Brevet FR2004437A1 — publié le 19691121

i 2004437 La présente invention concerne, d'une façon générale, les interrupteurs électriques et plus spécialement les interrupteurs du type à bouton-poussoir. , k 4 Dans certains types de commandes, par exemple les com-5 mandes de moteurs, il est souhaitable de disposer d'une lai&pe de signalisation indiquant 1*alimentation d'un dispositif de commande, par exemple un contacteur de moteur, pouvant se trouver à une • ■ certaine distance du commutateur de commande utilisé pour fermer le circuit d'excitation du dispositif de commande. .11 est courant 10 de combiner la lampe de signalisation et le commutateur de commande de manière à constituer un commutateur à bouton-poussoir qui, lorsqu'il est enfoncé, connecte la lampe dans un circuit de con-! trôle ; ceci permet de gagner le temps perdu à vérifier si la lampe de signalisation est brûlée. 15 . De tels dispositifs utilisent habituellement un ressort relativement grand agissant sur certaines parties du commutateur et. de la lampe de signalisation combinés, de manière à les amener dans une position de travail normale, ainsi qu'un ou plusieurs coamutateurs à boîtier séparé permettant d'obtenir la combinai-' 20 son voulue. Dans le cas où l'encombrement est un facteur important» il est souhaitable de disposer d'un commutateur à bouton-poussoir plus compact et la présente invention a pour but de procurer un ' tel commutateur à bouton-poussoir compact. " 25 D'une façon générale, l'invention consiste en un com mutateur à bouton-poussoir comprenant un boîtier, un dispositif de contact et un dispositif d'actionnement de contact à commande manuelle monté de façon amovible dans le boîtier et faisant saillie sur celui-ci, le dispositif de contact se trouvant dans le 30 boîtier précité et comprenant une paire de contacts relativement fixes ayant des parties de contact en substance parallèlement espacées ainsi qu'un contact mobile ayant une partie de contact résiliente amenée par effet de ressort d'une position normale libre à une position où cette partie de contact résili--35 ente vient se placer entre les parties de contact parallèlement espacées tout en venant toucher de façon élastique un de ces contacts fixes, le dispositif d'actionnement coopérant avec la partie de contact résiliente de manière à écarter cette partie de contact résiliente du contact fixe qu'elle touche et la faire 40 toucher l'autre contact fixe par une commande manuelle- du dispo- 69 08305 2 2004437 sitif d'actionnement consistant à déplacer le dispositif d'actionnement d'une position de repos dans une position de travail, la partie de contact résiliente exerçant sur le dispositif d'actionnement une force de rappel dans le sens de la position de repos 5 précitée. L'invention ressortira clairement de la description de quelques formes d'exécution préférées de 1 »invention,donnée ci-après à titre d'exemple avec référence aux dessins annexés, dans lesquels : 10 La figure 1 est une vue, partiellement en élévation de côté et partiellement en coupe, d'un commutateur à bouton-poussoir et lampe de signalisation combinés selon la présente invention. La figure 2 est une coupe faite suivant la ligne II-II de la figure 1, certaines parties étant enlevées. 15 La figure 3 est une coupe faite suivant la ligne III- III de la figure 2. La figure 4 est une vue en perspective à grande échelle d'une partie du commutateur k bouton-poussoir et lampe de signalisation combinés des figures 1 à 3. 20 - La figure 5 est une vue de détail à grande échelle montrant une partie du commutateur a bouton-poussoir et lampe de signalisation combinés des figures 1 à 4. La figure 6 est une vue schématique montrant la dispo- . . sition et les connexions de certaines parties du commutateur à 25 bouton-poussoir et lampe de signalisation combinés des figures 1 à 5. La figure 7 est un schéma de circuit d'un dispositif de commande utilisant le commutateur à bouton-poussoir et lampe de signalisation combinés des figures 1 à 6, et 30 Les figures 8 et 9 sont des vues de détail à grande échelle montrant des constructions différentes de contacts pouvant être utilisées dans le comssutateur à bouton-poussoir et lampe de signalisation combinés des figures 1 à 6. Le commutâtsur à bouton-poussoir et lampe de signali-35 satlon combinés 10 représenté sur la figure 1 comprend une ' première partie de boîtier ou base 60, une deuxième partie de boîtier ou manchon support 50, un commutateur compact 70, un dispositif d'actionnement de forme générale creuse ou tabulaire 36 et une lampe de signalisation comprenant une lampe de signaliï-■40 sation proprement dite 42 et une douille de lampe 44.-Le man 69 08305 2004437 chon support 50 est de préférence en métal coulé et comprend, à son extrémité intérieure, un rebord 54- venant toucher le rebord intérieur d'un panneau support 22. Une pièce de scellement ou joint 62, de préférence en une matière élastique comme du caoutchouc ou 5 une matière semblable, est intercalé entre le rebord 54 et la face intérieure du panneau 22. L'extrémité extérieure du manchon support 50 est filetée à l'extérieur et porte une bague de serrage taraudée 38 fixant le manchon support 50 sur le panneau 22. Un rebord de la bague de serrage 38 porte contre la surface extérieure 10 du panneau 22. Le manchon support 50 est fixé à la base 60 par tout moyen approprié, par exemple plusieurs vis 136 dont une seule est représentée à la figure 1, ces vis traversant des trous (non représentés) pratiqués dans le rebord 54 du manchon support 50 et venant se visser dans des trous taraudés 132 et 134 (voir 15 figure 2) de la base 60. La base de forme oblongue 60 est, de préférence, fabriquée ou moulée en une matière électriquement isolante, la partie inférieure de la douille 44 étant noyée dans la matière électriquement isolante dont se compose l'extrémité supérieure de la base 60 comme cela est indiqué en 60A de la fi- ' 20 gure 4» ou bien l'a douille est attachée à l'extrémité supérieure de la base 60 par un moyen approprié. Un transformateur abaisseur de tension 100 (voir figure 6) servant à alimenter la lampe de signalisation 42 peut être noyé dans la matière isolante dont se compose la base 60. 25 Le trwisformateur 100 a un enroulement secondaire qui est relié aux bornes 41 et 43 de la douille de lampe 44 P&r l'intermédiaire de. conducteurs respectifs 101 et 103 qui peuvent aussi être noyés dans la matière isolante de la base 60. L'enroulement primaire du transformateur 100 est relié à une source de courant 30 alternatif de la manière décrite ci-après. Le transformateur 100 peut être remplacé par une résistance ou bien, dans certai- . nés applications, on peut encore omettre le transformateur 100 et relier directement la lampe 42 a la tension de réseau. Comme la figure 6 le montre, plusieurs bornes 91, 92 et 93, qui 35 sont noyées dans la matière isolante de la base 60, servent à recevoir les vis-bornes respectives T^, Î2 et ^3> visibles sur la figure 1. Pour actionner le commutateur 70 qui se trouve à l'intérieur du boîtier général constitué par des parties de boîtier 40 50 et 60 décrits dans le détail ci-après, le dispositif d'ac- 69 08305 2004437 4 tionnement 36 est glissé dans le creux axial 51 du manchon support 50 qui est disposé lui-même entre la lampe se composant de la lampe de signalisation proprement dite 42 et de la douille de lampe 44, d'une part et le manchon support 50 d'autre part. Le dis-5 positif d'actionnement 36, qui fait saillie au-delà de l'extrémité supérieure du manchon support 50 (voir figure 1), est, de préférence, construit en une matière électriquement isolante et comprend un rebord 36B venant normalement en contact avec le rebord 54 du manchon support 50 qui joue le rôle de butée afin 10 de limiter le mouvement vers l'extérieur du dispositif d'actionnement 36. Un dispositif d'étanchéité ou joint torique 64 est prévu entre un épaulement 36a du dispositif d'actionnement 36 et un épaulement 53 se trouvant à l'extrémité inférieure du manchon support 50, afin d'empêcher la pénétration d'huile ou de 15 matières étrangères par l'espace compris entre le dispositif d'actionnement 36 et le manchon support 50. Afin que le dispositif d'actionnement 36 puisse décrire un mouvement rectiligne, la base 60 comprend un creux de forme générale annulaire 60E (voir figures 2 et 4) dans lequel le rebord 36B est disposé de façon 20 amovible. Le dispositif d'actionnement 36 est repoussé vers l'extérieur par un ressort de compression 82 logé dans un trou 83 de la base 60 et portant contre le rebord 36B du dispositif d'actionnement 36. On siège de ressort 37 faisant corps avec le 25 rebord 36B du dispositif d'actionnement 36 ou monté sur celui-ci, fait saillie vers le bas à l'intérieur du ressort 82. Le rebord 36B comporte un creux 36c servant à recevoir la partie de boîtier 60A (voir figure 4) entourant l'extrémité inférieure de la douille de lampe 44 lorsque le dispositif d'actionnement 30 36 est enfoncé. Afin de protéger la lampe 42, un voyant 32 est fixé sur l'extrémité supérieure du dispositif d'actionnement 36 et se déplace avec celui-ci. Comme la figure le montre, l'extrémité inférieure du voyant 32 est filetée et se visse dans ic? 35 partie taraudée supérieure d'une bague de voyant 34 dont là partie inférieure est attachée à l'extrémité supérieure du dispositif d'actionnement 36 par tout moyen approprié, par exemple par vissage. Le voyant 32 qui recouvre la lampe de signalisation 42 sert aussi de bouton-poussoir pour le commutateur 10. 40 Le dispositif de contact 70 du commutateur à bouton- 69 08305 2004437 4 poussoir et lampe de signalisation combinés 10 est placé dans un creux pratiqué dans la matière isolante du boîtier (voir en particulier la figure 2). Ce dispositif de contact comprend une paire' de contacts fixes espacés 74, 76 et un contact ;aobile 72 qui, 5 comme la figure 4 le montre, touche normalement le contact fixe supérieur 74* Des contacts 72, 74 et 76 sont tous fabriqués en une-matière résiliente conductrice de l'électricité, par exemple du fil ressort en acier argenté, chaque contact ayant une tige généralement verticale qui est. maintenue du fait qu'elle est noy-10 ée dans la matière isolante de l'a base 60 et une partie transversale de contact qui fait saillie au-dessus de la tige (voir figure 4)- Plus spécifiquement, les parties de contact des contacts fixes 74 et 76 sont pratiquement parallèles entre elles et espacées et se trouvent d'un côté de la base 60. Comme on le voit sur 15 la figure 5, la partie de contact du contact fixe 74 fait un angle légèrement inférieur à 90^ par rapport à la tige noyée dans l'é-paulement 60D de la base 60, tandis que la partie de contact du contact fixe 76 fait un angle légèrement inférieur à 90° par rapport à la tige, correspondante noyée dans 1»épaulement 60B de 20 la base 60, les deux contacts fixes 74 et 76 étant logés dans le creux pratiqué d'un côté de la base 60, comme la figure 4 le montre. La partie de contact transversale du contact mobile 72 fait en substance un angle droit avec la tige correspondante noyée dans 1'épaulement 60C de la base 60 ainsi qu'un angle pra-25 tiquement droit avec le plan contenant les deux contacts fixes 74 et 76. Il est important de noter que, comme la figure 3 le montre, la partie transversale de contact du contact mobile 72 est rabattue au-dessous du contact fixe 74, à un angle déterminé de, par exemple, environ 7° par rapport à sa position 30 libre (représentée en traits interrompus en 72' à la figure 3), de façon que la partie transversale de contact du contact mobile 72 se trouve en état de contrainte lorsqu'elle touche le contact fixe 74» comme cela est représenté aux figures 3 et 4. Un doigt ou saillie 39, qui vient toucher la par--? 35 tie transversale de contact du contact mobile 72 (voir figures 1 et 3) et communique un mouvement à cette partie lorsque le dispositif d'actionnement 36 est enfoncé, est monté sur le rebord 36B du dispositif d'actionnement 36 ou fait corps avec celui-ci. L'extrémité inférieure au doigt 39 peut être pourvue 40 d'un creux ou rainure servant à recevoir la partie transversale 69 08305 2004437 6 de contact du contact mobile 72. Comme la partie de contact du contact mobile 72 se trouve élastiquement sous contrainte, elle agit comme un ressort chargé pour repousser le dispositif d'actionnement 36 vers l'extérieur, c'est-à-dire dans sa position non enfoncée 5 dans laquelle le rebord 36B touche le manchon support 50. On remarquera que cette force de rappel est appliquée au dispositif d'actionnement 36 en un endroit diamétralement opposé à l'emplacement du ressort de compression 82, ce qui réduit au minimum les forces latérales tendant à faire basculer le dispositif d'actionnement 10 36 par rapport au manchon support 50. Lorsque le dispositif d'actionnement 36 est enfoncé à la main contre la résistance tant du contact mobile à ressort 72 que du ressort 82, le doigt 39 écarte le contact mobile 72 du contact fixe 74 afin de le faire toucher le contact fixe 76. 15 II est important de noter que, pendant 1 »actionnement du commutateur à bouton-poussoir et lampe de signalisation combinés 10, il y a frottement entre le contact mobile 72 et le contact fixe correspondant 74 ou 76 avec lequel il coopère. Comme on le voit sur la figure 5, pendant 1'actionnement du contact mobile 72, celui-ci 20 décrit un mouvement de balayage indiqué en 142 en passant de sa position normale ou de repos indiquée en 72' dans une position indiquée en 72, le contact mobile s'écartant alors du contact fixe 74 pour venir toucher le contact fixe 76, un mouvement de balayage semblable s'effectuant à cause du mouvement de dépasse-25 ment,entre la position 72" et la position 72»". Lorsqu'on relâche le contact mobile 72, les forces de rappel font que les mêmes mouvements de balayage se produisent mais en sens inverse. Comme la figure 7 le montre, le commutateur à bouton-poussoir et lampe de signalisation combinés 10 peut être utilisé 30 dans vin dispositif de commande pour indiquer que la bobine d'excitation I32 d'un contacteur MC est alimentée et peut servir à commander le fonctionnement d'un moteur électrique (non représenté). Plus spécifiquement, la bobine d'excitation 132 du contacteur MC est électriquement reliée en série avec un boutôn-? 35 poussoir d'arrêt llO et un bouton-poussoir de démarrage 120^ ce circuit série étant connecté entre les conducteurs de ligne L1 et L2 d'une source de courant alternatif. Le contacteur MC com-prend un contact de maintien normalement ouvert 134 Qui se trouve en parallèle avec le bouton-poussoir de démarrage 120 et qui se 40 ferme lorsque la bobine d'excitation 132 du contacteur MC est 69 08305 7 2004437 alimentée, afin de maintenir la bobine d'excitation 132 alimentée. L'enroulement primaire 102 du transformateur 100, aux bornes du secondaire 104 duquel se trouve connectée la lampe de signalisation 42, est connecté en parallèle avec la bobine d'excitation 132 5 du contacteur I-IC par l'intermédiaire du dispositif de contact 70, Lorsqu'on enfonce momentanément le commutateur à bouton-poussoir de démarrage 120, la bobine d'excitation 132 du contacteur MC est alimentée de manière à provoquer la fermeture du contact de maintien 134 Qui maintient le circuit d'alimentation de 10 la bobine d'excitation 132 ainsi que le circuit parallèle contenant les contacts 72, 74 et l'enroulement primaire 102 une fois que le commutateur de démarrage 120 est revenu dans sa position d'ouverture. L'enroulement primaire 102 du transformateur étant ainsi alimenté et la lampe de signalisation 42 étant .supposée 15 non brûlée, cette lampe est alimentée et donne une indication visuelle du fait que la bobine d'excitation 132 du contacteur î-lC est alimentée» Si la lampe de signalisation 42 s'éteint pendant que le commutateur d'arrêt 110 se trouve dans sa position de ferme- . 20 ture, on peut vérifier si la lampe de signalisation 42 est sim-pleaent brûlée ou s'il y a une panne dans l'installation en enfonçant à la main le dispositif d'actionnement 36 du commutateur 10, de aanière à ouvrir les contacts 72, 74- et à fermer les - contacts 72, 76 de la manière décrite ci-dessus. Lorsque les 25 contacts 72, 76 sont fermés, l'enroulement primaire 102 du transformateur 100 est directement connecté aux conducteurs de ligne L1 et -L2 et la lampe 42 s'allume à moins qu'elle ne soit brûlée; dans ce dernier cas, on constatera que la lampe est brûlée du fait qu'elle ne s'allume pas. A la fin de cette opération de 30 contrôle qui se termine quand on relâche le dispositif d'actionnement 36 , le ressort de compression 82 et le contact mobile sous contrainte 72 repoussent le dispositif d'actionnement 36 dans sa position normale représentée à la figure 1 dans 1&-quelle le rebord 36B touche le rebord 54 du manchon support "50. 35 Les figures 8 et 9 représentent deux modifications aux contacts mobiles 72 des figures 1 à 6. Plus spécifiquement, le contact- mobile 172 représenté à la figure 8 a une partie en boucle augmentant son effet de ressort. Le contact mobile 272 représenté à la figure 9 a une partie constituée par plusieurs 40 spires afin d'augmenter encore l'effet de ressort du contact 69 08305 O 2004437 mobile. Il va de soi que le commutateur à bouton-poussoir et lampe de signalisation combinés décrit ici peut être aisément mo- ' di'fié en remplaçant le dispositif d'actionnement tubulaire décrit 5 36 par un dispositif d'actionnement semblable comportant cependant une surface de came servant à amener le contact mobile 72 dans sa position de travail par un mouvement rotatif ou rectiligne du dispositif d'actionnement suivant que l'on préfère l'un ou l'autre de ces deux mouvements. 10 L'appareil selon la. présente invention présente plusi eurs avantages. Par exemple, il est très compact et peut donc être utilisé en particulier dans des applications où l'encombrement est un problème important. En outre, son contact mobile joue non seulement le rôle de contact mais aussi de moyen 15 de rappel du dispositif d'actionnement 36, ce qui permet d'utiliser un ressort 82 plus petit que normal, le contact mobile coopérant aussi avec le ressort 82 de manière à réduire au minimum les forces tendant à faire basculer le dispositif d'actionnement 36. Enfin, le commutateur composite décrit ici utilise un boîtier 20 isolant commun pour le dispositif de contact 70 et le transformateur associé lorsqu'il y en a un, ce qui permet de diminuer encore l'encombrement du commutateur. ;;; # 69 08305 2004437 3 REVENDICATIONS. 1. Commutateur à bouton-poussoir comprenant un boîtier, un dispositif de contact et un dispositif d'actionnement de contact à commande manuelle monté de façon amovible dans le boîtier 5 et faisant saillie sur celui-ci,-, le dispositif de contact étant disposé à l'intérieur du boîtier, et comprenant une paire de contacts relativement fixes ayant des parties de contact en substance parallèlement espacées, ainsi qu'un contact mobile ayant une partie de contact résiliente amenée par effet de ressort d'une posi-10 tion normale libre à une' position dans laquelle cette partie de contact se trouve entre les deux parties de contact parallèlement espacées tout en venant toucher de façon résiliente un de ces contacts fixes, le dispositif d'actionnement coopérant avec la partie de contact résiliente pour écarter celle-ci du con-15 tact fixe qu'elle touche et pour la faire toucher l'autre contact fixe, lorsqu'on amène, par commande manuelle, le dispositif d'actionnement d'une position de repos à une position de travail, la partie de contact résiliente exerçant sur le dispositif d'actionnement une force .de rappel vers sa posi-20 tion de repos. 2. Commutateur à bouton-poussoir suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les parties de contact en substance parallèlement espacées des contacts fixes sont parallèles à un plan qui est incliné par rapport au sens de séparation des par- 25 ties de contact en substance parallèlement espacées, de façon que la partie de contact résiliente subisse un mouvement de balayage lorsqu'elle vient toucher l'une ou l'autre des parties de contact, .en substance parallèlement espacées ou qu'elle s'en écarte. . 3. Commutateur à bouton-poussoir suivant la revendica-30 tion 1 ou 2, caractérisé en ce que le dispositif d'actionnement est pourvu d'un ressort le repoussant dans sa position de repos et agissant sur lui en un endroit en substance diamétralement opposé à l'endroit auquel la force de rappel de la partie de contact résiliente est appliquée au dispositif d^â$tion-35 nement. N 4« Commutateur à bouton-poussoir suivant la revendication 1, 2 ou 3, caractérisé en ce que les contacts sont en fil à ressort. 5. Commutateur à bouton-poussoir suivant l'une quelcon- m 40 que des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il, corn- 69 08305 lu 2004437 prend, un transformateur et une douille pour lampe de signalisation connectée aux bornes de l'enroulement primaire de ce transformateur, ce transformateur étant placé à ^intérieur du boîtier précité. 5 6. Commutateur à bouton-poussoir, en substance comme décrit ci-dessus avec référence aux dessins annexés et comme représenté sur ces dessins. » . t : y. \