanément, ils doivent être fixés mécaniquement sur le panneau, notamment lors d\'un montage au plafond.

Un autre problème important est la connection des panneaux entre eux et la présente invention propose une solution efficace et ses variantes de réalisa¬ tion pour relier électriquement les panneaux. La fabrication des panneaux pose également de nom¬ breuses contraintes aussi la présente invention con¬ cerne l\'élaboration de panneaux.

Le but de la présente invention est de proposer un panneau modulaire pour la réalisation d\'un réseau conducteur qui supprime les faisceaux de fils, qui permet un positionnement et des modifications à vo¬ lonté et ceci de façon immédiate, qui présente tou¬ tes les sécurités requises lorsqu\'il est utilisé pour de l\'alimentation électrique, qui est facile à installer et qui peut être amovible ou fixé à demeu¬ re, dont la fabrication peut être aisément indus¬ trialisée, dont le prix de revient, en fonction du choix des matériaux, peut être relativement bas, qui se prête néanmoins à la mise en place de matériaux sophistiqués pour certaines applications particuliè¬ res, et qui s\'applique à de nombreux domaines d\'ac¬ tivité tout en offrant une grande fiabilité de con¬ nection et de fonctionnement. La présente invention concerne aussi les connecteurs associés et les procédés de fabrication des pan¬ neaux.

A cet effet, le panneau modulaire selon l\'invention, prévu pour la réalisation d\'un réseau conducteur comprend au moins une couche de matériau isolant et au moins deux couches de matériau conducteur, sépa¬ rées par la couche de matériau isolant, prévu pour recevoir au moins un appareillage équipé de broches pénétrantes de connection avec une zone conductrice, de longueur et en nombre adaptés aux couches conduc- trices à atteindre, ce panneau étant caractérisé par

un cadre périphérique composé d\'éléments équipés de pièces de liaison mécanique formant organe de liai¬ son électrique, les éléments du cadre étant eux-mê¬ mes reliés aux couches correspondantes de matériau conducteur, de façon à permettre la liaison de pan¬ neaux modulaires entre eux.

Ces organes de liaison électrique sont les articula¬ tions des panneaux et notamment les gonds. L\'invention propose aussi un connecteur prévu pour coopérer avec de tels panneaux modulaires qui com¬ prennent une embase supportant un appareillage et au moins deux broches, ce connecteur étant caractérisé en ce que l\'une des broches au moins est mobile par rapport à l\'embase suivant un angle supérieur ou inférieur à 90°.

Selon une autre caractéristique de l\'invention, les broches du connecteur comprennent au moins une par¬ tie abrasive disposée en amont et/ou au droit de la zone conductrice de cette broche dans le sens de pénétration de façon à poncer la couche de matériau conducteur lors de cette pénétration. Selon une autre caractéristique, le connecteur com¬ prend des douilles pénétrantes intermédiaires pré¬ vues pour recevoir les broches. L\'invention concerne également un procédé de fabri¬ cation d\'un panneau qui se caractérise en ce qu\'on superpose les différentes couches conductrices et isolantes entre deux plaques externes de matériau rigide, notamment du bois, de façon à plaquer les couches les unes contre les autres et à permettre la découpe aux dimensions en fonction des besoins. Une variante du procédé de fabrication consiste à interposer entre les couches de matériau isolant des couches de matériau conducteur ulti-feuilles.

Dans ce cas, les différentes feuilles du matériau conducteur sont solidarisées entre elles notamment par couture à l\'aide d\'un fil conducteur. Une variante particulièrement intéressante du pro- cédé de fabrication consiste à fixer le matériau conducteur sur le matériau isolant par fusion de ce même matériau conducteur.

Selon l\'invention, le procédé de fabrication prévoit aussi d\'injecter le matériau isolant entre les cou- ches conductrices, les paramètres d\'injection per¬ mettant le réglage et l\'obtention des épaisseurs recherchées.

La présente invention est décrite ci-après en regard des dessins annexés sur lesquels : - la figure 1 représente une vue en coupe schémati¬ que d\'un panneau à matériau conducteur intégré, sur lequel est monté un appareillage,

- la figure 2 représente un premier mode de réalisa¬ tion d\'un connecteur selon l\'invention, - la figure 3 représente une variante de réalisation d\'un connecteur selon l\'invention avec douilles,

- la figure 4 représente une variante de réalisation d\'un connecteur selon l\'invention équipé de vis au- to-taraudeuse, isolée sur la partie non connectée, - la figure 5 représente une variante de réalisation d\'un connecteur selon l\'invention à broches abrasi- ves,

- la figure 6 représente une prise triphasée,

- la figure 7 représente le résultat obtenu par le procédé de fabrication avec un conducteur multi- feuilles,

- la figure 8 représente le résultat obtenu à l\'aide du procédé de fabrication par fusion,

- la figure 9 représente une vue schématique de ca¬ dres entourant les panneaux permettant la connection desdits panneaux,

- la figure 10 montre un mode de réalisation parti- culier de l\'invention avec liaison électrique par gonds,

- la figure 11 représente une vue détaillée d\'un tel gond,

- la figure 12 représente une vue schématique d\'un premier procédé de fabrication par fusion,

- la figure 13 représente une variante du procédé de fabrication par fusion,

- la figure 14 représente une autre variante du pro¬ cédé de fabrication par fusion, - la figure 15 est une variante de réalisation de panneaux, et

- la figure 16 représente un mode de jonction de panneaux par tenons et mortaises.

Sur la figure 1, on a représenté un appareillage 10 équipé d\'une embase 12, d\'une première broche 14 et d\'une seconde broche 16.

Cet appareillage est monté sur un panneau 18 qui comprend une première et une seconde couches conduc¬ trices 20, 22, séparées par des couches 24, 26 et 28 de matériau isolant.

Chacune des broches 14 et 16 a une partie conduc¬ trice, respectivement 15 et 17, qui coopère avec les couches 20 et 22 de matériau conducteur, la longueur des broches 14 et 16 étant adaptée. Ce panneau 18 est éventuellement recouvert d\'une couche de finition non représentée.

Sur la figure 2, on a représenté un connecteur par¬ ticulier selon l\'invention qui comprend une embase 12, ainsi que deux connecteurs 14 et 16 mais l\'un des connecteurs 14 est incliné d\'un angle supérieur

ou inférieur à 90° par rapport à l\'embase de façon à éviter l\'arrachement de l\'appareillage 10 suivant la flèche 30.

Bien entendu, de façon à simplifier la représenta- tion, seule l\'une des broches est inclinée mais les deux broches peuvent être inclinées simultanément à condition de les incliner de façon à les rendre con¬ vergentes ou divergentes mais en évitant tout paral¬ lélisme. Sur la figure 3, la variante de réalisation du con¬ necteur comprend une seconde embase 13 équipée de ^• douilles 32, 34 qui ont une fonction de connection avec les couches de matériau conducteur 20 et 22, ces douilles étant prévues pour recevoir les broches 14 et 16 de l\'appareil 10 proprement dit.

On peut en outre prévoir des moyens de fixation de ces broches sur les douilles afin d\'éviter le re¬ trait de l\'appareillage en dehors des douilles, no¬ tamment dans le cas d\'appareillage suspendu. Sur la figure 4, le mode de réalisation représenté propose des broches 14 et 16 montées libres en rota¬ tion par rapport à l\'embase et équipées d\'un file¬ tage 36, 38 qui permet une fixation mécanique d\'une grande solidité tout en assurant un contact électri- que adapté.

Sur la figure 5, on a représenté une variante de réalisation des broches de l\'appareillage 10, va¬ riante dans laquelle les broches 14 et 16 ont une partie 40 et 42 abrasive, cette partie étant située en amont et éventuellement jusqu\'au droit des par¬ ties conductrices 15 et 17 de chacune des broches ceci dans le sens de pénétration des broches de fa¬ çon à provoquer une légère abrasion des couches con¬ ductrices 20 et 22 lors de la pénétration.

La figure 6 représente une réalisation concrète d\'une prise électrique correspondant à du courant triphasé équipée de la terre, chacune des fiches 44, 46, 48 et 50 étant fixée sur le panneau à l\'aide d\'une vis correspondante 45, 47, 49 et 51.

Les longueurs des vis permettent d\'atteindre les phases correspondantes.

Un code couleur normalisé peut être appliqué à ces différentes fiches et aux différentes broches ou vis correspondantes.

Le figure 7 correspond au résultat obtenu par un procédé de fabrication qui consiste à interposer entre les couches de matériau et les couches de ma¬ tériau conducteur multi-feuilles. Ainsi, les couches 20 et 22 comprennent une superpo¬ sition de feuilles de faible épaisseur, la somme de ces épaisseurs correspondant à l\'épaisseur recher¬ chée pour la couche conductrice correspondante. Il est en effet possible d\'augmenter la section con- ductrice sans augmenter l\'effort de poinçonnement puisque chacune des feuilles étant très mince, reste facile à perforer.

Un avantage important du conducteur multi-feuilles est de permettre un contact franc avec le connec- teur.

En effet, la colle peut éventuellement perturber le contact du connecteur avec la ou les premières feuilles dans le sens de pénétration en s\'interpo¬ sant comme isolant entre le bord et le connecteur mais pas avec les dernières feuilles.

En ce qui concerne les différentes feuilles du maté¬ riau multi-feuilles, elles peuvent être reliées en¬ tre elles par couture à l\'aide d\'un fil en matériau conducteur, par collage, dans ce cas on utilisera une colle cassante après durcissement afin de faci-

liter les contacts et d\'éviter que la colle ne vien¬ ne s\'interposer entre les t\'iéments conducteurs, mais également par soudure par points tel que cela est bien connu dans le cadre des treillis. II est également possible de coudre l\'ensemble des couches conductrices et non conductrices, mais dans ce cas on utilisera un fil isolant.

Un autre procédé de fabrication consiste à utiliser le "collage" par fusion.En effet, les matériaux iso- lants, généralement des polymères, peuvent être ad- hérisés sur les couches de matériau métallique de différentes façons afin d\'éviter l\'interposition d\'une colle. Des représentations schématiques de ces procédés et des dispositifs correspondants sont réalisées sur les figures 12, 13 et 14.

Sur la figure 12 on a simplement représenté la réa¬ lisation d\'un élément comportant deux couches 24, 26 de matériau isolant, et une couche conductrice 20. Dans ce cas, le métal en fusion 52 est contenu dans un bac et pompé pour être déversé par une fontaine d\'alimentation 54 sur la couche 26 de matériau iso¬ lant, ceci durant le déplacement de ces couches de matière isolante, dans le sens de la flèche 56. Ainsi, la forme en cuvette de la couche de matériau isolant 26 permet le dépôt d\'une couche de métal en fusion sur laquelle est plaquée la seconde couche 24 de matériau isolant et le métal en fusion provoque l\'adhérisation de cette seconde couche 24 de maté- riau isolant sur la fine couche de métal en fusion entraînée par capillarité par la première couche de matériau isolant 26.

Les paramètres de vitesse, de température de fusion, de nature de matériaux, de forme de la cuvette, de débit de métal, ... permettent de régler de façon

adéquate les épaisseurs des différents éléments et conduisent ainsi à des productions en très grande quantité.

Ce système présente l\'avantage d\'être continu, mais il est possible de prévoir un dispositif discontinu, tel que représenté sur la figure 12.

Dans ce cas, une embase 58 supporte une plaque de matériau isolant 26, maintenue plaquée à l\'aide d\'une aspiration symbolisée par le tube 60. Cette embase 58 a un profil particulier avec une cuvette 62 en partie centrale dans laquelle est dé¬ versée une partie de la matière en fusion. Dès que le métal en fusion est déversé dans la cu¬ vette 62, la seconde plaque de matériau isolant 24 est plaquée sur la première et pressée fortement de façon à provoquer l\'étalement du métal en fusion 52. Une autre méthode discontinue consiste à placer une couche de matériau métallique sous forme de feuille mince ou de treillis recouverte d\'un métal à bas point de fusion.

Il suffit ensuite de disposer ce matériau conducteur entre deux couches de matériau isolant et de faire passer un courant dans le matériau conducteur. L\'effet Joule qui résulte du passage du courant pro- voque la fusion du matériau métallique préalablement déposé, ce qui provoque l\'adhérisation des couches de matériau isolant.

On remarque que l\'adhérisation conduit à une liaison mécanique de forte intensité car le matériau en fu- sion pénètre dans les alvéoles du matériau isolant ce qui facilite l\'accrochage.

Par ailleurs, le procédé de fabrication qui consiste à utiliser un matériau métallique à bas point de fusion est également un élément de sécurité quant au panneau car, en cas de cours-circuit et d\'échauffé-

ment anormal au droit de la broche, le métal se met en fusion et se déconnecte tout seul de la partie conductrice 15 ou 17 de la broche correspondante. Il y a donc un effet de "fusible", automatique. En ce qui concerne l\'utilisation des colles thermo¬ fusibles, il suffit de déposer une couche de colle sur une âme métallique, de faire passer un courant à travers cette âme, en même temps que les couches de matériau isolant sont plaquées sur cette âme de fa- çon que la colle en fusion adhère bien lors du re¬ froidissement.

Sur la figure 15, on a également représenté une va¬ riante de réalisation de panneau. Un film métallique 20 très fin formant la couche conductrice est interposé entre deux films 25 de thermocolle et deux couches d\'isolant 24, 26. Un courant électrique continu ou alternatif passant dans le film électrique provoque la fusion de la colle. Au refroidissement, tout est solidaire.

Sur les figures 9, 10 et 11 on a représenté les moyens de liaison mécanique et électrique des pan¬ neaux entre eux. Afin de diminuer les risques d\'isolation par de la colle entre le conducteur et le connecteur, il est intéressant d\'utiliser un dépôt de colle sous forme de mailles de grande largeur par rapport au diamètre du connecteur et des traits de colle, de préférence étroits. Ainsi, le connecteur a une probabilité très faible d\'être entouré de colle.

En effet, il s\'agit de réaliser une continuité élec¬ trique entre les panneaux qui généralement sont équipés d\'un cadre périphérique.

Ainsi sur la figure 9 les deux cadres sont conduc¬ teurs et dans le cas d\'un courant basse tension, il suffit de les relier les uns aux autres par des élé¬ ments métalliques pour assurer la liaison électrique d\'un panneau à l\'autre.

En effet, on dispose les couches métalliques corres¬ pondantes directement en contact avec les montants du cadre correspondant à la phase choisie. Sur la figure 10, on a représenté de façon schémati- que une liaison mécanique par gonds 64, chacun des gonds correspondant par exemple à l\'une des phases. Ces gonds, comme cela est représenté sur la figure 11, ne sont conducteurs que dans la pièce mâle 66 et la pièce femelle 68 de façon à pouvoir alimenter les panneaux en courant du secteur avec toute la sécu¬ rité nécessaire pour les utilisateurs.