Brevet FR2043864A1 — publié le 19710219

i 2043864 L'invention concerne une prise de courant adaptable sur une rampe de distribution d'énergie électrique en forme de U, pourvue sur ses parois latérales d'au moins trois conducteurs nus et éventuellement d'un quatrième conducteur nu de mise à la terre. Cette 5 prise de courant comporte des languettes de contact et des languettes de verrouillage ainsi qu'un axe de commande disposé dans le sens de la longueur de la rampe et qui, par l'intermédiaire de cames, commande la mise en contact ou hors contact des languettes avec les conducteurs, ainsi que l'insertion des languettes de 10 verrouillage dans les logements prévus à cet effet à l'intérieur de la rampe. Ces prises de courant trouvent leur emploi pour l'alimentation en énergie d'appareils électriques, le plus souvent d'appareils d'éclairage, auxquelles ils sont raccordés directement. Pour insérer la prise à l'intérieur de la rampe de distribution, 15 l'axe de commande doit d'abord être mis sur la position "O", puis tourné en position de travail afin de faire dépasser les extrémités des languettes de contact et de verrouillage hors des parois latérales de la partie encastrable de la prise, il n'existe ainsi que deux positions utiles de l'axe de commande. Les deux parois internes 20 de la rampe comportant chacune deux conducteurs, par exemple les conducteurs M , R, S et T. et celle du fond éventuellement un P cinquiène conducteur E, il était nécessaire d'établir sur les anciennes prises, au moment de leur insertion dans la canalisation électrique, la combinaison correspondant aux positions requises 25 pour les languettes R, S et T, ce qui était très laborieux. Or le besoin apparaît, dans les magasins, les musées ou tous autres cas d* utilisation de ce genre d'alimentation, de pouvoir commuter rapidement cette alimentation d'un circuit sur un autre. L'originalité de l'invention" réside dans le mode de réalisa-30 tion de la nouvelle prise qui autorise, pour les appareils qui y sont raccordés, une modification de la nature du circuit d'alimentation par simple rotation de l'axe de. commande. L'invention permet d'atteindre ce but au moyen de cames disposées sur l'axe de commande Xes unes à côté des autres et suivant 35 des positions angulaires différentes, qui permettent, par simple rotation de l'axe de commande, en dehors de la position de ce dernier autorisant l'insertion ou le retrait de la prise, d'agir sur les languettes de contact pour réaliser deux modes au moins de raccordement sur le réseau d'alimentation. Il devient possible, 40 ainsi, de modifier instantanément à l'aide de cet axe de commande 70 19841 2 2043864 le schéma de branchement, en passant d'une position de commutation à une autre. Cette prise peut être munie d'un doigt mobile, disposé dans le sens de sa longueur, soumis à l'action d'un ressort tendant à 5 maintenir son extrémité en saillie par rapport à la prise et destiné à établir le contact avec le conducteur de terre sitôt la mise en place de la prise dans la rampe, La configuration de ce doigt permet, de plus, le blocage de l'axe de commande en position "0" après le retrait de la prise. Cette précaution rend possible 10 l'insertion de la prise dans la rampe sans encourir le risque d'avoir des languettes de contact déjà sorties. Une solution avantageuse consiste à pratiquer dans l'élargissement de la partie médiane du doigt une découpe oblongue, comportant une gorge formant cran d'arrêt, à travers laquelle passe 15 l'axe de commande, ce dernier étant muni d'un ergot qui, lorsque l'axe est dans la position de repos "0", vient s'engager dans le cran d'arrêt sous l'action d'un ressort, de préférence à pression. Les dispositions indiquées pour la gorge et l'ergot peuvent naturellement être permutées. 20 Pour empêcher à présent que, par inadvertance, le sens de la prise de courant puisse être inversé de 180° par rapport à la position normale d'utilisation dans l'ouverture de la rampe de distribution, on a pris le soin de prévoir des dispositifs mécaniques appropriés. Il a donc été proposé de disposer sur la paroi 25 antérieure de la prise, située du côté des conducteurs d'amenée du courant, et .à côté de l'extrémité en saillie du doigt de verrouillage, un ergot formant détrompeur et destiné à venir se loger- dans, la rainure pratiquée dans la paroi du fond de la rampe de distribution d1énergie. . 30 Afin de réduire les longueurs liors tout de la prise de courant et de l'axe de commande, toujt en conservant des largeurs suffisantes pour les languettes en forme de crochets, dont les extrémités sont dirigées vers 1'extérieur, et servant exclusivement au verrouillage de la prise sur la rampe, il a été proposé 35 dsy pratiquer des découpes, sur un seul côté dans leur partie médiane, à, gauche pour l'une et à droite pour l'autre, et de disposer sur l'axe de commande face aux parties restantes, deux petites cames de commande, dont les profils permettent le maintien,selon un angle de rotation d'environ 270° de cet axe, de la prise 40 en position verrouillée sur la rampe de distribution. La languette 70 19841 3 2043864 de contact, faisant face au conducteur M, doit maintenir la liaison P électrique dans chacune des positions de commutation. Ceci est réalisé par 1'intermédiaire d'une came placée sur l'axe de commande et affectant, sur un angle de rotation d'environ 270° , la 5 forme d'un anneau qui se referme sur un bossage relativement petit. Cet ensemble permet le maintien de la languette sur le conducteur M dans chacune des positions de commutation. P Les trois languettes de contact, correspondant aux conducteurs R, S et T, sont reliées électriquement entre elles et possèdent 10 une seule borne commune de raccordement. Il suffit de tourner l'axe de commande jusqu'à ce que la languette vienne au contact de la barre conductrice correspondante. Mais, il faut éviter, pendant ce temps, la formation d'un court-circuit entre phases. A cet effet, les languettes de contact des conducteurs R, S et T, 15 commandées par les cames de 1* axe de commande, sont soumises à une tension mécanique initiale telle qu'elles tendent d'elles-mêmes à entrer fortement en contact avec le conducteur qui leur correspond, sitôt le retrait des bossages des cames provoqué par la rotation de l'axe de commande. 20 II est important qu'à aucun moment, au cours de la rotation de l'axe de commande, les lamelles de contact soient abandonnées à elles-mêmes, c'est-à-dire ne soient soumises à l'action de leur élasticité ou de la tension mécanique initiale qui leur a été appliquée, mais qu'au contraire, par une conformation appropriée 25 de ces languettes et des cames de l'axe de commande, elles exercent une pression' suffisante sur les conducteurs d'amenée de courant après avoir quitté leur position de repos et soient ensuite ramenées à cette dernière sans possibilité de débattement. Ce problème a été résolu en adoptant une configuration telle 30 que les languettes de contact des barres R, S et T forment en leur milieu une cage entourant l'axe de commande dont les parois internes, dans chacune des positions de commutation, restent en contact avec la paroi interne de la cage, ce qui interdit tout mouvement propre de la languette de contact, et permet d'obliger l'extrémité 35 de .la languette de contact à exercer une pression de contact importante sur le conducteur électrique ainsi que d'imposer à la languette des déplacements limités et voulus lors de sa mise hors service, et d'éviter encore qu'aucune partie des languettes puisse faire saillie lors de la mise en place ou du retrait de la prise 40 de courant. 70 19841 4 2043864 Dans un mode de réalisation préféré, la longueur hors-tout de l'appareil est réduitedahs le sens longitudinal de l'axe de commande, afin de diminuer la largeur des languettes de .contact, en réunissant deux languettes en une structure unitaire, comme 5 par exemple, les languettes de contact avec les barres (r, t). Ces deux bandes métalliques recourbées sont ainsi réunies l'une à l'autre , par exemple à l'aide de rivets ou de tout autre moyen de fixation, des deux côtés de la cage. La came de commande, de forme triangulaire symétrique, est excentrée par rapport à l'axe 10 de l'arbre de commande. En ce qui concerne la languette venant au contact du conducteur de phaxe S, ne comportant pour cela qu'une seule extrémité de contact recourbée en direction de ce conducteur, cette languette en forme de bande est réunie dans sa partie médiane, par 15 des rivets ou tout autre moyen de fixation, à une bande de métal plus courte, en forme d'étrier, formant ainsi une cage dont les côtés sont décalés par rapport au plan perpendiculaire à l'axe de commande.La commande de cette languette,dans les quatre positions possibles de commutation, est assurée par deux cames placées 20 côté à côte sur l'axe de commande, l'une de forme semi-circulaire commandant le déplacement d'un des côtés de la cage, l'autre en forme de goutte orientée perpendiculairement à la partie recti-ligne du profil de la première, contrôlant le déplacement de l'autre côté de la cage. 25 Les planches représentent l'objet de l'invention selon deux exemples de configuration différents. On peut y voir s Sur la Figure 1 une vue de face de la prise de courant selon la première version, 30 Sur la Figure 2 une vue de côté, 70 19841 5 2043864 Sur la Figure 3 une coupe du boîtier avec une vue de dessus du dispositif de verrouillage servant de mise à la terre de l'âxe de commande. Sur les Figures 4 à 9 la prise insérée dans l'ouverture de la 5 rampe de distribution avec l'axe de commande toujours en position "O" à savoir : Sur la Figure 4 le conducteur de mise à la terre en position "rentrée", libérant ainsi 1'encliquetage de l'axe de commande, sur la Figure 5 le dispositif mécanique de verrouillage de la prise en 10 position "ouverte" et (en pointillé) dans la position qu'il occupe dans chacune des positions de commutation R, S et T, Sur les Figures 6 à 9 les vues de côté des quatre lamelles de contact correspondant aux amenées de courant M , R, S et T, Sur les Figures 10 et 11 chacune des deux lamelles visibles sur 15 la Figure 2, Sur la Figure 12 le boîtier de la prise selon la deuxième version proposée, la partie correspondant aux lamelles de contact étant sectionnée, Sur la Figure 13 la vue de face du bouton de l'axe de commande, 20 Sur la Figure 14 une section droite du boîtier de la Figure 12 à la hauteur de la lame de contact à double action, Sur la Figure 15 cette lame de contact seule vue de profil, Sur les Figures 16 à 19 une section droite du boîtier de la Figure 12 à la hauteur de la lame de contact correspondant à 25 l'amenée de courant S, Sur la Figure 20 une vue en perspective de la portion de l'axe de commande utilisée réellement pour la commande. Sur les Figures 21 et 22 deux vues,sous des angles différant de 90°,de la lame isolée, 30 La rampe de distribution," en forme de U ou de H.,,peut être réalisée en métal ou en matière plastique. Sur la paroi du fond est disposé le conducteur de terre nu E et sur les deux parois latérales, dans des rainures isolées, sont placés les conducteurs nus R, S, T et M ( Figure 4). P 35 Dans les parois isolantes du boîtier de la prise 2, se trouve placé un axe de commande 3 en matière isolante comportant à une de ses extrémités un bouton de commande 3a. L'axe 3 sert à la commande des quatre languettes de contact aplaties 6 destinées aux conducteurs M , R, S, T. Les trois languettes 6 correspondant aux conducteurs ht 40 R, S et T sont raccordées électriquement entre elles par l'une de 70 19841 s 2043864 leurs extrémités. Les deux fils d'alimentation d'un appareil, non représenté sur la Figure, sont réunis, l'un à la barre de la lamelle de contact 6 (M ) et l'autre à la barre commune aux P lamelles de contact 6 (R, S et T) permettant ainsi,au choix et 5 suivant les besoins ,1e raccordement des lamelles de contact 6, sur l'un quelconque des circuits d'alimentation triphasés. Il n'est plus nécessaire ainsi de modifier le montage de la prise. La languette métallique 4 de mise à la terre comporte dans sa partie médiane un élargissement 4a et une partie évidée 4b destinée 10 au passage de l'axe de commande 3, et est soumise à l'effort d'un ressort de pression 4d. La partie évidée comporte en outre une gorge 4c ne rendant l'action du ressort de pression 4d effective que lorsque l'axe de commande se trouve dans la position "0", l'ergot de ce dernier venant alors se loger dans la gorge. Le déverrouillage 15 de l'axe de commande 3 est réalisé ainsi automatiquement par l'insertion de la prise 2 dans l'ouverture de la rampe 1 sitôt que l'extrémité en saillie 4e de la languette 4 touche le conducteur de terre E. Si la prise est introduite par erreur après retournement de 180° dans l'ouverture de la rampe, l'extrémité 4e de la languette 20 4 vient se loger dans une gorge la pratiquée dans le fond de la rampe 1, ne permettant pas ainsi la libération de 1'encliquetage 4d, 3b et interdisant la manoeuvre de l'axe de commande 3, 3a. Une saillie frontale 2a s'adapte en position normale dans la gorge la garantissant ainsi l'insertion de la prise dans un seul sens et à 25 la hauteur convenable. Après insertion correcte de la prise et lorsque l'on tourne l'axe de commande 3, les cames 3c, décalées l'une par rapport à l'autre dans le sens de la longueur sur l'axe de commande 3, agissent sur les languettes 5 disposées à leur hauteur de façon à les 30 recourber vers l'extérieur et à engager leurs extrémités coudées vers l'extérieur (5a) derrière les nervures dirigées vers l'intérieur lb de la rampe de distribution 1. La Figure 5 permet de voir que le dispositif d*encliquetage 2 de la prise reste en position "enclenchée pour chacune des trois positions de commutation R, S et T, car les 35 languettes 5 sont repoussées par la partie périphérique circulaire 3d de l'arbre de commande 3, s'étendant sur un angle de 270° environ. Les deux profils de commande 3c de l'axe de commande 3 sont décâlés l'un par rapport à l'autre de 180°. Les deux languettes 5, 5a (Figures 2, 10 et 11) sont découpées dans leur partie médiane 40 5b sur environ la moitié de leur largeur afin de permettre une 70 19841 7 2043864 réduction de la longueur "hors tout de l'axe de commande 3-, Les lamelles de contact 6 destinées aux quatre conducteurs S et T sont actionnées par les profils de commande 3e, 3f, 3g, 3h, 3i, 3k, 31, 3m de l'axe de commande 3, 3a. Elles sont réalisées de 5 telle façon que, de par la nature des matériaux utilisés et de par leur épaisseur, elles exercent une pression suffisante sur le conducteur correspondant M^, R, S oa T pour assurer le passage du courant électrique. Elles sont donc soumises à une tension mécanique appropriée. La rupture de la liaison électrique intervenant lors de 10 la manoeuvre de l'axe de commande 3, 3a, se fait sans chaque cas par l'intermédiaire des cames de l'axe de commande 3, 3a qui libèrent les languettes en contact avec les conducteurs d'alimentation. La languette de contact 6 correspondant au conducteur M (Figure 6) P reste, de par le profil donné à la came 3e, 3f de l'axe de commande 15 3, en position de travail pour les trois positions de commutation R, S et T. Les lamelles de contact 6 (R) (Figure 7), 6(S) (Figure 8) et 6 (T) (Figure 9) n'exercent une pression sur les conducteurs d'alimentation R, S ou T que pour une seule des trois positions de commutation possibles R, S et T, lorsque les profils des cames de com-20 mande 3g, 3i, 31, décalés de 90° les uns par rapport aux autres, le permettent . Dans les autres positions de commutation, les profils des cames de commande 3h, 3k ec 3m, qui s'étendent sur environ 270° d'angle, font que les languettes, de par leur tension mécanique propre, reviennent en arrière, en position "rentrée", leurs extrémités li-25 bres n'empêchant plus alors l'insertion ou le retrait de la prise 2 à l'intérieur de la rampe de distribution 1. Les trois languettes de contact 6 correspondant aux conducteurs R, S et T sont réunies ensemble par l'intermédiaire d'une bande conductrice 6, portant une borne de raccordement unique destinée à l'alimentation de l'appareil 30 récepteur. Théoriquement, il serait également possible de disposer sur une des parois latérales de la rampe 2 deux conducteurs et un seul conducteur sur l'autre, ce qui donnerait deux possibilités de branchement au lieu de trois. Dans un tel cas, il serait peut être opportun de 35 disposer le conducteur de terre E sur la paroi latérale ne comportant qu'un seul conducteur au départ. De plus, il est possible d'utiliser la rampe de distribution elle-même comme conducteur de terre, ce qui permettrait de se dispenser du conducteur de terre E. 40 Dans la seconde version proposée sur les Figures 12 à 22, le 70 19841 8 2043864 boîtier 2 contient un axe de commande 3 comportant diverses cames et muni à l'extérieur d'un bouton de commande 3a destiné à la sélection de chacune des quatre positions de commutation 0, I, II, III. La languette venant en contact au choix soit avec le conducteur 5 R, soit avec le conducteur T, et comportant les extrémités coudées 16' et 26', est constitués par deux bandes élastiques 16, 26, formant en leur centre, par un pliage approprié, une cage 16a, 26a, qui entoure étroitement une came triangulaire symétrique 3n montée sur l'axe de commande 3. Les deux languettes de contact 16, 26 forment 10 ainsi une pièce unique, obtenue en les fixant à l'aide de rivets 7 disposés de part et d'autre de la cage 16a, 26a. Les côtés de la came triangulaire 3n sont incurvés vers l'extérieur afin de maintenir un contact sans jeu entre celle-ci et les parois internes de la cage. Les languettes de contact 16, 26 sont réunies par leurs extrémités 15 inférieures à une tringle 8. Il est facile de voir que, par le raccordement des deux languettes de contact 16, 26, il est possible de réduire la longueur hors tout du boîtier 2 de l'épaisseur d'une languette. On contrôle ainsi en permanence la position de la languette 16,26, quelle que soit la position de l'axe de commande. 20 Elle assure soit un bon contact électrique avec les conducteurs R ou T ou bien se trouve maintenue exactement en position intermédiaire, autorisant ainsi l'insertion ou le retrait de la prise lorsque le commutateur se trouve sur la position "0". En ce qui concerne la languette 36, devant venir au contact du 25 conducteur S, celle-ci ne possède qu'une seule extrémité 36' recourbée vers ce dernier et se trouve de plus mise en forme, au niveau du passage de l'axe de commande, de façon à constituer, avec une autre languette de moindre longueur et en forme d'étrier 36c, 36, à laquelle elle est réunie par 1'intermédiaire de rivets ou de toutes 30 autres pièces de fixation. 7, une cage 36a, dont le côté formé par le dernière languette est décalé par rapport au plan de celui constitué par la languette de contact 36 ,36' (Figures 12 et 22). Ce décalage latéral est rendu nécessaire par le fait que la lamelle de contact doit être commandée directement par deux cames de formes 35 différentes (Figure 20) disposées côte à côte sur l'axe de commande 3, l'une d'entre elles ayant un profil semi-circulaire 3k, 3i. L'autre came 3kk affecte la forme d'une goutte dont l'axe de symétrie est sensiblement perpendiculaire à la partie rectiligne 3i de la came voisine. On parvient ainsi à bloquer la languette de contact 36, 36' 40 en position médiane pour chacune des positions de commutation 0, I 70 19841 9 2043864 et III, bien qu'elle reste au contact des diverses parties des deux profils des cames de commande pendant la rotation de l'axe de commande 3, et à incurver la languette 36, 36' vers la gauche de façon à l'amener au contact du conducteur S, lorsque l'axe de commande 5 passe par la position de commutation II. 70 19841 10 2043864 REVEKPICRTI OMS 1.- Prise de courant munie de languettes de contact et de languettes de verrouillage, adaptable à l'intérieur d'une rampe de distribution d'énergie électrique principalement en forme de U, sur les 5 parois de laquelle sont disposées au moins en tout trois conducteurs nus d'alimentation et éventuellement un conducteur nu de mise à la terre, la prise de courant étant pourvue d'un axe de commande, orienté dans le sens de la longueur de la rampe, permettant d'amener les languettes au contact des conducteurs 10 électriques correspondants et l'insertion des languettes de verrouillage dans les Aménagements de la rampe prévus à cet effet, et cela par l'intermédiaire de cames profilées montées sur l'axe de commande et décalées les unes par rapport aux autres, tant et si bien que la rotation de l'axe de commande, en dehors 15 de la position de repos 0, provoque au choix la mise en contact de deux au moins des languettes avec les conducteurs d'alimentation. Mp et R ou S ou T. 2.- Prise de courant répondant aux modalités de la revendication 1 et comportant dans le sens de sa longueur un doigt mobile, repoussé par un ressort, destiné à venir au contact du conducteur 20 de terre, et ayant la propriété de pouvoir bloquer l'axe de commande dans sa position "O" lorsque la prise est déconnectée. 3.- Prise de courant répondant aux modalités de la revendication,2, se caractérisant par le fait que le doigt comporte dans sa partie médiane un élargissement et une partie évidée, destinée au 25 passage de l'axe de commande, cette dernière étant munie d'une gorge dans laquelle vient s'engager, sous l'action d'un ressort, un ergot placé sur l'axe,de commande, et celà au moment où ce dernier passe par la position de repos "0". 4.- Prise de courant répondant aux modalités des revendications 30 2 ou 3, se caractérisant par le fait que sur sa paroi frontale, côté conducteurs, et à côté de l'extrémité formant saillie du doigt de blocage, il existe une saillie venant, en position normale, s'adapter dans la gorge de la paroi du fond de la rampe et jouant ainsi le rôle de détrompeur. 35 5,- Prise de courant répondant aux modalités de l'une des revendication 1, 2, 3 ou 4, comportant deux languettes de verrouillage en forme de crochets dirigés vers l'extérieur, disposées de part et d'autre de l'axe de commande, destinées à la fixation de la prise sur la.rampe d'alimentation et qui, par l'intermédiaire 40 chacune d'une came profilée montée sur l'axe de commande, peuvent 70 19841 2043864 s'engager dans les logements prévus à cet effet dans la partie inférieure de la rampe, les deux languettes applaties étant caractérisées par le fait qu'elles comportent chacune une découpe unilatérale dans leur partie médiane, disposée pour chacune de 5 façon à dégager l'espace nécessaire à la rotation de la came destinée à la commande de l'autre,, les deux cames en question étant placées côté à côte sur l'axe de commande et comportant sur leur pourtour une zone circulaire occupant un angle de 270° environ destinée au maintien du verrouillage» 10 6.- Prise de courant répondant aux modalités de l'une des revendications 1, 2, 3, 4 ou 5, se caractérisant par le fait que la languette correspondant au conducteur M , de par le profil P relativement modeste donné à la came située sur l'axe de commande et formant une gorge dans cet axe s'étendant sur 270° d'angle, 15 reste au contact du conducteur pour chacune des trois positions de commutation R, S et T. 7.- Prise de courant répondant aux modalités de l'une des revendication 1, 2, 3, 4, 5 et 6, se caractérisant par le fait que les languettes de contact, commandées par les cames de l'axe 20 de commande, et correspondant aux conducteurs R, S et T, sont soumises par flexion à une tension mécanique élastique suffisante pour venir d'elles-mêmes en contact avec les conducteurs correspondants sitôt la disparition, provoquée par la rotation de l'axe de commande, de l'effort de maintien exercé par la came corres-25 pondante» 8.- Prise de courant répondant aux modalités des revendications. 1 et 7, se caractérisant par le fait que les trois languettes de contact, correspondant aux conducteurs R, S et T, sont réunies par l'intermédiaire d'une bande conductrice à une borne de 30 raccordement commune. 9.- Prise de courant répondant aux modalités de la revendication 1, se caractérisant par le fait que les languettes de contact-, correspondant aux conducteurs R, S,T forment dans leur partie médiane une cage entourant l'axe de commande, dont les 35 parois pour chacune des quatre positions de commutation restent en contact avec la paroi interne de la cage. 10.- Prise de conrant répondant aux modalités de la revendication 9, se caractérisant par le fait que les languettes destinées à venir au contact des conducteurs R, T, sont réalisées 40 avec deux bandes métalliques recourbées dos à dos, reliées 70 19841 12 2043864 fermement entre elles de chaque côté de la cage, dans laquelle se trouve la came de commande dont les côtés, dans sa forme essentiellement triangulaire^sont incurvés vers l'extérieur. 11.- Prise de courant répondant aux modalités de la revendi-5 cation 9, se caractérisant par le fait que la languette destinée à venir au contact du conducteur S, se trouve réunie, à la hauteur de la cage ,à une autre languette métallique plus courte et en forme d'étrier, à l'aide de rivets ou de tout autre moyen de fixation, le plan de cette dernière étant décalé sur le côté par 10 rapport à celui de la languette de contact; ainsi que par le fait que la partie de l'axe de commande/ destinée à contrôler le mouvement de cette languette dans les quatre positions de commutation, comporte deux cames disposées côté à côte, l'une d'entre ellesde forme sensiblement semi-circulaire agissant sur 15 un côté de la cage, tandis que 1'autre,affectant la forme d'une goutte dont l-'axe de symétrie est sensiblement perpendiculaire à la partie reetiligne de la came immédiatement voisine, commande 1*autre côté de la. cage.