Brevet FR2184112A1 — publié le 19731221

La présente invention a pour objet une borne élastique destinée à réaliser, sans vis, la liaison des cables de connexion sur les appareils destinés à l'interruption, à l'inversion et à la protection des installations électriques en général et en particulier des installations électriques dans les habitations civiles. Dans les maisons, les hôtels, les bureaux, les écoles, etc.tous les appareils destinés à la commande des installations électriques, comme par exemple : interrupteurs, permutateurs, inverseurs, boutons poussoirs, prises à fiche, etc., en général sont pourvus de bornes à vis . La fonction desdites bornes est celle de permettre la connexion des câbles électriques de connexion Les cables électriques peuvent être du type rigide et du type flexible; les types rigides sont composés par un seul conducteur électrique, tandis que les types flexibles sont composés par de différents petits conducteurs électriques , réunis dans une corde, formant dans l'ensemble la section préétablie Lorsque les conducteurs sont bloqués sur les bornes et les vis serrées à fond, il se peut vérifier, après un certain temps, l'inconvénient que la force exercée par ces vis, force qui caractérise la valeur de la pression de contact électrique entre le conducteur et la borne, diminue par effet de fluage ou de tassement provoquant l'effondrement de l'épaisseur du conducteur ; ce tassement peut se vérifier soit avec des conducteurs ou câbles rigides , soit et spécialement, avec des conducteurs ou câbles flexibles .Une autre cause possible de la diminution de la pression de contact électrique entre la borne et le câble est celle dûe aux vibrations auxquelles peut être soumis l'appareil dont font partie lesdites bornes ; lesdites vibrations peuvent déterminer le desserrage des vis de ces bornes. La diminution de pression de contact entre les bornes et les câbles peut engendrer un échauffement des bornes et, par conduction , un échauffement très nuisible des organes actifs de l'appareillage dont font partie lesdites bornes Le dispositif objet de la présente invention permet d'éviter ces inconvénients .En effet il permet principalement de réaliser des bornes dans lesquelles on n'utilise pas des vis pour obtenir le blocage des câbles électriques I1 permet aussi de réaliser des bornes dans lesquelles la pression de contact entre lesdites bornes et les câbles électriques soit toujours constante et ne dépende pas de la volonté de l'opérateur qui effectue la connexion En général, selon l'invention,un dispositif de connexion électrique pour le serrage de bornes de conducteursst semblables, comporte un premier élément fixe de contact présentant une surface d'appui pour un conducteur ; un second élément mobile présentant une surface d'appui opposée à la surface précédente et un ressort de contraste relié à l'élément mobile susdit et agissant pour le pousser de telle manière que sa surface d'appui coopère avec la surface correspondante de l'élément fixe pour serrer entre elles le conducteur Le dispositif objet de la présente invention permet enfin de réaliser des bornes de structure simple qui permettent d'économiser non seulement sur l'élément-borne de l'appareil dont il fait partie, mais aussi sur les éléments de contact et de fixation L'invention sera mieux décrite en se référant à une forme actuellement préférée, représentée exclusivement à titre d'illustration et sans aucun caractère limitatif Sur les dessins La Fig .1 représente en vue en perspective la plaque de la borne contre laquelle on doit fixer le câble La Fig.2 représente la coupe 2-2 de la Fig.3 , relative à une portion de l'appareil qui peut aussi être celui de la Fig.6 ;; La Fig.3 représente la coupe 3-3 de la Fig.2 La Fig.4 représente en coupe et en perspective l'ancre mobile de la borne La Fig.5 représente la coupe 5-5 de la Fig.2 La Fig.6 représente une coupe transversale d'un appareillage permutateur, monté dans une cavité d'un mur et pourvu de bornes selon l'invention pour la connexion des câbles électriques Sur les dessins,la plaque 11 est l'organe de la borne qui a pour but de relier le câble ou les câbles -électriques à un appareil générique . Le câble ou les câbles électriques se logeront dans la zone 12 de la cavité 13, qui est placée au centre de la plaquette 11 et définit la surface d'appui pour la câbles eux-mêmes . De la zone 12 la cavité 13 s'étend jusqu'à terminer avec ses surfaces planes 14 et 15 , entre lesquelles émarge la languette 16 .Un extrémité d'un ressort 17 s'appuie sur les plans 14 et 15 et est immobilisée par la languette 16 . Un élément mobile ou armature 18 est plié en forme de U présentant une âme centrale ou fond 26 et deux ailes ou parois latérales opposées 21, 22 qui dans la zone de l'ouverture terminent par des appendices 19 et 20 Sur les deux parois 21 et 22 se trouvent alignés axialement entre eux, les deux trous 23 et 24 qui définissent une seconde surface d'appui pour le câble, opposée à la précédente . Une fois que l'armature 18 a été montée sur la plaquette 11, les appendices 19 et 20 pourront glisser dans la cavité 13 Successivement à ce montage, on introduit dans la cavité 13 le ressort 17 qui, à une extrémité , est relié par la languette 16, tandis qu'à l'autre extrémité il est relié aux appendices 19 et 20 de l'armature 18.La plaquette 11, l'armature 18 et le ressort 17 réunis ensemble forment un groupe compact, puisque ledit ressort 17 réunit les appendices 19 et 20 qui fixent ladite armature 18 avec ladite plaquette 11 ; en outre, ledit ressort 17 reste ancré entre la languette 16 et lesdits appendices 19 et 20 Le montage de la borne des figures 2, 3 et 5 pour lequel il n'est pas nécessaire d'intervenir au moyen d'opérations mécaniques telles que par exemple rivetages et soudures, etc, est facile à exécuter aussi manuellement mais il se prête particulièrement pour l'exécution au moyen de machines automatiques Sur les figures 2,3 et 5 l'armature 18 peut glisser librement à cheval de la plaquette 11 si elle est poussée dans le sens de la flèche 25 ( Fig.2 ) .La course de l'armature 18 est limitée dans un sens par le plan de fond 26 qui heurte contre le plan d'extrémité 27 de la plaquette 11 et dans l'autre sens, c'est-à-dire dans la position de repos des figures 2 et 3 , par les parois ou épaulements 28 et 29 qui prennent appui contre la zone 12 de la cavité 13 Si l'on veut relier la borne avec un câble ou avec des câbles électriques il est suffisant de pousser l'armature 18 dans le sens de la flèche 25 en la faisant glisser sur la plaquette 11 jusqu'à ce que les trous 23 et 24 se joignent avec la cavité 13 , ensuite on peut enfiler le câble ou les câbles dans lesdits trous 23 et 24 à travers la cavité 13 et successivement abandonner l'armature 18 . Le ressort 17 assure la poussée de l'armature 18 dans le sens opposé à celui de la flèche 25 , én comprimant de cette façon le câble ou les câbles entre les surfaces d'appui 30 et 31 de ladite armature 18 et la zone 12 de la plaquette 11 , avec une force calculée suffisante pour garantir la pression de contact nécessaire La pression de contact entre le câble et les câbles et la plaquette 12 ne pourra plus varier même si ledit câble ou lesdits câbles devraient après un certain temps diminuer d'épaisseur par effet d'un arrangement naturel ; ceci par effet du ressort 17 qui maintient toujours constante sa propre force ; en outre ladite pression de contact entre le câble ou les câbles et la plaquette 12 ne pourra pas varier même lorsque l'appareil, dont fait partie la borne, doit être soumis à des vibrations même très fortes La plaquette 11 et l'armature 18 présentent de larges surfaces planes et minces afin de favoriser le dégagement de la chaleur éventuelle produite par le passage du courant électrique .A égalité de masses et de qualité de matériaux les bornes usuellement connues présentent des surfaces plus petites et par conséquent elles ne peuvent pas dissiper la chaleur avec autant de facilité Moyennant les caractéristiques observées dans l'exécution de la borne des figures 2, 3 et 5, la plaquette li peut servir directement comme contact électrique de l'appareil dans lequel elle est utilisée, puisque mieux que les autres bornes elle peut dissiper directement la chaleur .On peut par conséquent réaliser des appareils avec des moyens simples et à bas prix Sur les figures 1,2,3 et 6 la plaquette 11 se termine du côté opposé à celui de la zone 12, par une languette 32 qui joue la fonction de contact électrique Un autre avantage qu'on peut obtenir par le développement naturel de la plaquette 11 est celui de la simplicité de fixation aux parois isolantes de l'appareil La plaquette 11 est pourvue à son extrémité supérieure des épaulements latéraux plans 33 et 34 et des languettes triangulaires 35 et 36 . Dans la phase de montage la plaquette 11 , sur les Figures 2, 3 et 5 est insérée dans les cavités 37 du support isolant 39 ; les plans 33 et 34 prennent appui contre les plans 38 dudit support 39 .Une fois que la plaquette 11 a été placée , les languettes 35 et 36 sont déformées au moyen d'un instrument convenable, de manière à les replier vers l'extérieur et les amener comme il est indiqué à la fig.2 . Aussi les opérations d'insertion des plaquettes 11 dans les cavités 37 et déformation des languettes 35 et 36 peuvent être aisément effectuées par des machines automatiques Une fois que les languettes 35 et 36 sont déformées, la plaquette 1 1 sera bloquée de façon inamovible avec le support 3S Grâce à la réalisation des figures 2, 3 et 6 on obtient un autre avantage par rapport aux appareils connus . fn général , dans ces appa- reils connus, et en particulier dans ceux construits dans les pays où les autorités gouvernementales ne le prescrivent pas, les contacts électriques, pour des raisons économiques, sont reliés par des vis aux bornes correspondantes à travers un support isolant de matière non céramique . Plus précisément,les contacts prennent appui sur un côté de support isolant tandis que les bornes prennent appui sur l'autre côté du même support isolant ; les contacts, le support isolant et les bornes sont bloqués en semble par des vis convenables . Ce type de montage présente, après un certain temps, l'inconvénient que l'épaisseur du support isolant peut diminuer par un éventuel post-retrait de la matière dudit support isolant ou par une carbonisation éventuelle toujours dudit support isolant .La diminution de l'épaisseur du support isolant provoque une mauv aise conductibilité électrique entre les contacts et les bornes et, par conséquent, il peut se constater un échauffement important qui mettrait hors usage l'appareil en peu de temps ; ceci est la raison pour laquelle les autorités gouvernementales n'admettent pas le type susdit de fixation, entre les bornes et les contacts La fixation de la plaquette 11 sur le support 39 outre à présenter une exécution de montage facile et simple, élimine l'inconvénient susdit et elle est conforme aux prescriptions des autorités gouvernementales les plus rigoureuses Un exemple d'utilisation de la borne de la présente invention est représenté sur la Fig.6 ; cette Fig.6 représente en coupe, une exécution d'un commutateur du type qu'on emploie dans les installations électriques privées pour usage domestique du type à encastrer dans le mur. Ceci est seulement un exemple d'application, puisque ladite borne peut être montée sur d'autres appareils comme par exemple : interrupteurs, boutons poussoirs, lampes témoins , fusibles, bornes etc Sur la Fig.6 le support isolant 39 est constitué par un monobloc et il a pour but de soutenir les bornes , de soutenir le levier de commande, de servir de revêtement isolant du commutateur et de fermer la cavité du mur caractérisé sur la Fig.6, par la boite à encastrement 42 qui, dans ces types d'installations, est introduite dans le mur La boite 42 est d'habitude pourvue de petites équerres 43 au moyen desquelles la paroi de couverture 44 du support isolant 39 est fixée au mur par des vis 45 Sur le support isolant 39 sont fixées la plaquette 11 et les plaquettes 40 , sensiblement semblables à celle décrite et représentée sur la Fig.2 , mais avec le bord des languettes 35 et 36 . Les plaquettes 40 ne diffèrent des plaquettes 11 seulement que par la différente forme des contacts 46 et 66 . Dans la cavité 47 font saillie les contacts 32, 46 et 66 . Sur ledit contact 32 prend appui le support mobile 48 sur lequel sont fixés les contacts mobiles 49 et la lame élastique 50 Après l'insertion du support 48 on a inséré dans la cavité 47 le levier de commande 41 . Le pivot 51, qui s'engage dans des trous convenables obtenus sur le support 39 permet de faire pivoter le levier de commande 41 . Ledit levier 41 a la forme d'une petite boite, sur les parois 52 de laquelle sont ménagés les trous pour le pivot 51 et les pointes 53 .Sur la Fig .6 on voit une seule des parois 52 puisque le dessin est représenté en coupe transversale Les pointes 53 prennent appui sur la zone 54 de la lame élastique 50 . La saillie des pointes 53 est telle que la lame élastique 50 est mise en compression, de manière que le support 48, selon la Fig.6 se trouve poussé, contre les contacts 32 et 46 .Puisque les pointes 53 compriment la lame 59 dans une position qui se trouve en dehors de l'axe 55 , sur lequel sont alignés le pivot 51 et le contact 32 qui joue le rôle de point de pivotement au support 48, ledit support 48 est sollicité de manière à tourner dans le sens de la flèche 56, afin de comprimer le contact mobile 49 contre le contact fixe 46 avec une force calculée nécessaire pour garantir la pression exacte de contact Toujours sous l'effet de la foce exercee par la flexion de la lame 50 sur les pointes 53 , le levier de commande 41 est sollicité de manière à tourner dans le sens de la flèche 57 ; ledit levier 41 trouve une position d'arrêt contre la paroi 58 du support isolant 39 Dans la position de la Fig.6 , la continuité électrique a été établie entre les contacts 32 et 46 .Si l'on veut interrompre ladite continuité électrique et si on veut l'établir entre les contacts 32 et 66 il suffira d'agir sur le levier 41 dans le sens et dans la position de la flèche 59 . En opérant de cette façon, les pointes 53 tendent à se déplacer vers l'axe 55 et, en agissant sur la saillie 60 de la lame 50 compriment ladite lame 50- de manière toujours croissante jusqu a ce que lesdites pointes 53 aient dépassé la saillie maximale de la protubérance 60 et l'axe 55 .Dès que lesdites pointes 53 ont dépassé l'axe 55 , le support mobile 48 se déplace par déclenchement en établissant le contact électrique entre les contacts 32 et 66 ; en outre le levier de commande 41 trouve une autre position d'arrêt contre la paroi 67 du support isolant 39 Le tube 61 est d'habitude introduit dans le mur en même temps que la boite 42 et il a pour but de protéger les câbles électriques 62 qui doivent être reliés avec l'appareil qui, dans ce cas , est un commutateur Afin d'éviter qu'au cours de l'opération de fixation du commutateur au mur, les câbles électriques puissent sortir des bornes, à cause d'une force éventuelle exercée dans le sens de la flèche 63, le support isolant 39 est pourvu de séparateurs 64 . Lesdits séparateurs 64, outre qu'ils assurent l'isolation électrique nécessaire entre les bornes, ont aussi pour but d'obliger l'opérateur , qui effectue le montage, à plier les câbles électriques 62 comme indiqué sur la Fig .6 . De cette façon si on veut exercer sur les câbles 62 une force directe dans le sens de la flèche 63, les câbles 62 avant d'échapper des bornes respectives devront se détendre et prendre une forme rectiligne en annulant les plis que l'opérateur a obligatoirement effectués au cours du montage . Or les pointes 65 des parois 64 s'opposent à l'extension ou à l'ouverture de ces plis ; par conséquent, la force de traction - exercée sur les fils sera supportée par lesdites pointes 65 empêchant ainsi les câbles d'échapper des bornes res pectives REVENDICATIONS 10) - Dispositif de connexion électrique pour le serrage de bornes de conducteurs électriques en général, Caractérisé en ce qu'il comporte un premier élément fixe de contact présentant une surface d'appui pour un conducteur; un second élément mobile présentant une seconde surface d'appui opposée à la précédente, et un moyen élastique agissant sur l'élément mobile susdit pour le pousser avec sa surface d'appui vers la surface correspondante de l'élément fixe cité et serrer entre elles le susdit conducteur 20)-- Dispositif selon la revendication 1, Caractérisé en ce que l'élément fixe se développe, dans un plan, sur une surface large 30) - Dispositif selon l'ensemble des revendications précédentes, Caractérisé en ce que l'élément fixe est pourvu ,' à une extrémité, d'épaulements latéraux et d'appendices pour une fixation sur un élément de support isolant , en repliant ou en déformant lesdits appendices. 40) - Dispositif selon la revendication 1, Caractérisé en ce qu'il comporte une plaque fixe de contact ayant une ouverture longitudinale, un élément mobile en forme de U , coulissant longitudinalement par rapport à la plaque de contact et présentant sur ses parois latérales des surfaces supérieures d'arrêt, aussi bien que des trous respectifs alignés avec l'ouverture longitudinale dans la plaque citée ; et un ressort de compression dans ladite ouverture reliée entre la plaque fixe et l'élément mobile susdit pour amener ce dernier à serrer un conducteur préalablement inséré entre les trous et l'ouverture alignés, en fournissant la pression de contact nécessaire 50) - Appareil électrique comportant une borne ayant un ou plusieurs dispositifs électriques de contact selon l'ensemble des revendications précédentes