Brevet FR2034242A1 — publié le 19701211

L'invention est relative aux interrupteurs électriquesdu genre de ceux, dits "à rupture en fin de coursez, pour lesquels l'actionnement de l'organe de commande de l'interrupteur, à partir de sa position de repos et toujours dans le même sens, d'abord, établit le contact électrique souhaité, et, ensuite, rompt ce contact, le susdit organe de commande reprenant sa position initiale (sous l'action de moyens de rappel) par un déplacement de sens inverse au cours duquel le contact demeure interrompu, ce grâce à quoi l'in- terrupteur est alors prevt pour une nouvelle manoeuvre d'établissement et de rupture du contact. Elle concerne plus particulièrement, parce que c'est dans ce cas que son application semble devoir présenter le plus dtintéret, mais non exclusivement, parmi ces interrupteurs, ceux destinés à des installations à ampérage élevé pour lesquelles il est souhaitable d'obtenir une rupture brusque et franche du contact préalablement établi, indépendamment de 11 énergie et de la rapidité avec lesquelles l'usager actionne l'organe de commande de l'interrupteur. Elle a pour but, surtout, de rendre tels les susdits interrupteurs, qu'ils répondent vieux que jusqu'à ce jour aux divers desiderata de la pratique, notamment pour des installations à ampérage élevé. L'interrupteur électrique selon l'invention comporte un support mobile équipé d'au moins un contact de liaison (dit "contact mobile") destiné à réunir électriquement au moins deux contacts fi xes isolés l'un de l'autre et portés par un bottier à l'intérieur duquel peut se déplacer le susdit support mobile sous l'action d'un poussoir de commande et contre l'action de moyens de rappel, le sus dit interrupteur étant caractérisé par le fait, d'une part,-que le susdit bottier comporte un système de butées internes limitant les évolutions du support mobile entre une position extrême de repos (pour laquelle le contact mobile de liaison est écarté des contacts fixes) et une position extrême active (pour laquelle le contact mobile de liaison réunit électriquement les deux contacts fixes), d'autre part, que le susdit support mobile est monté coulissant sur la tige du poussoir de commande avec interposition, entre ces deux éléments, dgun dispositif élastique à dépassement agencé de façon telle que le franchissement de son point de dépassement intervienne sous l'effet d'une course d'enfoncement complémentaire du poussoir par rapport au support mobile supposé en position extrême active, course complémentaire qui a pour effet de provoquer alors, sous l'effet du dispositif~élastique ayant effectivement franchi son point de dépassement, un brusque recul du support mobile qui se trouve ainsi automatiquement écarté de sa position active en direction de sa position de repos en provoquant de ce fait une rupture du contact, franche et indépendante de l'énergie et de la vitesse avec lesquelles l'usager actionne le poussoir, et, d'autre part enfin, que le susdit poussoir est soumis à l'action de moyens de rappel d'une force supérieure à celle du dispositif élastique à dépassement, en sorte que, lorsque l'usager cesse d'exercer une pression sur le poussoir de commande, ce dernier soit ramené à sa position initiale après avoir contraint le susdit dispositif élastique à franchir son point de dépassement par un déplacement de sens inverse de celui correspondant à la susdite course d'enfoncement complémentaire du poussoir, l'ensemble de l'ires terrupteur étant alors réarmé, c 'est-à-dire pret pour une nouvelle manoeuvre de fermeture suivie d'une rupture. Un tel interrupteur présente, entre autres avantages, celui d'être d'une conception particulièrement simple et d'un fonctionnement sur, et celui de permettre l'obtention d'une coupure franche dans des conditions toujours identiques et indépendantes de la fa çon dont est manoeuvré l'organe de commande de l'appareil. L'invention comprend, outre cette disposition principale, certaines dispositions complémentaires qui s'utilisent de préférence en meme temps et dont il sera question ci-après à propos de deux modes de réalisation particulièrement avantageux qui vont être décrits de façon plus détaillée ciaprès en se référant aux dessins ci-annexés dont le caractère n'est nullement limitatif, La fig. 1, de ces dessins, représente, en élévation coupée axialement, un interrupteur à rupture en fin de course établi conformément à un premier -mode de réalisation de l'invention et montré à l'état de repos, c'est-à-dire dans une situation où le contact est coupé. Les fig. 2 à 4 illastrenti par des demi-élévations coupées axialement, trois phases suceessive6 de zonctionnement de cet interrupteur correspondant respectivement à l'établissement du contact, à sa coupure et au débat du réarmement de l'organe de commande de l'appareil. La fig. 5 représente, en demi-élévation coupée axialement, un interrupteur -du méme genre établi conformément à un deuxième mode de réalisation de l'invention et montré dans les mêmes conditions que celui de la fig. 1, c'est-à-dire à l'état de repos. L'interrupteur électrique à rupture en fin de course, illustré fig. 1, est destiné à établir, puis à rompre, une liaison électrique dans une installation à ampérage élevé (par exemple de l'ordre de 50 ampères sous 250 volts). Cet interrupteur comporte un bottier isolant 1, avantageusement d'allure parallélépipédique relativement plate, à l'intérieur duquel est monté un support mobile 2, par exemple à section transversale en U, équipé d'un contact de liaison désigné dans son ensemble par la référence 3 et comportant, par exemple, deux plots 3a réunis par une barrette conductrice 3b constituée par la base du support en U 2, si ce support est métallique, ce contact de liaison mobile étant fixé sur l'une des tranches du susdit support mobile 2, par exemple par collage. Le support mobile 2 est soumis à l'action d'un poussoir de commande 4 constitué en un matériau isolant et susceptible d'être enfoncé plus ou moins profondément dans le bottier l contre l'action de moyens de rappel tels qu'un ressort hélicosdal 5, le susdit support mobile 2 et le susdit poussoir de commande étant réunis par des moyens de liaison dont il sera plus explicitement parlé ci-après. Cela étant, et conformément à la disposition principale de l'invention, on agence l'interrupteur établi dans son ensemble comme il vient d'être dit, de façon telle que le bottier 1 comporte un système de butées internes limitant les évolutions du support mobile 2 entre, d'une part, une position extrême de repos, illustrée fig. 1, pour laquelle le contact de liaison 3 est écarté des contacts fixes 6 à réunir, contacts constitués par exemple par deux plots auxquels aboutissent deux conducteurs 7, lesdits plots et conducteurs étant incorporés dans le susdit bottier 1, et, d'autre part, une position extrême active, illustrée fig. 2, pour laquelle les plots 3a du contact mobile sont appliqués contre les plots 6 du contact fixe; ; le support mobile 2 est monté coulissant sur la tige du poussoir 4 avec interposition, entre ces deux éléments, d'un dispositif élastique à dépassement (désigné dans son ensemble par la référence 8) agencé de façon telle que le franchissement de son point de dépassement intervienne sous 11 effet d'une course d'enfoncement complémentaire du poussoir 4 par rapport au support mobile 2 supposé dans sa position extrême active illustrée fig0 2; le ressort de rappel 5 du poussoir 4 est plus puissant que le dispositif à dépassement élastique 8 de façon que le susdit ressort 5 soit capable, lorsqu'on relache le poussoir 4 préalablement enfoncé à fond, de contraindre le susdit dispositif élastique à franchir en sens inverse son point de dépassement;; et, de préférence, on fait porter par le poussoir 4 deux butées axiales limitant les débattements du support mobile 2 par rapport audit poussoir, à savoir, une butée de repos 9 maintenant ledit support mobile dans sa position extrême de repos aussi longtemps que le poussoir 4 n'est pas actionné (situation illustrée fige i), et une butée de réarmement 10 propre à limiter la course de retrait du support mobile 2 sous l'action du dispositif élastique 8 lorsque ce dernier a franchi son point de dépassement (situation illustrée fig. 3), une butée 11 solidaire du bottier 1 limitant la course complémentaire d'enfoncement du susdit poussoir 4. En ce qui concerne alors les butées internes définissant les positions extrêmes du support mobile 2 dans le bottier 1, on peut avantageusement les constituer, pour ce qui est de la butée définissant la position extrême de repos, par un épaulement interne E1 du susdit bottier, et, pour ce qui est de la butée définissant la position extrême active, par le plan de contact P des plots fixes 6. Lorsque l'appareil est dans la situation de repos illustrée fig. 1, les paires de butées axiales 9, 10 et E1, P1, portées respectivement par le poussoir 4 et par le bottier 1, doivent se présenter, à partir de l'extrémité libre du susdit poussoir 4, dans l'ordre 10, E1, 9, P1, avec entre elles des écarts dont il sera plus explicitement question à propos du fonctionnement de l'appareil. En ce qui concerne, enfin, le dispositif élastique à dépassement 8, on peut s'y prendre de diverses manières pour le constituer et, notamment, avoir recours, à cet effet, soit au mode de réalisation illustré fig. 1 et qui convient particulièrement pour des interrupteurs de petites dimensions, mode de réalisation suivant lequel le dispositif élastique à dépassement 8 est constitué par un ressort hélicoïdal 8a disposé dans un-loge- ment 8b traversant transversalement, de part en part, la tige du poussoir 4 à un niveau situé entre les butées axiales 9 et 10, ledit ressort étant coiffé à ses extrémités par deux coupelles 8c reliées au support mobile 2 par des biellettes 8d inclinées de façon telle que, lorsque l'interrupteur est au repos (fige 1), lesdites biellettes tendent, sous l'effet du ressort 8a, à écarter de sa position de repos le susdit support mobile qui est toutefois retenu alors dans cette position par la butée axiale 9 et le ressort de rappel 5, soit au mode de réalisation illustré fig. 5 et qui convient particulièrement pour des interrupteurs de plus grandes dimensions, mode de réalisation selon lequel le support mobile 2 est attelé à la tige du poussoir 4 par des ressorts- hélicoldaux précomprimés 8e mimis chacun d'un guide 8f, lesdits ressorts étant situés à un niveau et avec une orientation semblables à ceux des biellettes 8d dont question à propos du mode de réalisation précédent. On va décrire maintenant le fonctionnement d 'un tel interrup- teur dans le cas d-u;. mode de réalisation faisant l'obJet de la fig. 1, figure qui représente l'interrupteur dans sa situation de repos, c'est-à-dire dans une situation où les contacts mobiles 3a sont écartés des contacts fixes 6. A partir de cette situation de repos, une première course dten- foncement du poussoir 4 a pour effet d'établir le contact en amenant le support mobile 2 dans sa position extrdue active contre l'action du ressort de rappel 5, position extrême active pour laquelle les contacts mobiles 3a prennent appui sur les contacts fixes 6; cette position de contact est illustrée par la fig. 2, l'usager maintenant alors le poussoir 4 à ce degré d'enfoncement aussi longtemps qu'il désire que le courant électrique passe à travers I'interrctpteur, Lorsque l'usager souhaite interrompre le courant, il impose au poussoir 4, toujours contre l'action- du ressort de rappel 5., une course d'enfoncement complémentaire qui a pour effet de faire franchir son point de dépassement au dispositif élastique 8 qui refoule alors le support mobile 2 contre la butée axiale 10, interrompant ainsi le passage du courant du fait que les contacts mobiles 3a sont alors écartés des contacts fixes 6 comme clairement visible fig0 3. Si l'usager veut avoir alors la pqssibliite d'èffectuer une nouvelle manoeuvre d'établissement du courant électrique, il lui suffit de lacher le poussoir 4 ce qui a pour effet de permettre au ressort de rappel 5, d'abord9 de refouler l'équipage constitué par le poussoir 4 et le support mobile 2 jusque dans la position (illustrée fig. 4) pour laquelle le susdit support mobile 2 occupe sa position extrême de repos en appui sur l'épaulement E1, puis, de provoquer une course complémentaire de retrait du poussoir 4 en contraignant le dispositif élastique 8 à franchir en sens inverse son point de dépassement, l'ensemble du système venant alors occuper à nouveau la situation de repos illustrée fig. 1, c'est-à-dire une situation pour laquelle l'interrupteur est narré" pour une nouvelle manoeuvre d'établissement puis de rupture du courant électrique. Le fonctionnement de l'interrupteur illustré fig. 5 est exactement le même que celui venant d'entre décrits En suite de quoi et quel que soit le mode de réalisation adopté, on dispose d'un interrupteur à rupture en fin de course permettant d'engendrer des impulsions électriques dont la durée peut etre contrôlée par l'usager et dont la rupture s'opère de façon franche et indépendante de la dextérité dudit usager. Comme il va de soi, et comme il résulte d'ailleurs déjà de ce qui précède, l'invention ne se limite nullement à ceux de ses modes d'application, non plus qu'à ceux des modes de réalisation de ses diverses parties, ayant été plus spécialement indiqués; elle en enbrasse, au contraire, toutes les variantes. REVENDICADIQNS I - Interrupteur électrique à rupture en fin de course comportant un support mobile (2) équipé d'au moins un contact de liaison (3) (dit "contact mobile") destiné à réunir électriquement au moins deux contacts fixes (6) isolés l'un de l'autre et portés par un bottier (1) à l'intérieur duquel peut se déplacer le susdit support mobile sous l'action d'un poussoir de commande (4) et contre l'action de moyens de rappel (5), le susdit interrupteur étant caractérisé par le fait, d'une part, que le susdit bottier (1) comporte un système de butées internes (E1, P1) limitant les évolutions du support mobile (2) entre une position extrême de repos (pour laquelle le contact mobile de liaison est écarté des contacts fixes) et une position extrême active (pour laquelle le contact mobile de liaison réunit électriquement les deux contacts fixes), d'autre part, que le susdit support mobile (2) est monté coulissant sur la tige du poussoir de commande (4) avec interposition, entre ces deux éléments, d'un dispositif élastique à dépassement (8) agencé de façon telle que le franchissement de son point de dépassement intervienne sous l'effet d'une course d'enfoncement complémentaire du poussoir (4) par rapport au support mobile (2) supposé en position extrême active, course complémentaire qui a pour effet de provoquer alors, sous l'effet du dispositif élastique (8) ayant effectivement franchi son point de dépassement, un brusque recul du support mobile (2) qui se trouve ainsi automatiquement écarté de sa position active en direction de sa position de repos en provoquant de ce fait une rupture du contact, franche et indépendan- te de l'énergie et de la vitesse avec lesquelles l'usager actionne le poussoir, et, d'autre part enfin, que le susdit poussoir (4) est soumis à l'action de moyens de rappel (5) d'une force supérieure à celle du dispositif élastique à dépassement (8), en sorte que, lorsque l'usager cesse d'exercer une pression sur le poussoir de commande (4), ce dernier soit ramené à sa position initiale après avoir contraint le susdit dispositif élastique (8) à franchir son point de dépassement par un déplacement de sens inverse de celui correspondant à la susdite course d'enfoncement complémentaire du poussoir, l'ensemble de l'interrupteur étant alors réarmé, ctest-à-dire prêt pour une nouvelle manoeuvre de fermeture suivie d'une rupture0 2 - Interrupteur électrique selon la revendication 1, caracté risé par le fait que le poussoir de commande (4) porte deux butées axiales limitant les débattements du support mobile (2) par rapport audit poussoir, à savoir, une butée de repos (9) maintenant ledit support mobile dans sa position extrême de repos aussi longtemps que le poussoir (4) n'est pas actionné (situation illustrée fig. i), et une butée de réarmement(iO)propre à limiter la course de retrait du support mobile (2) sous l'action du dispositif élastique (8) lorsque ce dernier a franchi son point de dépassement -(situation illustrée fig. 3), une butée (11) solidaire du bottier (1) limitant la course complémentaire d'enfoncement du susdit poussoir (4). 3 - Interrupteur électrique selon la revendication i ou 2, caractérisé par le fait que les butées internes définissant les deux positions extrêmes du support mobile (2) dans le bottier (1) sont constituées, pour ce qui est de la butée définissant la position extrême de repos, par un épaulement interne 1)du susdit boîtier, et, pour ce qui est de la butée définissant la position extrême ac- tive, par le plan de contact (P1) des plots fixes (6). 4 - Interrupteur électrique selon l'une quelconque des précédentes revendications, caractérisé par le fait que le dispositif élastique à dépassement (8) est constitué par un ressort hélicoSdal (8a) disposé dans un logement traversant transversalement, de part en part, la tige du poussoir (4) à un niveau situé entre les butées axiales (9) et (10), ledit ressort étant coiffé à ses extrémités par deux coupelles (8c) reliées au support mobile (2) par des biellettes (8d) inclinées de façon telle que, lorsque l'interrup teur.est au repos (fig. 1), lesdites biellettes tendent, sous l'ef- fet du ressort (8a), à écarter de sa position de repos le susdit support mobile qui est toutefois retenu alors dans cette position par la butée axiale(9)et le ressort de rappel (5)o 5 - Interrupteur électrique selon l'une quelconque des revendications i à 3, caractérisé par le fait que le dispositif élastique à dépassement (8) est constitué par des ressorts hélicoidaux précomprimés (8e) munis chacun d'un guide (8f) et réunissant le support mobile (2) à la tige du poussoir (4), lesdits ressorts étant situés à un niveau et avec une orientation telle que, lorsque l'interrupteur est au repos (fig. 1), les susdits ressorts tendent à écarter de sa position de repos le support mobile (2) portant les contacts de liaison (3)0