Borne pour dispositif électrique. La présente invention concerne une borne pour un dispositif électrique tel qu'un con densateur et, plus particulièrement, vise des moyens pour réaliser un scellement hermé tique entre les bornes et le boîtier métallique contenant un condensateur ou autre appareil électrique.
Dans la technique usuelle, les bornes de sortie de condensateurs électriques traversent le boîtier métallique au moyen d'une vis ou d'un rivet monté de manière isolante dans une paroi du boîtier. La vis ou le rivet est main tenu centré au moyen de rondelles isolantes en liège, bakélite ou matière analogue collées sur le boîtier par une laque ou un vernis. Une telle borne de condensateur ne fournit pas un scellement convenable du boîtier et ne protège pas le condensateur contre la pénétra tion d'humidité atmosphérique.
Même si le boîtier peut recevoir un scellement conve nable au moment de la fabrication, il existe un certain degré de coulage à froid ou con traction de la bakélite, du liège, du caout chouc ou autre substance, ainsi qu'une con- trainte mécanique exercée sur la borne qui tendent à relâcher le joint de borne, et par suite détruire ou diminuer la qualité du scel lement.
Un des buts de la présente invention est de surmonter cette difficulté et de prévoir un genre de borne pour des condensateurs électriques ou autres appareiils électriques qui assure un scellement hermétique permanent entre 'le boîtier protecteur -et les bornes du condensateur ou autre appareil électrique.
Des formes d'exécution de l'objet -de l'in vention seront exposées en détail dans la des cription suivante donnée en relation avec le dessin annexé, dans lequel: La fig. 1 représente une vue en section droite d'un condensateur avec des bornes sui vant l'invention;
La fig. 2est une vue agrandie en section droite d'un élément métallique qui est utilisé dans une borne modifiée, et Les fig. 3 à 7 représentent des vues par tielles montrant d'autres bornes. Sur le dessin, les éléments correspondants des diverses figures sont désignés par les mêmes références numériques.
Se référant plus particulièrement à la fig. 1, un condensateur 10 du type roulé bien connu ou de tout autre type convenable est monté dans un boîtier métallique 11 ayant un fond 12 et un couvercle 13 hermétiquement fixés de toute manière convenable sur les pa rois latérales du récipient, par exemple par soudure ou brasure, comme indiqué en 14 et 15 respectivement. Le couvercle 13 est pourvu d'ouvertures à travers lesquelles sont enfilés des #illets ou manchons métalliques 17 ayant un rebord 18 qui repose sur la surface exté rieure du couvercle au voisinage des ouver tures. Le rebord 18 est hermétiquement fixé sur le couvercle 13 par exemple par soudure ou brasure comme indiqué en 19.
Un conduc teur 21 est disposé centralement par rapport à. l'#illet 17 et en est isolé par un bloc en substance isolante 20 remplissant complète ment l'espace intérieur et en liaison intime avec la paroi intérieure de l'#illet. Les fila de connexion des électrodes du condensateur 10 sont électriquement reliés aux conducteurs 21 par exemple par soudure ou de toute autre manière convenable.
lUne rondelle plastique 23 en caoutchouc ou matière analogue pour vue d'une ouverture centrale est placée sur la portion prolongée du conducteur ?1 en contact avec le bloc isolant 20 et la face supé rieure du rebord 18 .de l'millet. Le conducteur passe de plus à travers un manchon ou millet 24 s'adaptant étroitement sur le conducteur et ayant à son extrémité. inférieure un rebord 25 en contact avec la rondelle plastique 23 et son autre extrémité 26 disposée pour être sou dée ou connectée d'une autre manière sur un conducteur d'un circuit électrique.
Une autre rondelle 27 en substance isolante sensible ment rigide, par exemple en porcelaine, baké- lite, fibre ou analogue, pourvue d'une ouver ture centrale, entoure le manchon 24 et repose sur la face supérieure du rebord 2'5.
Le man chon 24 est .électriquement et mécaniquement fixé au conducteur 21 de toute manière con venable par exemple par sertissage ou écrase-
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ment <SEP> dudit <SEP> manchon <SEP> \i4, <SEP> comme <SEP> représenté
<tb> en <SEP> 29 <SEP> et <SEP> 29' <SEP> respectivement.
<tb> Dans <SEP> le <SEP> montage <SEP> de <SEP> la, <SEP> borne, <SEP> le <SEP> conduc teur <SEP> 21 <SEP> est <SEP> enfilé <SEP> à <SEP> travers <SEP> la <SEP> rondelle <SEP> plas tique <SEP> 23.
<SEP> le <SEP> manchon <SEP> 24 <SEP> et <SEP> la <SEP> rondelle <SEP> iso lante <SEP> 27, <SEP> puis <SEP> on <SEP> exerce <SEP> une <SEP> pression <SEP> sur <SEP> la
<tb> face <SEP> extérieure <SEP> de <SEP> la <SEP> rondelle <SEP> ? <SEP> 7 <SEP> pour <SEP> coin primer <SEP> la<B>,</B> <SEP> rondelle <SEP> plastique <SEP> 23 <SEP> et, <SEP> tout <SEP> en
<tb> maintenant <SEP> cette <SEP> rondelle <SEP> comprimée, <SEP> on <SEP> exé cute <SEP> le <SEP> sertissia--e <SEP> du <SEP> manchon <SEP> 24.
<SEP> On <SEP> obtient.
<tb> ainsi <SEP> une <SEP> borne <SEP> qui, <SEP> tout <SEP> en <SEP> assurant <SEP> une <SEP> con nexion <SEP> mécanique <SEP> robuste <SEP> entre <SEP> le <SEP> boîtier <SEP> et
<tb> le <SEP> conducteur <SEP> de <SEP> borne, <SEP> assure <SEP> également <SEP> une
<tb> résistance <SEP> appropriée <SEP> du <SEP> joint <SEP> entre <SEP> le <SEP> con ducteur <SEP> 21.
<SEP> et <SEP> le <SEP> maiielron <SEP> 1.7 <SEP> et <SEP> le <SEP> bloc <SEP> iso lant <SEP> 21ï <SEP> à <SEP> la, <SEP> flexion <SEP> ori <SEP> autres <SEP> efforts <SEP> exercés
<tb> sur <SEP> le <SEP> conducteur <SEP> ou <SEP> i<B>le</B> <SEP> borne <SEP> pendant <SEP> le
<tb> transport <SEP> et <SEP> la <SEP> manipulation <SEP> du <SEP> eondensabeur.
<tb> Le <SEP> rebord <SEP> -25 <SEP> du <SEP> manchon <SEP> 24 <SEP> peut <SEP> être <SEP> formé
<tb> aprés <SEP> Finsertion <SEP> de <SEP> la <SEP> borne <SEP> ;
ù <SEP> travers <SEP> 'l'ouver ture <SEP> centrale <SEP> de <SEP> la <SEP> rondelle <SEP> 27. <SEP> De <SEP> préférence,
<tb> cependant, <SEP> le <SEP> nianclion <SEP> 24 <SEP> est <SEP> moulé <SEP> dans <SEP> une
<tb> rondelle <SEP> ou <SEP> autre <SEP> pièce <SEP> (le <SEP> substance <SEP> thermo plastique <SEP> avant <SEP> l'assemblage, <SEP> comme <SEP> repré senté <SEP> par <SEP> exemple <SEP> phis <SEP> clairement <SEP> sur <SEP> la
<tb> fig.
<SEP> 3.
<tb> La <SEP> slibstailef# <SEP> tS()lante <SEP> 20 <SEP> consiste <SEP> de <SEP> pré férence <SEP> en <SEP> un <SEP> verre <SEP> mou <SEP> ou <SEP> un <SEP> compound <SEP> cé ramique <SEP> capable <SEP> de <SEP> couler <SEP> facilement <SEP> et <SEP> de
<tb> réaliser <SEP> une <SEP> liaison <SEP> ferme <SEP> avec <SEP> la <SEP> surface <SEP> de
<tb> la <SEP> paroi <SEP> iiitérieu,n, <SEP> <B>(le</B> <SEP> l'midlet <SEP> 17 <SEP> et <SEP> avec. <SEP> le
<tb> conducteur <SEP> 21. <SEP> 3fiii <SEP> d'assurer <SEP> une <SEP> liaison
<tb> ferme <SEP> entre <SEP> la <SEP> surface <SEP> intérieure <SEP> de <SEP> l'millet
<tb> 17 <SEP> et <SEP> la <SEP> substance <SEP> isolante <SEP> ?0.
<SEP> l'millet <SEP> 17 <SEP> con siste <SEP> en <SEP> lui <SEP> métal <SEP> on <SEP> alliage <SEP> métallique <SEP> cou venable <SEP> avant <SEP> sensiblement <SEP> le <SEP> même <SEP> coeffi cient <SEP> de <SEP> dilatation <SEP> en <SEP> fonction <SEP> de <SEP> la <SEP> tempé rature <SEP> que <SEP> la <SEP> ,substance <SEP> isolante, <SEP> ou <SEP> bien,
<tb> puisque <SEP> (le <SEP> tels <SEP> métaux <SEP> sont <SEP> coûteux, <SEP> l'millet
<tb> peut. <SEP> être <SEP> réalisé <SEP> à <SEP> partir <SEP> d'une <SEP> feuille <SEP> bi métallique, <SEP> comme <SEP> représenté <SEP> sur <SEP> la, <SEP> fig. <SEP> 2;
<tb> cet <SEP> élément <SEP> bimétallique <SEP> est <SEP> constitué <SEP> par
<tb> une <SEP> feuille <SEP> extérieure <SEP> plus <SEP> résistante <SEP> 3,1 <SEP> en
<tb> un <SEP> métal <SEP> relativement <SEP> bon <SEP> marché <SEP> et <SEP> une
<tb> couche <SEP> intérieure <SEP> mince <SEP> 30 <SEP> en <SEP> platine <SEP> ou <SEP> en
<tb> un <SEP> a.llia.ge <SEP> métallique <SEP> présentant <SEP> les <SEP> caracté ristiques <SEP> susmentionnées <SEP> pour <SEP> assurer <SEP> un scellement efficace et une liaison intime entre l'#illet et la substance isolante 20.
Le con ducteur 21 peut consister dans, la même sub stance que l'#illet 17 ou la couche 30 ou peut également être de structure bi-métalli- que comprenant un c#ur ou noyau interne en un métal relativement bon marché tel que le cuivre ou analogue revêtu d'une couche de platine ou d'un alliage équivalent à peu près de la même manière que pour l'#illet bi métallique, comme représenté sur la fig. 2. Le métal extérieur 31 peut être du cuivre, du nickel, du fer ou autre métal ou un alliage peu coûteux qui peut facilement être étamé et soudé sur le couvercle 13, du boîtier 11.
Des alliages qui conviennent pour la cou che intérieure de l'oeillet 17 ou, si désirable, pour l'#illet entier au cas où lia substance iso lante 20 est du verre ou autre substance fusi ble céramique ou vitreuse, sont connus sous les marques déposées de Kovar, Fernico ou Dumeit. On a cependant trouvé qu'une feuille bi-métallique comprenant une couche mince de plàtine présente des avantages particuliers en raison de la quantité relativement faible de platine nécessaire pour produire un tel ruban bi-métallique. Le ruban bimétallique peut être réalisé de façon convenable en bra- sant l'un sur l'autre un ruban de cuivre, nickel ou analogue avec un ruban notable ment plus mince de platine puis en laminant la bande composite à l'épaisseur désirée.
D'une autre manière, la première bande mé tallique peut être revêtue d'un côté d'une couche mince de platine, électrolytiquement ou par réduction chimique de sels de platine. Pour ce dernier procédé, du chlorure de pla tine peut être pulvérisé et mélangé avec deux parties environ en poids d'une huile aroma tique telle que de l'huile de romarin ou ana logue afin de réaliser une peinture qui est appliquée sur la surface du métal de base au moyen d'un pinceau ou par un dispositif pul vérisateur convenable. La feuille de métal de base peinte est alors soumise à une augmen tation graduelle de température jusqu'à 400'C environ, sur quoi la couche de platine résul tante sera intimement liée au métal de base.
Dans certains cas, on a trouvé désirable d'ajouter pendant la préparation de la pein ture une petite quantité de chlorure d'or pour faciliter l'étamage ultérieur de la couche mé tallique. On peut avantageusement utiliser à cet effet du chlorure d'or en une quantité allant jusqu'à 25 % de la quantité de platine.
Il est clair que la solution de peinture peut être appliquée soit saur la feuille de métal de base ou sur l'#illet formé à l'avance. L'#illet revêtu de platine de la fig. 2 ou l'#illet simple de la fig.
1 sont fermement figés sur la pièce de verre ou de céramique 20 e n enfilant d'abord le conducteur en pla tine ou alliage de platine 21 au centre de l'#illet 17 et en insérant par-dessus le con ducteur 21 un manchon ou rondelle formé à l'avance 20 en verre ou autre substance iso lante et, tout en maintenant le conducteur 21 en position axiale dans l'#illet 17, en appli quant un échauffement suffisant pour fondre la substance isolante 20 et la faire couler dans l'#illet 17 et autour du conducteur 21.
Une température convenable pour fondre .la substance isolante 20 lorsqu'on utilise du verre mou est de 800 à 900 C environ. La substance isolante sera alors intimement liée à la. surface intérieure de l'oeillet et au con ducteur 21.
Lorsqu'on utilise un élément bi métallique, on obtient l'avantage que, par suite de la contraction du métal de base de l'ceillet en se refroidissant, une résistance mé canique additionnelle est conférée au scelle ment.
Bien qu'il puisse exister une rigidité mé canique suffisante entre l'#illet 17, la. sub stance isolante 20 et le conducteur 21, la por tion en saillie du conducteur 21 peut être facilement rendue lâche et le scellement brisé par une courbure excessive ou autre contrainte exercée par inadvertance sur le conducteur pendant le transport et .la manipulation. Afin d'éviter cet inconvénient,
-dans la disposition de la fig. 1 sont prévus la rondelle isolante plastique 23, l'#illet ou manchon 24 et la roi- delle isolante 27 disposés et montés comme décrit ci-dessus. Il est clair que par ce mode de construction montré dans la fig. 1 aucun effort de courbure n'est pratiquement trans mis de la portion du conducteur 21 qui s'étend à l'extérieur au scellement ou joint entre le conducteur et le bloc isolant 20t.
Dans la fig. 3 est représentée une autre modifieation de la borne destiné à éliminer l'effet d'un effort de courbure sur le conduc teur 21. Un #illet métallique simple on bi métallique 33, ayant un rebord 34 se termi nant par une portion retournée vers le haut 35, est fixé sur le couvercle 13 d'une maniere convenable par exemple par brasure ou sou dure, comme indiqué en<B>35',</B> et une pièce de borne 36 moulée à l'avance en bakélite ou autre substance plastique, ayant un rebord 37 et une ouverture centrale pour laisser passer la portion prolongée du conducteur de con nexion, est fixée sur le boîtier en roulant ou écrasant le rebord 35 de l'#illet en prise mé canique avec le rebord 37 de la pièce 36.
Cette dernière possède un manchon de borna 38 moulé en son intérieur en contact avec le conducteur 21. La borne 38 représentés sur la fig. 3 est analogue à celle de la fig. 1 et la connexion électrique est obtenue en sertis sant le manchon 38 comme précédemment dé crit. On doit comprendre qu'on peut utiliser d'autres types de bornes et que la connexion électrique peut être réalisée par soudure ou brasure de la borne sur le conducteur 21.
Sur la fig. 4 est représentée une disposi tion modifiée pour fixer mécaniquement un manchon de borne 24 sur le conducteur 21. Le ruban de bakélite ou de porcelaine 40 est pourvu de trous -dans lequels sons. montés des ceillets 41 avant des rebords intérieurs et extérieurs fermement pressés contre la sur- face supérieure et la surface inférieure du ruban.
La base des reillets demeure contra la :surface supérieure externe d'a couvercle 13 e t l'espace interne des ceillets est rempli de sou dure 42 pour assurer une connexion mécani que ferme. Le ruban 40 peut être fixé sur le couvercle 13 de toute autre manière convena ble assurant une connexion ferme -et étanche au liquide.
Une ouverture est prévue dans l,- ruban isolant pour le passage du conducteur
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?l. <SEP> Afin <SEP> de <SEP> connecter <SEP> convenablement <SEP> le <SEP> cou verele <SEP> 13 <SEP> à <SEP> la <SEP> hase <SEP> de <SEP> l'ceille.t <SEP> 41, <SEP> la <SEP> portion
<tb> voisine <SEP> de <SEP> l'ouverture <SEP> dans <SEP> le <SEP> couvercle <SEP> 13
<tb> est <SEP> déprimée <SEP> vers <SEP> l'intérieur <SEP> pour <SEP> recevoir <SEP> le
<tb> rebord <SEP> 18 <SEP> de <SEP> Paillet <SEP> <B>17</B> <SEP> qui <SEP> y <SEP> est <SEP> fixé <SEP> et <SEP> qui
<tb> r,_@mplit <SEP> le <SEP> même <SEP> but <SEP> que <SEP> dans <SEP> la <SEP> construction
<tb> précédente.
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Suivant <SEP> une <SEP> antre <SEP> modifiealion. <SEP> le <SEP> cou verck- <SEP> du <SEP> boîtier <SEP> est <SEP> repoussé. <SEP> ce <SEP> qui <SEP> rem tiIace <SEP> et. <SEP> permet <SEP> da, <SEP> supprimer <SEP> l'aeillet <SEP> précé demment <SEP> décrit.. <SEP> 1-ne <SEP> telle <SEP> disposition <SEP> est <SEP> re lirésentée <SEP> sur <SEP> la <SEP> fi <SEP> b. <SEP> 5 <SEP> dans <SEP> laquelle <SEP> le <SEP> cou vercle <SEP> est <SEP> pourvu <SEP> cl' <SEP> un <SEP> col <SEP> repoussé <SEP> conique <SEP> 45
<tb> ohtenu <SEP> en <SEP> coui-1iant <SEP> vers <SEP> l'extérieur <SEP> avec <SEP> un
<tb> certain <SEP> angle <SEP> le <SEP> bord <SEP> de <SEP> l'ouverture <SEP> circulaire
<tb> (lit <SEP> couvercle <SEP> 13.
<SEP> La <SEP> portion <SEP> recourbée <SEP> 45 <SEP> est
<tb> revêtue <SEP> sur <SEP> sa <SEP> surface <SEP> interne <SEP> d'une <SEP> couche
<tb> 45' <SEP> d'un <SEP> métal <SEP> ou <SEP> alliage <SEP> tel <SEP> que <SEP> du <SEP> platine
<tb> avant <SEP> sensiblement <SEP> le <SEP> même <SEP> coefficient <SEP> de
<tb> dilatation <SEP> en <SEP> fonction <SEP> de <SEP> la <SEP> température <SEP> que
<tb> le <SEP> verre <SEP> ou <SEP> autre <SEP> sithstance <SEP> isolante <SEP> précédem ment <SEP> décrite. <SEP> Une <SEP> pièce <SEP> en <SEP> porcelaine <SEP> 46.
<tb> lir@reée <SEP> d'un <SEP> trou.
<SEP> est <SEP> insérée <SEP> dans <SEP> le <SEP> col <SEP> re pous.sé <SEP> 45-45' <SEP> du <SEP> couvercle <SEP> 13 <SEP> et <SEP> ire <SEP> composé
<tb> isolant <SEP> 47 <SEP> tel <SEP> que <SEP> du <SEP> verre <SEP> mou <SEP> est <SEP> appliqué
<tb> à <SEP> l'état <SEP> de <SEP> fusion <SEP> pour <SEP> constituer <SEP> un <SEP> filet
<tb> entourant. <SEP> la. <SEP> borne <SEP> et, <SEP> apr('-.s <SEP> refroidissement.
<tb> être <SEP> en <SEP> liaison <SEP> intime <SEP> avec <SEP> la <SEP> surface <SEP> glacée
<tb> 48 <SEP> de <SEP> la <SEP> pièce <SEP> en <SEP> porcelaine <SEP> 46, <SEP> d'une <SEP> part.
<tb> et, <SEP> avec <SEP> la <SEP> couche <SEP> intérieure <SEP> 45' <SEP> du <SEP> col <SEP> 45.
<tb> d'autre <SEP> part.
<SEP> Ceci <SEP> peut <SEP> être <SEP> réalisé <SEP> de <SEP> la <SEP> ma nière <SEP> précédemment <SEP> décrite <SEP> < i <SEP> propos <SEP> (le <SEP> la <SEP> <B><I>fi</I></B>b. <SEP> ?.
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D'une <SEP> autre <SEP> maniérf,, <SEP> une <SEP> couche <SEP> métal lique <SEP> peut <SEP> être <SEP> appliquée <SEP> sur <SEP> le <SEP> glaçage <SEP> de
<tb> la. <SEP> pièce <SEP> en <SEP> porcelaine. <SEP> connue <SEP> représenté <SEP> dans
<tb> la. <SEP> réalisation <SEP> montrée <SEP> sur <SEP> la <SEP> fi-. <SEP> 6. <SEP> Dans
<tb> cette <SEP> fi@,ui'e. <SEP> la- <SEP> pièce <SEP> de <SEP> porcelaine <SEP> 46. <SEP> pour vite <SEP> d'une <SEP> ouverture <SEP> centrale <SEP> et <SEP> d'une <SEP> surface
<tb> glacée <SEP> ou <SEP> revêtue <SEP> d < @ <SEP> verre <SEP> 48.
<SEP> est <SEP> revêtue
<tb> d'une <SEP> couche <SEP> métallique <SEP> 50, <SEP> par <SEP> exemple <SEP> en
<tb> la. <SEP> peignant <SEP> avec <SEP> un <SEP> composé <SEP> or-platine <SEP> et <SEP> en
<tb> la. <SEP> traiiaat <SEP> Pomme <SEP> précédemment <SEP> décrit. <SEP> La
<tb> horic- <SEP> de <SEP> porcelaine <SEP> revêtlte <SEP> de <SEP> métal <SEP> peut
<tb> être <SEP> soumise <SEP> à <SEP> une <SEP> température <SEP> de <SEP> 800 <SEP> C
<tb> environ, <SEP> ce <SEP> qui <SEP> fait <SEP> adhérer <SEP> fermement <SEP> la
<tb> couche <SEP> mét#illique <SEP> 50 <SEP> sur <SEP> la <SEP> paroi <SEP> 48. <SEP> La couche métallique 50 peut être étamée avec de la soudure ordinaire et ensuite soudée dans le col 45 du couvercle 13.
Le col repoussé 45 est d'une forme telle qu'un filet de soudure 51 raisonnablement important assurera un joint mécanique robuste entre la pièce de por celaine 46 et le couvercle 13. Un #illet métal lique 53 est enfilé à travers l'ouverture cen trale de la pièce 46 et à travers un tenon de borne convenable 54, puis est pressé ou écrasé pour assurer un joint mécanique robuste avec une deuxième couche métallique or-platine 55 convenablement isolée de la couche métallique 50.
Un conducteur de borne 56 sert à con necter électriquement une électrode du cou- densateur à la borne 54 et est enfilé à travers l'#illet 53 et enroulé autour de la borne 54. Puis le sommet entier de la borne est hermé tiquement scellé et le trou de l'#illet 53 est fermé en lui appliquant une masse de sou dure 57.
Dans une modification du dispositif de la fig. 6, l'isolement en porcelaine peut être directement appliqué sur le récipient, comme représenté sur la fig. 7, dans laquelle le cou vercle 13 est pourvu d'une ouverture, et une surface circulaire 58 autour de l'ouverture est convenablement rendue rugueuse par gra vure, jet de sable, attaque chimique ou d'une i utre manière. La surface rendue rugueuse est revêtue d'un émail 59 passé au feu pour assurer la liaison entre l'émail et le couvercle 13.
Un tel procédé d'émaillage peut être ana logue aux procédés, utilisés dans le commerce pour la fabrication d'émaux de cuisine. Une couche métallique 60 est alors appliquée sur la surface émaillée 59 d'une manière précé demment décrite à propos de la fig. 6 puis convenablement étamée. Un #illet 61 est inséré dans l'ouverture du récipient et à tra vers l'ouverture de la borne 54 et convenable ment écrasé ou pressé en prise mécanique avec les deux faces externes et internes du couvercle 13.
Un fil de connexion 56 est fixé sur la borne 54 d'une manière analogue à celle décrite à propos de la fig. 6 et l'ensemble est couvert de soudure pour effectuer une liaison hermétique de la borne sur le boîtier.