Brevet FR2004682A1 — publié le 19691128

a présente invention a trait à un interrupteur de circuit et, plus particulièrement, à un interrupteur enfermé dans un bof- tier et manoeuvrable à l'aide d'une manette extérieure. I1 est courant que l'opérateur d'un interrupteur de circuit enfermé amène la manette ('t actionnement à sa position de blocage ou de coupure du circuit avant de chercher à accéder à l'intérieur du boiter ou baAti de l'interrupteur. Dans certains cas, il peut arriver que les contacts d'un interrupteur se-soudent dans leur position de fermeture du circuit (position active), ce qui pourrait blesser l'opérateur qui, ayant amené la manette à sa position d'ouverture (position de coupure ou de blocage), ouvre le boiter en croyant faussement que les contacts sont ouverts et que le courant est coupé. Un but principal de l'invention consiste à mettre en oeuvre un interrupteur de circuit muni de moyens de protection perfectionnés d'un opérateur qui pourrait croire que les contacts sont ouverts alors qu'ils ne le sont pas. L'invention donc réside dans un interrupteur de circuit comportant des contacts coopérant les uns avec les autres ; un mécanisme d'ouverture et de fermeture de ces contacts qui comprend un support mobile des contacts ayant une position ('1ouverture et une position de fermeture, une pièce ou manette déplaçable manuellement ayant une position ("ouverture et une position de fermeture et un ressort connecté entre ce support et cette pièce qui amène ledit support à ses positions de fermeture ou d'ouverture des contacts quand ladite pièce est amenée à ses positions respectives de fermeture ou d'ouverture ; et une unique pièce de renvoi qui ramène ne automatiquement ladite pièce à sa position de fermeture Si les dits contacts ne se sont pas séparés quand cette pièce avait été amenée à sa position d'ouverture, cette pièce de renvoi renfermant le ressort. l'invention sera mieux comprise an se référant à la description qui va suivre et aux dessins annexés sur lesquels - la fig. 1 est une vue supérieure en plan d'un interrupteur de circuit - la fig. 2 est une vue latérale agrandie coupée en section droite d'une partie de la fig. 1 - la fig. 3 est une vue coupée, avec des parties arrachées, suivant le plan III-III de la fig. 2 - la fig. 4 est une vue coupée, avec des parties arrachées, suivant le plan IV-IV de la figo 3 - la fig0 5 est une vue analogue à celle de la fig. 4, les differentes parties étant représentées dans la position dlouver- ture - la fig0 6 est une vue coupée en élévation de parties de l'interrupteur repZésentées dans la position ('1ouverture - la fig0 7 est une vue analogue à celle de la fig0 6, montrant la position des différentes parties quand les contacts sont soudés ensemble et la manette maintenue manuellement dans sa position d'ouverture - la fig. 8 est une vue analogue à la fig. 1, à échelle réduite, illustrant un autre mode de réalisation de l'invention - la fig. 9 est une vue analogue aux figs. 6 et 7 illustrant la position du mode de réalisation de la fig. 8 avec le couvercle libéré, et - la fig. 10 est une vue analogue à celles des fig. 4 et 5 du mode de réalisation de la figo 8 montrant un verrouillage modifié du couvercle et illustrant la position des différentes parties quand la manette extérieure est dans une position qui libère le couvercle. Sur les fig. 1 et 2, on a représenté un dispositif interrupteur de circuit 3 comprenant un boitier 5 et un interrupteur de circuit 7 placé dans ce bottier. Le bottier 5 comprend un réceptacle ou support 9 et un couvercle 11 pouvant tourner autour de la charnière 13 de façpn à être ouvert ou fermé0 Le réceptacle 9 comprend une base et des parois latérales partant de la base et pouvant etre fermées par le couvercle Il. L'interrupteur 7 est un commutateur tripolaire comprenant une base isolante 15 fixée à des pièces-support 17 fixées ellesmêmes au bas 19 du réceptacle 9. La pièce 15 comprend une série de cloisons isolantes verticales 21 formant trois compartiments contigus contenant chacun une unité polaire de l'interrupteur, suivant un agencement bien connu. Dans chaque unité polaire, il y a un connecteur sans soudure 23 à une extrémité du compartiment ;et un connecteur sans soudure 25 à l'autre extrémité. Tous les connecteurs 23 sont fixés à un conducteur 27 fixé au support 15 par une vis 29, et les connecteurs 25 sont reliés à un conducteur 31 et fixés au support 15 par une vis 33.Dans chaque unité polaire, un contact fixe 35 est fixé à l'extrémité intérieure du con docteur 27 et coopère avec un contact mobile 37 fixé à l'extrémité libre d'un bras de contact conducteur rigide 39. Les bras 39 sont reliés à un bras de commutation rigide 41 fixé à une barre isolante 43 supportée par la base 15 et pouvant tourner autour de son axe longitudinal 45. Les parties 39, 41, 43 constituent le support mobile du contact 37. Deux plaques 49 sont fixées à la base 15 dans le compartiment central des unités polaires et une pièce 51 placée entre ces plaques peut tourner autour de la tige ou axe 53.Une pièce supérieure 55 peut tourner autour de la tige 57 reliée à la pièce 51, et une pièce inférieure 59 peut tourner autour de la tige 61 reliée au bras de commutation 41, les deux pièces 55 et 59 pouvant tourner autour d'une tige ou pivot dJarti- culation 63. Un système élastique comprenant au moins un ressort 69 est tendu entre la tige 63 et un support 70 sur la partie recourbée d'un levier 71 en forme de U inversé. Une pièce isolante ou manette de commande 75 de l'interrupteur est reliée à l'extrémité supérieure du levier 71, les extrémités libres des montants de ce levier 71 pouvant tourner dans des fentes 73 des plaques latérales 49. La pièce 75 est déplaçable à l'aide dtun mécanisme 79 monté sur le couvercle 11 et renfermant un moyeu 81 et une manette allongée 83 solidaire de ce moyeu. Comme le montre bien la fig. 3, le moyeu 81 a une partie inférieure 85 de section droite circulaire réduite qui passe dans une ouverture circulaire du couvercle Il et qui peut tourner sur le couvercle 11, un épaulement périphérique 87 formé contre la partie 85 restant sur la face supérieure de ce couvefole. Une pièce de commande 89 munie de deux bras verticaux 91 qui reçoivent entre eux la manette isolante 75 (voir aussi les fig. 4 et 5) est reliée au moyeu 81 parades vis 93 qui servent aussi à connecter une pièce de verrouillage 95 à ce moyeu 81. Deux bornes 101 passent dans des fentes allollgées 103 (fige 4 et 5) de la pièce 95 et sont pressées contre la face inférieure de la pièce de commande 89 par des rondelles 107 (fig.3) interposées entre ces bornes 101 et les vis 93, en sorte que la pièce 89 est solidaire du moyeu 81. Comme le montre la fig. 3, les bornes 101 ont une dimension axiale supérieure à l'épaisseur de la pièce de verrouillage 95 qui n'est donc pas en contact avec la pièce 89. Sur les fig. 4 et 5, on voit que les fentes 103 (fig. 4) dans lesquelles passent les bornes 101 permettent un mouvement de rotation limité de la pièce 95 par rapport à la pièce 89 et au moyeu 81 conulle on le in écisera ci-après. Un ressort de tension 111 est relié par une extrémité à la pièce 95 et par l1autre extrémité à la pièce 89 de façon à déplacer la pièce 95 dans le sens des aiguilles d'une montre (fig.4 et 5), le mouvement dans ce sens de la pièce 95 étant limité par le contact des bornes 101 avec les extrémités respectives des fentes 103. La pièce 95 comporte un loquet 113 qui coopère avec un verrou 115 fixé à une des parois latérales du réceptacle 9. Dans la position de fermeture de l'interrupteur (voir fig.2), le circuit de chaque unité polaire va de la borne 23 par le conducteur 27, le contact fixe 35, le contant mobile 37, le bras de contact conducteur 39, un conducteur souple 119 relié au bras 39 et au conducteur 31, le conducteur 31, jusqu'à la borne 25. Sur la fig. 6, le bras de commutation 41 comporte un prolongement 120 dont l'extrémité libre passe dans une ouverture (fig.7) d'une pièce 121 en forme de L fixée sur le bras 39. Un ressort de compression 123 placé entre les pièces 120 et 121 pousse le bras de contact 39 vers la position représentée sur la fig. 6, c'est -à-dire vers le contact fixe 35. Sur le bras 39 se trouve une tige 124 qui passe dans une ouverture du bras 41 et qui comporte une tête 125 qui vient en contact avec ce bras 41 de façon à limiter le mouvement du bras 39 par rapport au bras 41. Ainsi, le bras de contact 39 est supporté par le bras 41-et peut avoir un mouvement relatif limité par rapport à lui.La fig. 2 montre que, quand les contacts 35 et 37 sont bien fermés, le bras de contact 39 est poussé vers le bras 41 et le ressort 123 est comprimé de façon à renforcer la pression de contact. Quand la manette 83 est dans sa position de fermeture du circuit, comme sur les fig. 1, 2 et 4, le loquet 113 (fig. 3 et 4) de la pièce de verrouillage 95 se trouve sous le verrou 115, ce qui empêche d'ouvrir le couvercle. Un dispositif est prévu pour libérer la serrure 113, 115 du couvercle quand la manette 83 est dans sa position de fermeture. Comme représenté sur les fig. 1 et 4, une fente allongée 133 existe dans le couvercle 11 et le loquet 95 est muni d'une ouverture 135 (voir aussi fige5). Quand on veut libérer le dispositif de verrouillage 113, 115 quand l'interrupteur est dans sa position de fermeture, un outil allongé peut être inséré à la main dans la fente 133 et dans l'ouverture 135 puis déplacé d'une extrémité à l'autre de cette fente 133, ce qui pousse le verrou 95 contre le ressort 111 dans un sens amenant le loquet 113 de la position en traits pleins de la fig. 4 à la position en traits interrompus, c'est-à-dire en dehors du verrou 115, en sorte que le couvercle Il peut être ouvert. Ce mouvement de déverrouillage du loquet 95 est guidé et limité par les fentes 103 coopérant avec les bornes 101 qui viennent en contact avec elles.La pièce 115 a une came 139 qui peut venir en contact avec le loquet 113, si le couvercle est fermé et la manette placée dans sa position de fermeture, de façon à déplacer cette pièce 95 contre le ressort 111 jusqu'à ce que son loquet 113 s'éloigne du verrou 115, sur quoi le ressort 111 ramène la pièce 95 à sa position de verrouillage de la fig. 4. Quand le mécanisme 79 passe de sa position de fermeture à sa position d'ouverture, dans le but d'ouvrir le circuit, d'une façon décrite ci-après, les bornes 101 qui se déplacent avec le moyeu de la manette de commande extérieure viennent en contact avec les extrémités des fentes 101,ce qui déplace ensemble la pièce 89 et la pièce 95 de la position de verrouillage de la fig. 4 à la position de déverrouillage de la fig. 5 dans laquelle le loquet 113 est séparé du verrou 115.Ainsi, le déplacement de l'interrupteur vers sa position d'ouverture déverrouille automatiquement le couvercle 11. Le dispositif interrupteur est représenté dans sa position de fermeture sur la fig. 2. Pour ouvrir le circuit de l'interrupteur, la manette 83 est déplacée dans le sens des aiguilles d'une montre (fig. 1), de sa position de fermeture à sa position d'ou- verture. Pendant ce mouvement, le bras 91 qui vient en contact avec la pièce 75 déplace la pièce 71 dans le sens des aiguilles ("une montre (fig. 2) de la position de fermeture de la figo 2 à la position d'ouverture de la fig. 6. Ce mouvement déplace la ligne d'tion du ressort 69 vers la droite ("une ligne située entre le centre de la pièce 63 et celui de la tige 57 en sorte que ce ressort abaisse le système 55, 59 de sa position droite de la figo 2 à sa position repliée de la fig0 6.Le levier 59 pouvant tourner autour du bras de commutation 41 fixé à la barre 43, l'abaissement du système 55, 59 amène les bras 41 de toutes les unités polaires à leurs positions ('t ouverture des contacts0 Ce mouvement d'ouverture du bras 41 est limité par la prise de contact du prolongement 120 (fige 6) avec la borne 139 montée sur une tige 141 fixée aux plaques 49. Quand on veut fermer l'interrupteur, on déplace la manette 83 dans le sens inverse des aiguilles dune montre (fig. 1)de sa position d'ouverture à sa position de fermeture sur quoi l'autre bras 91 venant en contact avec la pièce 75 déplace la pièce de commande 71 dans le sens inverse des aiguilles d'une montre (figo 6) de sa position d'ouverture de la fig. 6 à sa position de fermeture de la fig. 2. Pendant ce mouvement, la ligne de force du ressort 69 est décalée vers la gauche dune ligne située entre les centres des tiges 57 et 63, ce qui déplace le système 55, 59 de sa position repliée de la fig. 6 à sa position d'extension de la fig. 2, et ce qui amène les bras 41 de toutes les unités polaires à leurs positions de fermeture des contacts. Le mouvement de fermeture de l'interrupteur est limité par le contact du pivot 63 (-iCig. 2) avec une partie 145 de la pièce 51. La pièce 51 venant en contact avec la borne 139 en 147, la pièce 51 ne peut pas se déplacer dans le sens inverse des aiguilles d'une montre autour de son pivot 53 en sorte que, quand la pièce 63 vient en contact avec la pièce 51 en 145, le mouvement du pivot 63 et des bras 41 starrAete, comme représenté sur la fig0 2. Ainsi, la position de fermeture du mécanisme est déterminé par le contact du pivot 63 avec la pièce 51 en 145. Dans certaines conditions de fonctionnement les contacts de l'interrupteur peuvent se souder ensemble dans leur position de fermeture. L'interrupteur selon l'invention est construit de telle sorte que, quand un opérateur relache la manette 83 après l'avoir amenée à sa position d'ouverture, le ressort 69 la renvoie sur sa position de fermeture si les contacts sont soudés ensemble, et cette manette donne alors une indication de l'état réel des contacts.Donc, l'opérateur ne peut pas être trompé en ouvrant le couvercle et en cherchant à accèder à des parties sous tension, en croyant que l'interrupteur était ouvert, alors qu'en fait il était fermée Sur la fig. 7, où les différentes parties de l'interrupteur sont représentées dans les positions qu'elles ont quand la manette de l'interrupteur est déplacée vers sa position d'ouverture alors que les contacts soudés sont fermés, la lettre A désigne le point d'attache supérieur du ressort 69 et la lettre B le centre du pivot 63. La force du ressort s'exerce suivant la ligne 8-B. La lettre C désigne le point de pivotement de la pièce 89. Les lettres D et E représentent les points de pivotement respectifs des leviers supérieurs et inférieurs 55 et 59.Quand la manette 83 et par suite la pièce 71 passent de leur position de fermeture à leur position d'ouverture, la ligne de force A-B du ressort 69 se déplace vers la droite ou côté de coupure dune ligne D-B, en poussant le coude ou articulation de la pièce 63 eh B dans la direction de coupure. Si les contacts maintenant ne se séparant pas parce qu'ils sont soudés ensemble, le point d'articulation de la pièce 63 ne peut pas suivre l'attraction du ressort qui donc est tiré quand l'opérateur continue à déplacer la manette de l'interrupteur vers sa position de blocage.En même temps, comme le point B reste fixe et le point A se déplace dans la direction de blocage ou d'ouverture, la ligne A-B se décale vers le côté de fermeture dlune ligne A-C, ce qui ramène la pièce 71 et la manette 83 à leurs positions d'ouverture sous l'action du ressort immédiatement après l'abandon de la manette 83 par ltopérateur qui essayait d'ouvrir l'interrupteur.Le retour automatique de la manette 83 à sa position d'ouverture prévient dlailleurs B'oporateur que le circuit n'a pas été en fait soupé et il en résulte évidemment que le couvercle Il est déverrouillé de la façon décrite ci-dessus, ce qui sert d'avertissement supplémentaire pour l'opérateur en l'invitant à prendre des précautions pour chercher à accéder aux parties internes de l'interrupteur. Comme expliqué ci-dessus, un tel accès peut s'obtenir en effa çant le loquet du couvercle à l'aide d'un outil inséré dans les ouvertures 133, 135 (fig. 4). Comme indiqué ci-dessus, la pièce-support 51 (fig. 2) peut tourner autour du point 53 et le ressort 69 qui est-relié entre la partie recourbée de la pièce 71 et le pivot 63 tire le levier supérieur 55 vers le haute Cette force est appliquée à la tige 57 de la pièce 51, qui tourne alors dans le sens inverse des aiguilles d'une montre autour du pivot 53, cette rotation étant limitée cependant par la prise de contact de son bord 147 avec la borne 139 sur la tige 141 fixée aux plaques latérales 49.Comme le montre la fig. 6, la fasse du ressort poussant la pièce 51 dans le sens inverse des aiguilles d'une montre agit sur la tige 57 aussi dans la position d'ouverture de l'interrupteur. En d'autres termes, le ressort 69 maintient la pièce tournante 51, pour les positions d'ouverture et de fermeture du circuit, dans la position des fig. 2 et 6. Les fig. 8 à 10 illustrent une modification du mode de réalisation décrit ci-dessus. Comme le montre la fig. 10, le verrou 115 du couvercle est ici plus long que celui des fig. 3 à 5, en sorte que le loquet 113 se trouve sous ce verrou et verrouille le couvercle pour les deux positions d'ouverture -et de fermeture de la manette 83. Dans ce mode de réalisation, le mouvement de la manette 83 vers sa position d'ouverture crée un repliement du système 53, 59, et l'ouverture des contacts 35, 37 comme décrit ci-dessus, pourvu que les contacts ne soient pas soudés ensemble.Si le système 55, 59 étant replié, on veut déverrouiller le couvercle de l'interrupteur, alors il est nécessaire, dans ce mode de réalisa-;- tion, de déplacer la manette 83 au delà de sa position d'ouverture jusqu'à une position de"libération de couvercle" (voir fig.8), et pendant ce mouvement, un prolongement 153 (fig. 9) de la pièce 71 vient en contact avec un épaulement 155 du levier 51 qui tourne alors autour de son pivot 53 dans le sens des aiguilles d'une montre, omette rotation étant possible à-ce moment parce que le système 55, 59 est replié, et par suite peut céder à la tige 57. Ce mouvement supplémentaire de la manette 83 jusqu'à sa position de libération du couvercle dégage le loquet 113 de dessous le verrou fixe 115 jusqu'à sa position de libération du couvercle représentée en traits pleins sur la fig0 10, ce qui déverrouille le couvercle. On supposera maintenant que l'opérateur essaie de déplacer la manette 83 de sa position de fermeture à sa position de libération du couvercle quand les contacts 35, 37 sont soudés l'un à l'autre. Le mouvement de la manette 83 jusqu'à sa position de fermeture avait donné aux différents éléments les positions indiquées sur la fig. 7.Cependant, quand llopérateur essaie de déplacer la manette 83 vers sa position de libération du couvercle, le prolongement 153 de la pièce 71 vient en contact avec ltépaulement 155 de la pièce 51 qui est bloquée parce que le système 55, 59 est maintenant dans sa position d'extension (fig. 7) et, en agissant sur la tige 57, s'oppose à la rotation de la pièce 51 dans le sens des aiguilles d'une montre avec suffisam- ment de force pour la bloquer. La pièce 51 sert alors de pièce de verrouillage. Le mouvement de la manette 83 vers sa position de libération du couvercle étant arrêté, comme indiqué ci-dessus, la seule façon d'ouvrir le couvercle 11 est de le déverrouiller délibérément de la façon indiquée ci-dessus. Il est donc clair que l'interrupteur de circuit selon l'invention utilise le même ressort 69 qui fournit la forme élastique déplaçant le contact mobile vers ses positions d'ouverture ou de fermeture, pour renvoyer automatiquement la manette de commande extérieure de l'interrupteur à sa position de fermeture et pour libérer automatiquement le couvercle dans le cas où on essaie d'ouvrir le circuit de l'interrupteur alors que les contacts sont soudés l'un à l'autre dans leur position de fermeture. En outre, dans le mode de réalisation des fig. 8 à 10, dans lequel le couvercle du dispositif peut être libéré seulement en dépla çant la manette de commande vers sa position de "libération du couvercle", un dispositif 51, 153 est prévu qui empêche ce mouvement de la manette tant que les contacts de l'interrupteur sont soudés l'un à l'autre. REVEmDICB1IIONS îo - Interrupteur de circuit comprenant des contacts coopérant l'un avec l'autre ; un mécanisme d2ouverture et de fermeture de ces contacts comportant un support mobile de contact ayant une position dgouverture et une position de fermeture, une pièce de commande manoeuvrable à la main ayant une position de fermeture et une position d'ouverture, et un ressort connecté entre ce support de contact et cette pièce de commande qui déplace ce support vers ses positions respectives de fermeture et d'ouverture des contacts quand ladite pièce de commande est déplacée vers ses positions de fermeture ou d'ouverture ; et une pièce unique de renvoi renfermant ledit ressort qui ramène automatiquement ladite pièce de commande à sa position de fermeture quand les contacts ne se séparent pas en réponse au mouvement de la pièce de commande vers sa position d'ouverture. 2. - Interrupteur selon la revendication 1, dans lequel la pièce de commande se déplace vers ses positions de fermeture et d'ouverture en tournant autour d'un pivot fixe et dans lequel ledit ressort est relié à la pièce de commande en un point de fixation distinct dudit pivot, ce ressort ayant une ligne d'action qui, lors du déplacement de la pièce de commande vers sa position de fermeture, se déplace d'un certain coté d'une ligne imaginaire joignant ledit point de fixation et ledit pivot en fermant les contacts des supports de contacts, et qui, lors du aéplacement de la pièce de commande vers sa position d'ouverture, se déplace de l'autre coté de laditeligne en ouvrant les contacts, cette disposition étant telle que, quand lesdits contacts ne se séparent pas en réponse au déplacement de la pièce de commande vers sa position d'ouverture, la ligne d'action du ressort reste du premier c8té de ladite ligne imaginaire en ramenant automatiquement la pièce de commande à sa position de fermeture. 3. - Interrupteur selon les revendications 1 ou 2, dans lequel le support de contact comprend un bras de commutation, un bras de contact, un dispositif reliant ces deux bras et permettant un mouvement relatif limité entre eux dans la direction du mouvement de fermeture ou d'ouverture des contacts du support, et un ressort placé entre ces bras qui est comprimé entre eux lors de la fermeture desdits contacts. 4. - Interrupteur selon les revendications 1, 2 ou 3, enfermé dans un bolier comprenant un réceptacle contenant ledit interrupteur, un couvercle qui donne accès au réceptacle, un mécanisme renfermant une manette de commande manuelle de ce boitier, et un dispositif de verrouillage associé au couvercle, ce mécanisme étant couplé à ladite pièce de commande de l'interrup- teur quand le couvercle est fermé de façon à actionner simultanément le dispositif de verrouillage et ladite pièce simultanément lors du déplacement de la manette. 5. - Interrupteur selon la revendication 4, dans lequel ladite manette a une position de fermeture et une position d'ouverture, ledit mécanisme déplaçant simultanément la pièce de commande vers sa position de fermeture et le dispositif de verrouillage vers une position de déverrouillage du couvercle lors du déplacement de la manette vers sa position de fermeture. 6. - Interrupteur selon la revendication 4, dans lequel la manette a une position de fermeture, une position d'ouverture et une position de 8'libération du couvercle", ledit mécanisme dépla çant la pièce de commande vers sa position de fermeture lors du déplacement de la manette vers sa position de fermeture et le dispositif de verrouillage vers sa position de libération du couvercle lors du déplacement de la manette vers sa position de libération du couvercle, ledit mécanisme renfermant un loquet mobile pouvant se déplacer quand les contacts sont séparés et qui est bloqué quand les contacts ne se séparent pas, ce loquet ayant une partie placée sur la trajectoire de la pièce de commande en une position correspondant à la position de libération du couvercle de la manette, de façon à empêcher un mouvement de la manette vers cette position quand le loquet mobile est bloqué. 7e - Interrupteur selon la revendication 6, dans lequel ledit mécanisme comprend un système articulé comprenant deux pièces de liaison pouvant tourner l'unepar rapport à l'autre à l'aide d'une tige constituant un pivot et dont la première est reliée au support du contact mobile, ledit ressort étant relié à cette tige de façon à lui appliquer une force ('1élongation du système articulé lors du déplacement de ladite pièce de commande jusqu sa position d'ouverture et une force de repliement du système lors du déplacement de ladite pièce jusqu sa position de fermeture, ce système articulé ayant sa deuxième pièce de liaison reliée audit loquet de façon à le bloquer quand ledit système est dans sa position d'extension. 8. - Interrupteur selon revendications 4, 5, 6 ou 7 dans lequel le loquet peut être dégagé à la main dans la position dlou- verture de la manette