Brevet FR2128885A1 — publié le 19721020

La présente invention concerne un appareil de commutation électrique et plus particulièrement un contacteur du type dit contacteur—inverseur, qui est muni d'éléments de manoeuvre pneumatiques ou hydrauliques, par exemple, un piston coulis-5 sant dans un cylindre sous l'action d'un fluide pneumatique ou hydraulique et solidaire d'un organe de manoeuvre, par exemple, une tige. L'appareil selon l'invention comporte deux contactéurs associés à des paires ou groupes différents de contacts,qui 10 possèdent chacun leurs propres éléments de manoeuvre et sont asservis l'un à l'autre par le fait qu'il est prévu sur l'organe de manoeuvre solidaire de l'élément de manoeuvre d'un des contactéurs un tiroir qui est relié à ce dernier et sert,en fonction du mouvement de l'organe de manoeuvre, à interrompre 15 ou à rétablir le circuit du fluide pneumatique ou hydraulique qui agit sur l'élément de manoeuvre de l'autre contacteur. L'appareil peut, par exemple, être agencé de façon à comporter deux contactéurs associés à des paires ou groupes différents de contacts, qui possèdent chacun leurs propres éléments de ma-20 noeuvre et sont asservis l'un à l'autre par le fait qu'il est prévu sur l'organe de manoeuvre solidaire de l'élément de manoeuvre d'un des contactéurs une butée qui, en fonction du mouvement de l'organe de manoeuvre, sert à actionner une soupape commandant le circuit du fluide pneumatique ou hydraulique qui 25 agit sur l'élément de manoeuvre de l'autre contacteur. L'invention permet de réaliser pour un. appareil de commutation électrique, de préférence pour des relais de commutation ou des contacteurs-inverseurs, un dispositif de manoeuvre du "type précité, qui présente, avec une grande simplicité de 30 construction, une parfaite sécurité de fonctionnement et peut, sans prendre de dispositions spéciales, être utilisé aussi dans deglocaux où ilya des risques d'explosion. La longévité de ce dispositif est considérablement plus grande et il fournit aussi une force de manoeuvre beaucoup plus grande que celle des dis-35 positifs connus. De toute façon, l'invention sera bien comprise, à l'aide de la description qui suit, en référence, au dessin schématique annexé, représentant à titre'd'exemple non limitatif, une forme d'exécution de ce dispositif : 40 ï'ig»'! est une vue de dessus du dispositif de manoeuvre 72 08899 2128885 selon l'invention ; ïig»2 est une vue en coupe suivant A-A de fig.1 ; 3?igo3 est une vue de côté du dispositif de fig.1 ; Fig.4 est une vue partiellement en coupe d'un détail du 5 dispositif selon l'invention. Comme le montrent les fig.1 à 3»le dispositif de manoeuvre selon l'invention comporte un organe de manoeuvre l^qui a la forme d'une tige.Un piston 2 est calé à l'une des extrémités de la tige 1,tandis qu'un raccord £ est calé à l'autre extré-10 mité. Un tiroir 4 est également monté sur la tige 1.» °ù il prend appui contre le raccord £ et sert de logement à une partie d'un ressort hélicoïdal 22* Le.s pièces qui viennent d'être décrites sont enfermées dans un boîtier £, traversé par des canaux 6,2 (indiqués seulement par un trait mixte)et 8. La forme 15 du "boîtier £ est particulièrement visible aux fig.1 et 3. Elle est sensiblement celle d'un parallélépipède rectangle flanqué de deux parties en saillie ^ et 10» Le raccord à. l'extrémité de la tige de manoeuvre 1_ est constitué essentiellement par un élargissement en forme de 20 collet de ladite tige et il sert à relier le dispositif de manoeuvre à l'appareil de commutation, A cet effet,il présente une rainure en queue d'aronde 11_ dans laquelle vient se loger une saillie de section correspondante dudit appareil. Comme on peut le voir à la fig;2,le tiroir 4 a essentielle-25 ment la forme d'un solide de révolution. Il présente un collet 12, dont le diamètre est plus grand que celui du reste du tiroir. Ce dernier prend appui par sa face en bout la plus proche du collet 12 contre la face en bout correspondante du raccord Une bonne liaison des faces en contact du raccord et du tiroir 30 peut être établie par un adhésif approprié à base de résine synthétique. Ainsi qu'il ressort de la fig.2, il est prévu sur la face cylindrique externe du tiroir 4 deux gorges 13 et 14, placées respectivement sur le collet 12 et près de la face en bout éloignée de ce dernier. Ces gorges servent à loger deux joints 35 toriques 1j? et 16. En outre, le tiroir présente un évidement concentrique 17«qui s'ouvre sur la face en bout éloignée du collet.Cet évidement correspond à un chambrage de l'alésage dans lequel est montée la tige de manoeuvre 1_ et il sert à loger une extrémité d'un ressort de compression hélicoïdal 19,dont l'autre 40 extrémité prend appui contre une saillie 18 du boîtier Ce 72 08899 3 2128885 ressort 1_9 tend à maintenir la tige de manoeuvre 1 dans la position extrême représentée à la fig.2. En outre, le tiroir 4 présente sur sa face en bout éloigné-e du raccord 3 plusieurs encoches radiales 20. 5 Le piston 2, qui est immobilisé axialement à l'aide d'un circlips 2A_ monté dans une gorge de la tige de manoeuvre 1_,est muni d'un joint 22 qui assure l'étanchéité entre le piston et la face interne d'un cylindre défini par le boîtier Pour assurer l'étanchéité parfaite de la chambre cylindrique délimi-10 tée par le piston 2, il est prévu un joint torique 23,logé dans une gorge de la tige de manoeuvre 1, à l'intérieur de l'alésage central du piston. Pour assurer l'étanchéité de l'autre extrémité de la chambre cylindrique précitée, il est prévu un autre joint torique 24 logé dans une gorge ménagée sur la face cylin-15 dri-que d'une saillie 18 du boîtier. Pour la fixation du piston 2 sur la tige de manoeuvre 1_ on peut, comme à la fig.4,prévoir à l'extrémité de ladite tige un élargissement en forme de champignon. Le piston 2 est alors comme riveté sur la tige de manoeuvre 1_ entre ledit élargissement et une face épaulée 2£ de la tige, 20 contre laquelle il est en outre collé à l'aide d'un adhésif approprié, par exemple une colle à base de résine synthétique. Pour recevoir le tiroir 4 et le piston 2 il est prévu dans le boîtier £ deux chambres cylindriques, respectivement 26 et 2£. Le tiroir 4 coulisse donc axialement dans la chambre 25 26, tandis que le piston 2 coulisse axialement dans la chambre 27« Comme le montre la fig.2, la sect-ion de la chambre 26 change plusieurs fois de diamètre et elle est adaptée aux diamètres du tiroir 4. La chambre 27 présente une saillie 28 qui est orientée radialement et s'étend sur toute la longueur de la chambre. 30 Cette saillie s'emboîte dans un évidement correspondant de la face cylindrique du piston 2 et cette liaison positive immobilise en rotation ledit piston. On pourrait inversement prévoir la saillie sur le piston et 1'évidement sur la paroi cylindrique de la chambre 27. 35 Les canaux 6, 2 et 8 qui traversent le boîtier 5 vont être maintenant décrits en détail. Les canaux 6 et 2(inâ-i 72 08899 2128885 du fluide sous pression qui agit sur le piston 2. Lorsque la pression du fluide s'exerce sur la face du piston qui, dans la forme d'exécution décrite, est un piston à simple effet, celui ci se déplace axialement et entraîne avec lui la tige de ma-5 noeuvre 1_ et le tiroir 4« Ce point sera expliqué en détail à l'alinéa suivant. Comme on peut le voir à la fig.2,le canal 8 contient une Taille 2H sollicitée par un ressort de compression 30. La Mlle 21 prend appui contre la face en bout d'une douille 32 montée à l'intérieur du canal 8. Il convient de signaler qu"il 10 7 a une section minimale de passage du fluide sous pression entre la douille £2 et la bille 21 en position d'appui. A cet effet, il est prévu des canaux ou encoches 33 sur la douille 32 dans la zone de contact entre cette dernière et la bille. Lorsqu'un signal correspondait est envoyé, de l'air com-15 primé ou tout autre fluide sous pression approprié arrive par le raccord 2ft dans le canal 8 et, de là, s'écèule par les encoches 22 douille 2E jusque dans la chambre 2£ ; la pression du fluide s'exerce alors sus le piston 2 qui,contre la force du ressort 1Ç) se déplace axialement dans le sens de la 20 flèche 35» vers le bas de la fig.2. Ce mouvement a pour effet d'actionner ou d'entraîner,par l'intermédiaire du raccord 2» un appareil de commutation électrique ou un organe de manoeuvre de cet appareil. Par exemple, le raccord 2 peut être relié au support de contacts d'un relais de commutation, qui peut être 25 un relais à double interrupteur. Il en résulte une commutation. En même temps, le tiroir 4 se déplace, de sorte que le libre passage entre les canaux 6 et 2 par les encoches radiales 20 est maintenant interrompu par l'appui du joint torique 16 contre la paroi cylindrique du boîtier^.H en résulte alors un signal 30 correspondant dans le circuit pneumatique ou hydraulique représenté par les canaux 6 et 2. et relié à un second dispositif de manoeuvre non représenté. Dès que la pression du fluide cesse de s'exercer sur le piston 2, la tige de manoeuvre 1 se déplace axialement dans le sens contraire de celui de la flèche 2£ 35 sous la force du ressort ^9* Lors de cette course de retour de la tige de manoeuvre 1 et du piston 2 la bille 21 est décollée de son siège, ce qui a pour effet d'augmenter la section de passage du fluide refoulé et de permettre un retour plus rapide de la tige 1 à sa position originale. En même temps,le tiroir 40 4 libère le passage entre les canaux 6 et 2 » la pression qui 72 08899 5 2128885 règne alors dans le circuit représenté par ces canaux peut agir de nouveau entièrement sur le dispositif de-manoeuvre non représenté. On peut donc voir qu'à l'aide du dispositif de manoeuvre 5 selon l'invention, par le déplacement axial de la tige de manoeuvre et du tiroir qui lui est associé, on obtient une interruption et un rétablissement commandés du circuit du fluide pneumatique ou hydraulique agissant sur un second dispositif de manoeuvre. Par exemple, si le dispositif de manoeuvre 10 selon l'invention actionne le relais de commutation d'un moteur, un second relais de ce moteur est en même temps commandé par le fluide circulant dans les canaux 6 et 7* Chaque relais ou appareil de commutation comporte de façon connue plusieurs contacts raccordables à des lignes électriques et auxquels sont 15 associés d'autres contacts raccordés à d'autres lignes ; les uns sont disposés sur un support relié au raccord 3>, tandis que les autres sont placés sur le boîtier du relais ou autre appareil. Le dispositif de manoeuvre selon l'invention permet donc, grâce aux conduites 6,_J et au tiroir 4, un verrouillage entre 20 les deux relais tel que seul l'un ou l'autre peut intervenir, à la manière des contactéurs inverseurs connus. Le verrouillage entre les deux relais ou contactéurs peut aussi être réalisé autrement,par exemple, à l'aide d'une butée prévue sur la tige de manoeuvre ou sur le piston et qui, lors du déplacement de 25 la tige ou du piston ouvre ou ferme une soupape montée dans une conduite qui dessert un autre relais ou contacteur. 72 08899 2128885 gETEHBICAIIOMS "I»— Appareil de commutation électrique,en particulier contacteur du type dit contacteur-inverseur muni d'éléments de manoeuvre pneumatiques ou hydrauliques, par exemple, un piston 5 coulissant dans un cylindre sous l'action d'un fluide pneumatique ou hydraulique et solidaire d'un organe de manoeuvre,par exemple une tige, caractérisé en ce qu'il comporte deux contactéurs associés à des paires ou groupes différents de contacts ,qui possèdent chacun leur propre élément de manoeuvre et sont asservis l'un à l'autre par le fait qu'il est prévu sur l'organe de manoeuvre solidaire de l'élément de manoeuvre d'un des contactéurs un tiroir qui est relié à ce dernier et sert, en fonction du mouvement de l'organe de manoeuvre., à interrompre ou à établir le circuit du fluide pneumatique ou hydraulique qui agit sur l'élément de manoeuvre de l'autre contacteur 2.- Appareil selon la revendication 1,caractérisé en ce que le tiroir qui manoeuvre un des contactéurs est remplacé par une "butée qui en fonction du mouvement de l'organe de manoeuvre, sert à actionner une soupape commandant le circuit du fluide pneumatique ou tiydraulique qui agit sur l'élément de manoeuvre de l'autre contacteur. 3*- Appareil selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce qu'il est prévu sur l'organe de manoeuvre d'un des contactéurs un raccord qui est relié à l'appareil de 25 commutation électrique, a la forme d'un collet de l'organe de manoeuvre en forme de tige et présente une rainure dont la section est en queue d'aronde. 4.- Appareil selon l'une quelconque des revendications 1 à 3» caractérisé en ce qu'il est prévu sur l'organe de manoeuvre 30 de chacun des deux contactéurs un raccord qui doit être relié à l'appareil de commutation électrique. 5.- Appareil selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le tiroir a la forme générale d'un solide de révolution et présente un collet dont le diamètre est 35 plus grand que celui du reste du tiroir* 6.- Appareil selon l'une quelconque des revendications 3 à 5» caractérisé en ce que le tiroir présente un élargissement concentrique de son alésage central, qui est ouvert vers aa face en "bout éloignée du raccord et sert de logement à un 40 ressort de compression qui prend appui contre un épaulement du 72 08899 2128885 "boîtier et tend à maintenir le tiroir dans une position extrême. 7«- Appareil selon l'une quelconque des revendications 3 à 6, caractérisé en ce que la face en "bout du tiroir qui est éloignée du raccord présente des évidements orientés radiale-5 ment. 8.- Appareil selon l'une quelconque des revendications 1 à 7j caractérisé en ce que le piston est immobilisé axialement sur l'organe de manoeuvre au moyen d'un circlip monté dans une gorge de ae dernier et en ce que l'étanchéité entre le piston 10 efc l'organe de manoeuvre est assurée par un joint torique monté dans une gorge ménagée sur la face cylindrique interne du piston. 9.- Appareil selon l'une quelconque des revendications 1 à 7» caractérisé en ce que la liaison entre le piston et l'or- 15 gane de manoeuvre a la forme d'une liaison rivetée, en ce qu'une face en bout du piston prend appui contre un épaulement de l'organe de manoeuvre et est collée à cet épaulement au moyen d'un adhésif à base de résine synthétique. 10.- Appareil selon l'une quelconque des revendications 3 20 à 9t caractérisé en ce que le boîtier dans lequel sont enfermés l'organe de manoeuvre ainsi que le piston et le tiroir montés sur celui-ci comporte deux chambres cylindriques, une pour le tiroir et l'autre pour le piston, en ce que la chambre dans laquelle se déplace le tiroir a une section qui change plusieurs 25 fois de diamètre et qui correspond aux diamètres du tiroir, tandis que la chambre où se déplace le piston présente sur la paroi cylindrique qui la délimite une saillie ou nervure orientée radialement, qui s'étend sur toute la longueur axiale de la chambre,et pénètre dans un évidement correspondant de la 50 face cylindrique externe du piston, et en ce que le boîtier présente en outre deux canaux qui aboutissent à la chambre dans laquelle se déplace le tiroir et constituent une partie du circuit du fluide pneumatique ou hydraulique agissant sur un second dispositif de manoeuvre, ainsi qu'un autre canal abou-35 tissant à la chambre où se déplace le piston, pour amener le fluide sous pression qui agit sur ledit piston. 11.- Appareil selon la revendication 10,caractérisé en ce qu'il est prévu dans le canal aboutissant.à la chambre où se déplace le piston une bille sollicitée par un ressort qui 40 tend à l'appliquer contre la face en bout d'une douille montée 72 08899 2128885 dans ledit canal, des canaux ou encoches étant prévus sur ladite face en "bout pour laisser passer un courant de fluide minimal dans la zone de contact entre la "bille et la douille.