Brevet FR2176821A1 — publié le 19731102

La présente invention concerne des dispositifs électriques électriques de commande et se rapporte à des dispositifs capables de commander l'amplitude de la tension ou du courant appliqué à une charge ou de commander la durée d'application d'une tension ou d'un courant à une charge, ou les deux. Des exemples de l'emploi d'un dispositif de ce type intéresseraient le contrôle de la puissance lumineuse fournie par une lampe électrique, de la vitesse d'un moteur électrique, de la puissance dissipée dans un élément chauffant ou la prévision d'une opération de commutation, retardée d'une période donnée, comme l'opération suivant laquelle la durée d'application du courant à une lampe électrique, après la mise sous tension, peut etre réglée à une valeur convenable après quoi le courant est coupé. La plupart des contrôleurs de brillance et des contrôleurs de tension, de nature semblable, qui sont couramment utilisés sont constitués d'une plaque de métal ou de plastique dont les cotés forment une structure en forme de bottier. le dispositif à commande variable est habituellement un potentiomètre du type utilisé,par exemple, dans les récepteurs radio et comprenant un commutateur arret/marche comme ceux qui assurent la fonction marche/arrêt et commandent le volume dans un récepteur radio. Les composants électroniques associés, tels les résistances, condensateurs, thyristors, triacs et composants similaires sont, en général, montés comme un petit circuit imprimé où une plaquette de cblage qui est, à son tour, fixée à l'ensemble potentio :ètre/plaque, Ce type de construction présente certains inconvénients (a) les sontages sont, en général, relativement "encombrants" par rapport à un commutateur nominal d'éclairage (b) Comme les fonctions marche/arrêt et variation du para mettre sont, en général, groupées sur un seul bouton de commande commun, il faut réajuster le paramètre variable à chaque fois que le circuit est mis en service, ce qui entratne de l'usure et une durée d'utilisation réduite du dispositif de commande (c) Quand on coupe le circuit, il faut d'abord ramener la commande au réglage minimal avant de pouvoir réeilemelt effectuer la commutation. (d) Si l'on utilise un dispositif de commande de ce type dans un circuit qui comprend un inverseur bipolaire comme c'est le cas des éclairages d-'escaliers, de pièces à accès multiples etc.., il faut que ce dispositif soit installé en plus des commutateurs inverseurs normaux, il occupe donc un espace sup-lé- mentaire sur le mur. L'installation nécessite aussi un câblage supplémentaire, un boîtier mural et une canalisation ce qui entraîne, par conséquent, une augmentation du prix. Suivant l'invention, on prévoit un dispositif électrique de commande, capable d'ajuster un paramètre variable comme la brillance d'une lampe, la vitesse d'un moteur, la durée de connexion d'une alimentation électrique et autres paramètres similaires, constitué d'un dispositif de commande variable à action manuelle, monté sur le côté, pouvant être installé sur une face d'une plaquette, de manière à ce que l'organe de commandé dépasse au travers d'une ouverture ménagée dans la plaquette. L'organe de commande monté sur le coté peut inclure un commutateur. Dans une réalisation préférée de l'invention, on prévoit un dispositif de commutation séparé qui peut être monté sur la même face de la plaquette de manière à ce que le commutateur dépasse au travers d'une ouverture ménagée dans la plaquette. On peut donc prévoir un dispositif électrique de commande capable de régler l'alimentation électrique d-'une charge suivant une fonction désirée, constitué d'un circuit comprenant des bornes d'entrée pour brancher une source électrique d'alimentation, des bornes de sortie pour brancher une charge, un dispositif de commande pour faire varier l'alimentation de la charge suivant la fonction souhaitée, et une plaquette pour le montage du dispositif, le circuit étant disposé d'un coté de la plaquette de manière à ce que l'organe de commande, manoeuvrable à la main, soit une roue montée de profil et dépassant d'une ouverture du panneau.On prévoit, de préférence, un commutateur pour brancher, en service, la source d'alimentation à la charge par l'intermédiaire du circuit. le commutateur peut faire partie du dispositif de commande ou peut en être séparé et monté du même c6té du panneau de manière à dépasser par une ouverture du panneau. L'organe de commande, monté sur le c8té, peut être un potentiomètre, et le commutateur peut être un dispositif marche/arrêt à un seul contact, ou bien un commutateur à bascule ou bien encore ce que l'on appelle couramment un commutateur intermédiaire. le dispositif de commande et le commutateur peuvent être montés tous deux sur la face d'une plaquette domestique ordinaire quand le dispositif doit être utilisé comme atténuateur de lumière. On prévoit donc selon l'invention, un dispositif de commande comme un atténuateur de lumière grâce auquel le paramètre variable, par exemple, la brillance d'une lampe, la vitesse d'un moteur etc... peut être préréglé grâce à l'organe de commande monté de profil et par lequel le circuit commandé peut être globalement commuté sur marche et arrêt sans décaler la position préréglée de l'organe de commande, monté de profil. On peut aussi prévoir un dispositif de commande de ce type qui ne dépasse pas davantage du mur ou de la surface à laquelle il doit être monté qu'un commutateur domestique d'éclairage normal et qui puisse cependant se monter aux plus petites des canalisations électriques d'utilisation courante, "aux bottiers muraux" couramment désignés sous le nom de boitiers encastrés. Ces boîtiers ont une épaisseur type de 12,7 mm. Des réalisations de l'invention. quand on les utilise comme atténuateurs de lumière, peuvent être prévus pour éviter les inconvénients des dispositifs de commande connus et, en plus, être construites sous forme d'un dispositif peu encombrant et net ayant l'apparence d'un commutateur domestique d'éclairage normal. Bien qu'un tel dispositif ait une variété d'utilisations, pour faciliter l'exuosé, ou limiter la description qui suit à la commande de la puissance lumineuse d'une lampe à incandescence. Cependant, ceci n'implique aucune restriction de l'invention à cette application. L'invention est illustrée, à titre d'exemple non limitatif aux dessins annexés. La fig. 1 représente une vue en perspective d'un dispositif utilisable comme atténuateur de lampe. La fig. 2 représente une vue éclatée d'un dispositif semblable à celui de la fig. 1, à une écuelle différente. las fig. 3A à 3F représentent différentes formes de dispositifs atténuateurs de lumière suivant l'invention. Lá fig. 3G est une vue schématique de côté, d'une partie du dispositif de la fig. 3F. La fig. 4 représente le schéma du circuit électrique d'un atténuateur de lumière, dans cette figure T signifie triac et D diac. les fig. 5 et 6 représentent d'autres formes d'atténuateurs de lumière, ou de dispositifs similaires, mais aec un commutateur supplémentaire que l'on peut, ou non, associer au dispositif de commande. La fig. 7 représente une plaque de commutateursnultiples jumelés, ou plaque supportant un certain nombre de commutateurs, voyants lumineux ou boutons poussoirs et dispositifs semblables, en plus des dispositifs de commande, montés de profil, du type décrit dans l'invention. La fig. 8 représente le composant à commande variable d'un dispositif suivant l'invention monté d'une manière légèrement différente. Dans cet exemple, le potentiomètre principal de commande est monté dans un boitier, ou bâti qui, à son tour, peut s'adapter à l'arrière de la plaquette de commutation du type utilisé dans les montages connus sous le nom de tableaux de commutation, le boftier ou bati peut aussi incorporer les circuits électroniques de commande associés. Les pièces similaires portent des numéros de référence identiques sur les différentes figures. Aux dessins annexés, la fig. 1 représente un exemple d'atténuateur de lumière dans lequel un organe de commande 25, monté sur la tranche est parallèle à un commutateur marche/arrEt 23, dont la touche de commutation 30, est représentée par la fig. 1, sur une plaquette 20. L'organe de commande 25, monté de profil peut cependant prendre plusieurs formes comme le montrent les fig. 3. La fig. 3A représente une forme semblable à celle que montre la fig. 1, dans laquelle, l'organe de commande 25 à la forme d'un disque 25a monté parallèlement à la touche 30 du commutateur marche/arrêt. Cette forme particulière de l'invention sera décrite plus en détails, plus loin. La fig. 33 illustre un autre exemple de l'invention dans lequel la commande réglable, "de profil" 25a est montée perpendiculairement à la touche 30 du commutateur marche/arrêt. La fig. 3C illustre une autre forme de l'invention dans laquelle la commande prend la forme d'un curseur 25b. La fig. 3D illustre une autre forme dans laquelle la commande se fait grâce à une petite portion 25c du disque 25 qui dépasse d'une ouverture de la plaquette, mais où l'axe du disque est perpendiculaire à la plaquette. Une autre forme de l'invention est représentée par la fig. 3E, la commande de cSté prend alors la forme d'un curseur 25d monté parallèlement au commutateur marche/arret principal, et la fig. 3F illustre encore un autre exemple où l'organe de commande est un commutateur normal, à bascule, 25e identique ou similaire au commutateur basculant ou à levier marche/arrêt, associé par un dispositif de couplage ou engrenage convenable, au potentiomètre principal fixé à l'arrière de la plaquette. Dans ce cas, le commutateur à bascule marche/arret et l'organe de commande à bascule du paramètre variable peuvent être réalisés de manière à paramètre identiques, quand on les voit de l'avant. Le réglage variable, ou dispositif de commande peut être connecté à des circuits-électriques ou électroniques pour commander la brillance d'une lampe qui lui est associée. On peut1 bien sQr, commander d'autres paramètres comme la itesse d'un moteur, la durée et la température en branchant le circuit de commande convenable au dispositif. Cn décrit, dans ce qui suit, à titre d'exemple, une application et forme de l'invention dans lesquelles la commande montée de profil 25 est parallèle à un inverseur 23 de manière à constituer un dispositif atténuateur convenable pour une lampe. Les fig. 1, 2 et 3A illustrent cet exemple particulier de l'invention dans lequel un commutateur 23, un dispositif de commande de résistance "monté sur le c6té" et des circuits associés sont assemblés sur une plaquette 20 de forme et de dimensions semblables à celle d'un commutateur d'éclairage normal. La molette de commande 25 permet dans ce cas, à ltopérateur de faire varier l'intensité lumineuse, à l'iiifini, et le commutateur assure la fonction "marche/arrêt". te comm-4;a-}eur fle'- hêtre du type "marcheJarrêt" normal ou du type "inverseur" o dll t inverseur à double contact ou du tyre intermédiaire. 3 fi. illustre une mdthode de montage. Dans cet exemple, la plaquette 20 a deux ouvertures 21, 22 au travers desquelles, apparaissent la molette 25 et la touche de commande du commutateur 30. Une forme de potentiomètre convenable fait l'objet de la demande de brevet nO 12 9:5/72 déposée en GHIXDE-BRETAGNE le 20 mars 1972. Le potentiomètre 25 est monté sur un câblage imprimé, ou sur une plaquette semblable 27 qui a été découpée et percée en conséquence. Le potentiomètre est monté au travers d'une ouverture 28 dans la plaquette de montage 27 qui supporte aussi d'autres composants associés 26 tels des résistances, condensateurs, thyristors, bornes etc. La plaquette de montage 2, qui peut aussi être du type "circuit imprimé" présente aussi une ou plusieurs ouvertures pour permettre de brancher et de fixer le commutateur. L'ensemble comprenant la plaquette de montage 27, les composants 26, le commutateur 23, le commutateur 30, la molette 25 et des bornes'destinées aux connexions extérieures est entièrement installé à l'arrière de la plaquette en laissant la molette 25 et la touche du commutateur 30 dépasser au travers des ouvertures 21, 22. Un capot arrière 29 peut ensuite être posé sur l'ensemble, derrière la plaquette 20 pour assurer la protection mécanique et l'isolement électrique, en laissant des jours ou trous d'accus aux bornes pour permettre de brancher le câblage extérieur. La fig. 4 représente le schéma d'un circuit utilisable comme atténuateur de lumière. le circuit comprend un inverseur bipolaire 23 et une borne commune. Le condensateur C1 et l'inductance L1 constituent un circuit de filtrage et aident à supprimer les effets des brusques variations de tension et de courant d'une manière bien connue. Une résistance variable VR1 constitue la commande 25 et le réglage de VR1 fait varier l'instant de chaque alternance de la source alternative auquel le triac VE1 est commuté à l'état passant par le diac VT2, ce qui fait varier la quantité d'énergie fournie à une lampe, ou à une autre charge électrique. La "borne supplCentaire" 42 peut servir à exciter ce que l'on appelle couramment un ballast si le circuit de commande doit être utilisé avec un tube fluorescent. La borne supplémentaire 42 peut aussi, ou en plus, servir à fournir un courant électrique à un voyant lumineux ou à une autre charge et de là au neutre de l'alimentation. les fig. 5 et 6 illustrent une autre forme de l'invention dans laquelle on voit la roue molletée 25 et deux commutateurs. les commutateurs ont des touches de commande 30 et 40 qui sortent d'ouvertures ménagées dans la plaquette 20, tandis que la commande dépasse par une autre ouverture. L'un des commutateurs 30 peut être utilisé en association avec la comrande variable 25 et ses circuits associés, laissant l'autre commutateur 40 en secours, de manière à ce qu'au montage dans un électrique, le commutateur de "secours" 40 puisse servir à commander l'éclairage, ou d'autres circuits non associés avec le dispositif de commande. le dispositif de commande, contrôlé par la commande 25, et les deux commutateurs 30, 40 peuvent aussi être montés sur une telle plaque, mais être indépendants l'un de 1' autre. Ce principe n'est, cependant, pas limité à la prévision d'un seul commutateur de secours sur une plaquette, ni à un seul dispositif de commande monté par plaquette. Comme le montre la fig. 7, une plaque de commutateurs multiples peut être installée avec une variété de commutateurs, indicateurs lumineux, dispositifs de commande et/ou boutonspoussoirs et autres dispositifs similaires disposés selon une matrice quelconque. L'exemple de la fig. 7 représente deux organes de commande 25 "montés sur le c3té" semblables à ceux qui ont été précédemment décrits, deux commutateurs 30 qui peuvent servir à commuter l'alimentation des organes de commande, d'autres commutateurs 40 pour commander les circuits qui ne sont pas associés aux organes de commande, et un voyant lumineux à néon ou autre, 41, que l'on peut ou non utiliser en association avec les circuits commandés par un dispositif de commande à mollette 25. De la mdme manière, un indicateur lumineux 41 peut être adapté à toute autre forme de l'invention comme celles qui sont décrites et représentées, à titre d'exemple sur les fig. 5 et 6. La fig. 8 représente l'organe de commande 25 et ses circuits associés, montés sur une plaquette de circuits imprimés (C.C.I.) 46, l'ensemble étant placé dans un coffret ou bati 44, ouvert d'un côté, pour laisser passer l'organe de commande 25, et des étriers ou fixations 47 que lton peut employer pour maintenir l'ensemble, ainsi qu'on l'a dit dans une boite de raccordement ou "coffret mural" du type couramment désigné sous le nom de coffret de "commutateur de réseau". Sous cette forme, l'ensemble dont un exemple est représenté sur la fig. 8, peut être introduit dans un coffret mural soit au-dessus, soit avec d'autres éléments comme des commutateurs, boutons-poussoirs, fusibles, voyants lumineux etc.. prévus pour convenir aux commutateurs de réseaux et couramment désignés sous ce nom.Le ou les dispositifs de commande, ainsi décrits, peuvent ensuite, à l'installation, être ciblés en association avec, ou indépendamment des autres commutateurs, indicateurs lumineux etc... Lorsque le dispositif "pour réseau" a été installé dans la canalisation, ou le coffret mural, on place habituellement un capot, présentant des ouvertures au travers desquelles, dépassent les organes de commande 25, touches des commutateurs 30, 40 et autres dispositifs 41. Un exemple de réseau pourrait être celui de la fig. 7. Cependant, le nombre, la variation, ou l'ordre matriciel des différents dispositifs ne sont pas limités. Les associations réalisées sur les fig. 5, 6 et 7 pourraient être construites suivant le système réseau, comprenant le dispositif de commande monté et assemblé de la même manière que celui de la fig. 8. Bien que l'on ait décrit l'invention dans le cas d'un cosmu- tateur 23 séparé, l'organe de commande 25 pourrait aussi être prévu avec un commutateur intégré. R E V E N i I C À T I 0 N S 1 - Dispositif électrique de commande, caractérisé en ce qu'on prévoit un organe de commande 25, monté sur le côté, manoeuvrable à la main et fixé sur une face d'une plaquette 20 de manière à pouvoir dépasser au travers d'une ouverture 21 ménagée dans la plaquette 20. 2 - Dispositif électrique de commande constitué d'un circuit comprenant des bornes d'entrée pour le branchement d'une aliiren- tation électrique, des bornes de sortie pour le branchement d'une charge, un dispositif de commande pour contrôler l'application d'énergie électrique à la charge suivant une fonction désirée et une plaquette pour le montage du circuit, caractérisé en ce que le dispositif de commande 25 est un organe de commande monté de profil et en ce que le circuit est installé d'un côté de la plaquette 20 de manière à ce que l'organe de commande 25 dépasse au travers d'une ouverture 21 de la plaquette 20 et puisse être manoeuvré depuis l'autre côté de la plaquette. 3 - Dispositif de commande suivant l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce qu'il comprend des commutateurs 23, 30 pour connecter, en service, l'alimentation à la charge grâce au circuit. 4 - Dispositif suivant l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'organe de commande 25 comprend un commutateur intégré. 5 - Dispositif suivant l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que l'on prévoit des commutateurs 23, 70 montés du même côté de la plaquette 20 pour pouvoir dépasser au travers d'une ouverture 22 de cette plaquette 20. 6 - Dispositif suivant l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que l'organe de commande 25 peut-être manoeuvré à la rain grace à une pièce cylindrique 25a pouvant tourner autour d'un axe parallèle au plan de la plaquette 20. 7 - Dispositif suivant l'une des re-erdications 1 à 6, caractérisé en ce que l'organe de cors ante 25 peut et;e manoeuvré à la main gracie à un curseur 25D. rj - Dispositif suivant l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que l'organe de commande 25 comprend une pièce 25c qui dépasse au travers d'une ouverture 21 et qui peut faire tourner une pièce cylindrique autour d'un axe perpendiculaire à la plaquette 20. 9 - Dispositif suivant l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que l'organe de commande 25 comprend une touche basculante 25d manoeuvrable àla main. 10 - Dispositif suivant l'une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que l'organe de commande 25 est une résistance variable. 11 - Dispositif suivant l'une des revendications 1 à 10, prévu pour servir d'atténuateur de lampe, caractérisé en ce que l'organe de commande 25 fait partie du circuit de commande prévu pour faire varier l'énergie fournie à une lampe constituant la charge.