Brevet FR2039154A1 — publié le 19710115

La présente invention a trait de manière générale aux interrupteurs de circuit et, en particulier, aux interrupteurs électriques du type à couteaux. Dans les interrupteurs de circuit qui utilisent des 5 contacts du type â pression directe, il est devenu courant de compenser les forces de soufflage qui se produisent dans certaines conditions électriques et qui tendent à soulever les contacts mobiles de leurs contreparties fixes, par des- moyens de retenue électromagnétiques susceptibles d'accroître la capacité de résis-10 tance au courant électrique de l'interrupteur de circuit. L'invention a pour but principal d'améliorer la tenue au courant électrique d'interrupteurs du type à couteaux et ce, d'une&anière simple, en réalisant un interrupteur compact qui possède une capacité limite intéressante. 15 L'invention réside, par conséquent, dans un interrupteur électrique comprenant plusieurs contacts fixes, un bras porte-contact mobile distinct pour chaque contact fixe, une barre de liaison rigide montée de manière è pivoter autour de son axe longitudinal, chaque bras porte-contact mobile étant fixé,â,ïf une de 20 ses extrémités, à la barre de liaison de "manière â pivoter avec celle-ci, et un mécanisme d'actionnement pour les bras porte-con-tacts comprenant une manette d'actionnement et un ressort à dépassement de centre monté entre la manette et l'un des bras porte-contacts pour faire passer tous les bras porte-contacts dans une 25 position d'ouverture des contacts lorsque l'on déplace la manette dans un sens et vers une position de fermeture des contacts lorsque l'on déplace la manette dans le sens opposé, chaque bras porte-contact mobile étant un conducteur rigide et monobloc dont une partie, à son extrémité libre, a la fe» d5un couteau, chaqae 30 contact fixe étant un contact du type pince qui eomprend un élément conducteur en t*6lé en substance coudé en U présentant une tme et deux ailes qui se dressent sur les extrémités opposées de l'Sme en substance dans le sens du déplacement du bras porte-contact, ces ailes étant repliées sur elles-mêmes pour former des 35 boucles constituant deux parties actives sollicitées élastîquement l'une vers l'autre pour recevoir entre elles, avec friction, le couteau de contact du bras porte-contact correspondant. 6AD CfuGINAL 70 13205 2039154 ' l'Invention procure donc un contact fixe qui produit un effet de bouclage des forces magnétiques engendrées par le passage du courant, cet effet de bouclage provoquant 1'application d'une force aux parties actives de chaque contact fixé dans 5 un sens dirigé vers le couteau de contact qui est engagé avec friction entre ces parties actives, ce qui améliore la tenue d© l'interrupteur au courant électrique. Les parties arrondies formées sur les ailes de l'élément en substance en II de chaque contact fixe par le repliage des ailes sur elles-mêmes, procurent 10 une excellente protection contre un calage des contacts lors d© la fermeture. Entre des parties actives d© chacue contact fixe d© 1'interrupteur suivant l'invention se trouve une entretoise qui limite l'écartement minimal des parties actives à une valeur 15 prédéterminé© inférieure à l'épaisseur du couteau pouvant coopéra? avec ce contact fixe, mais supérieure â celle qui pourrait rendra ' la résistance mécanique offerte au couteau, lors de son engagement avec friction dans le contact fixe, suffisamment élevée pour empêcher un engagement à fond des contacts bous l'action du res-20 sort â dépassement de centre. L'invention ressortira clairement de la description d'un© forme d'exécution préférée donnée ci-après, â titre d'exemple uniquement, avec référence aux dessins annexés, dans lesquels: - la figure 1 est une vue en plan du dessus, en partie 25 arrachée, d'un interrupteur suivant l'invention j « la figure 2 est une vu© en coupe, en partie arrachée, suivant la ligne XI-II de la figure 1 ; - la figure 3 e st une vue fragmentaire semblable à la figura 2, interrupteur étant représenté dams la position de 30 fermeture ; - la figure Ij. est une vue en coup», ©n partie arraché©, suivant la ligne IV-IV de la figure 3 J - la figure 5 est une vue en coupe, en partie arrachée, en substance suivant la ligne V-V de la figure 3 5 35 - la figure 6 est une vue semblable à la figure 5# le contact mobile étant représenté dégagé du contact fixe î et - la figure 7. est une vue d'extrémité, en partie arrachée., illustrant la barre de liaison et les moyens fixant les bras porte-contacts â la barre de liaison. bad original •70 13205 3 2039154 Les figures 1 et 2 Illustrant un interrupteur â fusibles 3 comprenant un Interrupteur 5 et des fusibles 7. L'interrupteur 5 comprend un bloc de support Isolant 9 comportant des écrans isolants 11 servant â isoler les pôles 5 voisins de 1*interrupteur trlpolaire. A chaque pôle, un contact fixe du type pince 13 est monté sur un conducteur 15 qui est fixé au bloc de montage 9 au moyen d'une vis 17 et qui s'étend vers l'extérieur jusqu'à l'extrémité du bloc de support où une borne sans soudure 19 est convenablement fixée à son extrémité externe, 10 Chaque contact fixe 13 est fixé au conducteur 15 correspondant par une vis 21. Un extincteur d'arc distinct 23 est monté sur le bloc de support pour chaoue contact fixe 13. Chanue extincteur d'arc 23 comprend un confineur d'arc isolant 25 et plusieurs plaques magnétiques â fentes superposées 27 montées sur le confi-15 neur d'arc 25 et espacées verticalement les unes des autres, leurs fentes étant alignées -verticalement. Dans chaque pôle, un bras porte-contact mobile 29 est prévu pour coopérer avec le contact fixe associé 13. Charue bras porte-contact 29 est une planue conductrice rigide et plane dont 20 une extrémité, 31* sert de couteau de contact. Chaque bras porte-contact 29 est fixé, à son autre extrémité, â. une barre de liaison commune 33 qui s'étend en travers des trois pôles de l'interrupteur. La barre de liaison 33 comprend une barre métallique rigide 35 de section rectangulaire et une gaîne isolante 37 sur la barre 25 métallique 35» Le montage des bras porte-contacts 29 sur la barre de liaison 33 ressortira clairement des figures 2, 3 et 7. Sur la figure 7» le bras porte-contact 29 situé â gauche est représenté dans la position qu'il occupe avant qu'une placue 39 y soit attachée et que des parties du bras de contact soient rivées 30 pour fixer ce bras porte-contact en place, comme indiqué pour les deux bras situés A droite sur cette figure. Un cavalier métallique lj.0 est positionné sur la barre de liaison 33, dans chaque pôle pour procurer une surfece d'application de la force plus étendue sur la barre de lieison 33 en vue de protéger la gaîne 35 isolante de cette barre. La figure 7 montre que le cavalier I4.O est positionné sur la barre de liaison 33, et le bras porte-contact 29 qui présente une encoche dans l'une de ses extrémités destinée â s'ajuster sur le cavalier ij.0, est monté sur ce cavalier 70 13205 h 2039154 au moyen de deux saillies lj.1 qui s'étendent au-delà des extrémités libres des ailes du cavalier lj.0. La plaque métallique rigide 39 qui est percée de deux ouvertures destinées â recevoir les saillies Ij.1, est ensuite ajustée contre un côté de la barre de llai-5 son, aux extrémités libres des ailes du cavalier i+O, les saillies I4.I dépassant à travers les ouvertures de la placue 39. Les saillies li-1 sont ensuite rivées (martelées â l'aide d'un outil que l'on fait tourner pendant l'opération) ce qui a pour effet de déformer la matière des saillies îj-1 et ainsi de river le bras porte-contact 10 29 â la plaque 39, le bras porte-contact 29 et la plaoue 39 ainsi que le cavalier J4.O étant solidement fixés à la barre de liaison 33 pendant cette opération. Sur la figure 7, la barre métallique 35 de la barre de liaison 33 est façonnée de manière à présenter un tourillon sur son extrémité droite et un élément Isolant 15 ÏO est fixé sur son extrémité gauche, cet élément isolant étant muni d'un tourillon khA Les tourillons l\2 et Ijij. sont convenablement montés sur des plaques de support espacées 51 (figure 1) montées sur le bloc de support Isolant 9 de manière â supporter la barre de liaison 33 ©n lui permettant de pivoter autour de son axe 20 longitudinal. Chaaue contact fixe 13, figures 5 et 6, comprend un contact en tôle conductrice élastique k7 qui est également coudé en II et dont les ailes opposées sont repliées ou bouclées sur elles-mêmes de manière à s'étendre en substance vers le bas, 25 vers l'âme de l'U. Une entre toi se ij.9 est fixée entre les parties actives du contact Jj.7 pour présolliciter les parties aetives espacées du contact élastique I4.7 et une agrafe en U supplémentaire formant ressort 51 est prévue pour solliciter les parties actives du contact V? l'une vers l'autre, ce déplacement étant limité 30 par la partie de grand diamètre de l'entretoise 9. Les figures 2, 3» 5 et 6 montrent clairement que les parties d'extrémité de petit diamètre de l'entretoise £4.9 sont engagées dans des encoches ménagées dans les parties actives du contact i}.7 et le ressort 51» en plus de l'élasticité propre du contact ij.7, sollicite les ailes 35 du contact I4.7 l'une vers l'autre, ce déplacement étant limité par la partie interne de plus grand diamètre de l'entretoise lj.9• L'entretoise ij.9, figures 5 et 6, comporte des parties d'arrêt de 70 13205 S 2039154 plus grand diamètre â ses extrémités opposées servant â limiter le déplacement vers 1'extérieur des parties actives du contact fixe. Le contact 2|7 et son ressort 51 sont fixés au conducteur 5 15 au moyen d'une vis 53* Dans la position de fermeture des contacts, les forces magnétiques dues è. l'effet de bouclafee du contact fixe servent à augmenter la pression de contact entre le contact fixe 13 et le contact mobile 29 dans des conditions de courant très intense et de court-circuit. 10 Les contacts sont actionnés â la main entre les posi tions d'ouverture et de fermeture au moyen d'un mécanisme d'actionnement 55 (figures 2 â I4.) qui est monté sur deux plaoues de support espacées 57 fixées au bloc de support 9. Le mécailsme d'actionnement 55 comprend un levier d'actionnement en forme de ïï 15 inversé 59 qui est monté è pivot aux extrémités inférieures libres de ses ailes sur deux axes 61 fixés aux plaoues latérales 57 et qui présente, dans chacune de ses ailes, une ouverture en substance en T 81 dont le rôle sera décrit ci-après. Le mécanisme d'actionnement comprend, en outre, une genouillère comprenant deux 20 biellettes de genouillère inférieures 63 (voir également la figure !(.) et deux biellettes de genouillère supérieures 65, les biellettes 63 et 65 étant articulées les unes aux autres au moyen d'un pivot d'articulation 67* Les biellettes supérieures 65 de la genouillère sont montées â pivot sur les plaoues 57 par des pivots 25 69 et les biellettes inférieures 63 sont articulées au bras porte-contact 29 du pôle médian au moyen d'un pivot 71 • Chaque biellette de genouillère supérieure 65 porte une saillie ou un ergot 77 qui traverse une ouverture courbe 79 ménagées dans la plarue voisine 57 et s'engage dans l'ouverture 81 de l'aile voisine du levier 30 d'actionnement 59» Deux ressorts à dépassement de centre 73 sont reliés, sous traction, entre le pivot d'articulation 67 de la genouillère et l'fime du levier d'actionnement 59» Une manette d'actionnement isolante 75 est fixée au levier d'actionnement 59 pour permettre un a ctionnement manuel de L'interrupteur. 35 L'interrupteur est représenté sur la figure 2 dans sa position, d'ouverture. Afin-d'actionner l'Interrupteur dans sa position de fermeture, on déplace la manette.d^actionnement 75 70 13205 & 2039154 pour faire pivoter le levier d'aotionnement 59 dans le sens des aiguilles d'une montre autour du pivot 61. Pendant ce déplacement, le levier d'actionnement 59» â la périphérie des ouvertures 81, attaque les saillies 77 pour faire démarrer la genoulllêre>65* 63 5 vers la position de fermeture et déplace les ressorts 73 au-delà de leur centre vers une position dans laquelle ils agissent pour redresser la genouillère 63» 65 avec une action brusque vers la position représentée sur la figure 3- Ce déplacement de la genouillère 63, 65 amène le bras porte-contact 29 du pôle médian ainsi 10 que les bras porte-contacts 29 des autres pôles, qui sont tous fixés â la barre de liaison 33» â se déplacer vers la position de fermeture représentée sur la figure 3 dans laquelle le couteau de contact 31 de chaque bras porte-contact 29 se trouve engagé en contact de friction avec les parties actives du contact fixe 15 correspondant 13. Le déplacement du mécanisme d'actionnement vers la position de fermeture est arrêté lorsque les biellettes ds nouillère 63 attaquent les saillies d'arrêt rabattues 82 (figura Ij.), prévues sur les plaques de support 57. L'interrupteur est ouvert par un déplacement opposé du levier d'actionnement 59 dans 20 le sens inverse des aiguilles d'une montre (figure 3) autour du pivot 61. Pendant ce déplacement, le levier d'actionnement 59» â la périphérie des ouvertures 81 qui y sont ménagées, attaque les saillies 77 pour faire démarrer la genouillère dans le sens do l'ouverture, et déplace les ressorts à dépassement de centre 73 25 vers une position de dépassement de centre à la suite de quoi les ressorts 73 brisent la genouillère 63, 65 avec une action brusque vers la position représentée sur la figure 2, déplaçant ainsi tous les bras porte-contacts 29 vers leur position d'ouverture des contacts. Ce déplacement du mécanisme d'actionnement est limité par 3*0 l'entrée en contact des biellettes 65 de la genouillère avec deux saillies d'arrêt rabattues vers l'intérieur 83 (figure I4.) sur les plaques ds support 57. Le dispositif â fusibles 7 comprend un bloc de support Isolant 87 comportant des écrans Isolants 89 disposés entre des 35 pôles voisins. Une pince de connexion distincte 91 pour fusibles est supportée dans chaque pôle et est reliée â un connecteur sans soudure distinct 93 au moyen d'un conducteur 95. Le circuit de 70 13205 7 2039154 chaque pôle part du connecteur 93 (figure 2) et passe par le conducteur 95» la borne de fusible 91, un fusible 97 qui est pincé dans la borne 91 â une extrémité et une borne 99 â l'autre extrémité du fusible, un conducteur 101 qui est monté sur le bloc 9 et 5 qui est convenablement connecté â la borne 99# deux conducteurs flexibles 103 Qui sont soudés ou brasés è une extrémité â la borne 101 et â l'autre au bras porte-contact correspondant 29, le bras porte-contact 29 comprenant la partie active 31» le contact fixe 13» un élément de connexion 15 et l'autre borne sans soudure 10 19» Le fusible sert â interrompre les courants de surcharge dans l'interrupteur ê fusibles d'une manière bien connue. 70 13205 8 20.39154 REVBKDICATIONS 1. Interrupteur électrique, caractérisé par le fait qu'il comprend plusieurs contacts fixes, un bras porte-contact mobile distinct pour chaque contacfc fixe, une barre de liaison rigide 5 montée de manière à. pivoter autour de son axe longitudinal, charme bras porte-contact mobile étant fixé à une extrémité à la barre de liaison de manière â pivoter avec celle-ci, et un mécanisme d'actionnement pour les bras porte-contacts comprenant une manette d'actionnement et des ressorts à dépassement de centre reliés 10 ê. la manette et à l'un des bras porte-contacts pour déplacer tous les bras porte-contacts vers une position d'ouverture des contacts lorsque la manette est déplacée dans un sens, et vers une position de fermeture des contacts lorsque la manette est déplacée dans le sens opposé, chaque bras porte-contact mobile étant un conducteur 15 monobloc rigide comportant une partie située â son extrémité libr* qui a la forme d'un contact en forme de lame, chaque contect fixe " • étant un contact du type pince comprenant un élément en tôle élastique conductrice en forme de U présentant une Sme et deux ailes . qui se dressent sur les extrémités opposées de l'âme en substance 20 dans le sens du déplacement du bras porte-contact et qui sont recourbées ou repliées sur elles-mêmes pour former deux parties actives sollicitées élastiquement l'une vers l'autre pour recevoir avec friction le contact en forme de couteau du bras porte-contact entre elles. 25 2. Interrupteur électrique selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les parties actives de chanue contact fixe sont séparées par une entretoise qui limite 1*écartement minimal entre les parties actives à une valeur prédéterminée lnfé-, rieure à l'épaisseur du contact en forme de lame susceptible de 30 coopérer avec ce contact fixe, et qui présenter une résistance mécanique suffisante à la lame de contact associée, lorsque celle-» ci s*engage avec friction entre les parties actives du contact fixe, pour empêcher un engagement â fond des contacts sous l'action du ressort â dépassement de centre. 35 - 3. Interrupteur électrique sêLon la revendication 1 ou 2, caractérisé par le fait que charme bras porte-contact présente une encoche ménagée dans l'une de ses extrémités, la barre de 70 13205 9 2039154 liaison traversant lfeneoche et une plaque rigide étant fixée à la dite extrémité et couvrant le côté ouvert de l'eneoehe de ma-niôre â fixer le bras porte-contsct solidement â la barre de liaison. 5 ^î-» Interrupteur électrique selon la revendication 3» caractérisé par le fait que la plaque rigide présente des ouvertures et le bras porte-contact comporte des saillies qui partent de sa première extrémité et qui traversent les ouvertures respec-» tives de la plaque rigide sur laquelle elles sont rivées.