Brevet FR2201530A1 — publié le 19740426

Sur les commutateurs à cames usuels, la rapidité de commutation, par suite l'ouverture et la fermeture des circuits électriques, dépend de la vitesse de rotation de l'organe de manoeuvre du commutateur. Par la rotation de l'organe de manoeuvre å partir de la position de repos, on provoque la transiation d'un coulisseau portant le contact mobile en comprimant un ressort spirale, et on ouvre ainsi le circuit correspondant. Plus le mouvement de rotation est lent, plus la séparation entre contact mobile et contact fixe est lente. Cette ouverture lente des contacts augmente l'usure des pièces de contact. Le même phénomène peut aussi se produire à la fermeture des contacts. Ceci peut conduire éventuellement à la soudure des contacts. Ces inconvénients sont encore accrus par le fait que la plupart des commutateurs doivent ouvrir et fermer plusieurs contacts aimultanément, ce qui produit un ralentissement au début du mouvement de rotation dû à l'effort important nécessaire. Afin de réduire l'effort demandé pour une rotation plus rapide des cames, on a l'habitude, sur les commutateurs usuels, de maintenir la profondeur d'encoche aussi faible que possible. Comme la distance maximale entre contact mobile et contact fixe correspond à la profondeur d'encoche de la came, normalement l'ouverture des contacts est faible. De tels commutateurs ont donc un pouvoir de coupure fortement réduit, ceci surtout en courant continu. L'invention se propose d'écarter les défauts des commutateurs à cames usuels et de créer un commutateur dans lequel, indépendemmant de la vitesse du mouvement de rotation de l'organe de manoeuvre, il se produit toujours une ouverture et une fermeture brusque des contacts, ce qui entraîne une usure des contacts réduite au minimum. Cette tâche est résolue par un commutateur à cames dans lequel, conformément à l'invention, on a intercalé entre la came et les contacts un système à bascule produisant toujours, lors de la rotation de la came, une ouverture et une fermeture brusque des contacts. De plus, la came et le système à bascule comprenant les contacts mobiles sont disposés l'un par rapport à l'autre de telle manière qu'au moment de la rotation de la came le basculement du système s'effectue dans des positions définies de l'élément d'actionnement du système, par exemple d'un coulisseau, d'un levier ou similaire.La came comporte ici sur son contour des bosses et/ou des creux convenablement disposés pour permettre à l'élément actionnant le système à bascule de s'y enclencher en position de repos, après le basculement et pour qu'il ne la quitte que sous l'action d'une nouvelle rotation de la came. Pour cette raison il est avantageux de prévoir un petit creux au sommet des bosses. Le nombre de bosses et de creux doit correspondre à l'angle de commutation prévu. Afin de rationaliser la fabrication des cames, il convient de prévoir sLr leur pourtour un nombre d'encoches correspondant au nombre total de bosses et creux pouvant entrer En ligne de compte, et de poser, ou sou rôt d'insérer ensite dans ces encoches le nombre d'éléments formant bosse correspondant a 'angle de commutation désiré, donc aussi au nombre de posions d'ouverture et de fermeture possibles cour cet angie. il s'est avrc que cette invention permet de disposer un plus grand nombre de contacts sur ies go lettes que sur celles de même diamètre des commuta- teurs usuels. Ceci est dû au fait que non seulement le système à bascule a un faible encombrement, nais aussi que l'effort nécessaire pour l'actionner est us alble que sur les commtateurs usuels. L'avantage déterminant de l'emploi d'un système à bascule conforme à l'in- vention vient du fait qu'en raison de l'ouverture et de la fermeture brusque des contacts, l'usure des contacts est réduite au minimum et leur durée de vie considérablement prolongée ; de plus l'écartement entre contact mobile et fixe peut être augmenté de façon importante, sans qu'il soit nécessaire pour autant d'appliquer un effort plus grand pour la rotation de la came. La possibilité de choisir un écartement entre contacts plus important permet de réaliser un commutateur à pouvoir de coupure nettement supérieur, surtout en courant conti- nu, par rapport aux possibilités des commutateurs à cames usuels. Le dessin montre dans les figures 1 et 2 la recrésentation schématique de deux odes d'exécution, objet de l'invention. Dans la figure 1, (2) désigne la came d'un commutateur à cames. Pour simplifier la représentation, elle n'actionne que deux paires de contacts. De plus, une paire de contacts est représentée en position fermée et l'autre en position ouverte. Le système à bascule est compose d'un coulisseau de contact (6) pourvu d'une entaille double et poussé par un ressort à spirale 5 contre la came (2), de bras de contact > 8) et d'un ressort de traction (7) accroché en leur milieu. Les bras de contact 48) portent à l'une de leurs extrémités les contacts mobiles (3) et sont logées par leur autre extrémité en forme de lame dans l'entaille (4) du coulisseau.Lorsque le coulisseau (6), par suite de la rotation de la came (2), sort de L'encoche de la came en appuyant sur le ressort à spirale (5), le ressort (7) se tend et s'étire jusqu'à ce que les bras de contact u soient alignées. Ensuite, si le coulisseau continue sa translation, il provoque inévitablement la détente du ressort et le basculement des bras de contact (8) et par là l'ouverture des contacts (3). Lors du processus de tension du ressort (7), les contacts (3) sont légèrement déplacés sur les contacts fixes (9) jusqu'au phénomène de basculement, ce qui entraine un auto-nettoyage des contacts aussi bien fixes que mobiles. La figure 2 montre un autre modèle d'exécution de l'objet de l'invention. Ici (12) est l'axe du commutateur à cames qui porte les disques à cames (13) Dans l'exemple , le disque (13) est pourvu sur son contour de rainures en queue d'aronde dans lesquelles il est possible d'insérer en quantité voulue des éléments formant bosse (15). La fabrication des cames peut ainsi être considérablement rationalisée et leur stockage simplifié de faucon importante. Les éléments formant bosse (15) insérés ont un creux sur la partie supérieure dans lequel le levier d'actionnement (16) du système à bascule peut s'enclencher. Le système à bascule se compose du levier pivotant (ic) qui comporte une extré- mité en équerre par laquelle il est lié à un axe (17) fixe autour duquel il peut pivoter et qui porte à son autre extrémité un galet (18) qui peut rouler sur la came (13) et qui est poussée contre elle par un ressort spirale (19). Une autre partie du système à bascule est formée d'une tige de contact (20) portant à une extrémité les contacts mobiles (22), ayant une forme angulaire et pivotant autour d'un axe fixe (Z1) ; l'autre extrémité se termine par un oeillet qui la relie, par un ressort de traction (23) accroché dans cet oeillet et encastré au levier de pivotement, le ressort de traction (23) étant calculé dans le but de garantir une pression de contact suffisante entre contact mobile (22) et contact fixe (24). Lors du pivotement du levier (16) autour de son axe (17), c'est-à-dire lors du passage du galet (ils) sur la bosse (15), le ressort (23) est å chaque fois dévié jusqu'à ce que le basculement du bras de contact (2D) s'ensuive et provoque ainsi la séparation brusque ou au contraire la fermeture brusque des contacts mobiles (22) et fixes (24), comme le montre la figure 2. Le système à bascule représenté dans les figures 1 et 2 peut normalement être remplacé à volonté par d'autres systèmes appropriés provocant l'ouverture ou la fermeture brusque des contacts. L'utilisation de ces types de cames et des pièces du système à bascule décrites, peut permettre la suppression des serrures usuelles des commutateurs. Revendications 1) Commutateur à cames caractérisé par l'interposition d'un système basculant entre la came et les pièces de contact, de façon à provoquer des ouvertures et des fermetures brusques des contacts. 2) Commutateur à cames,suivant revendication 1, caractérisé par le fait que, par la forme du disque à came et le genre du système à bascule, pendant la rotation du disque à cames, le basculement du mécanisme se produit pour une position bien définie des pièces actionnant le mécanise à bascule. 3) Commutateur à cames, suivant revendications 1 et 2, caractérisé par le fait que le disque à cames comporte des creux sur les cames et des encoches telles que les parties agissant sur le système à bascule s'enclenchent sur un creux ou sur ces encoches. 4) Commutateur à cames, suivant revendications 1, 2, 3, caractérisé par le fait que le nombre total des encoches et des cames correspond à l'angle de commutation choisi. 5) Commutateur à cames, suivant revendications1, 2, 3, 4, caractérisé par le fait que les disques à cames ont des encoches telles (par ex. queue d'aronde) que l'on puisse y glisser facilement les cames.