Brevet FR2154618A1 — publié le 19730511

L'invention concerne des interrupteurs à commande électromagnétique pouvant servir de télérupteurs. On désigne parfois aussi les télérupteurs comme des relais à impulsion de courant. L'invention concerne en plus, d'une manière générale, des interrupteurs avec une commande pas à pas, dont le poussoir, adjoint à une armature battante ou pivotante, actionne un élément de manoeuvre en forme de came pour agir.sur au moins l'une des lames de contact. Les interrupteurs à commande électromagnétique, qui sont utilisés comme télérupteurs, permettent, à partir de simples boutons-poussoirs, de mettre en circuit et hors de circuit des appareils tels que, par exemple, des appareils d'éclairage. Un télérupteur peut en outre commander, par exemple, un ou plusieurs appareils d'éclairage. L'importance des télérupteurs dans la technique d'installation moderne s'explique du fait que la commande de l'utilisateur peut se faire de beaucoup plus d'endroits que cela n'était possible avec les commutateurs et inverseurs conventionnels. On peut même, à partir de boutons-poussoirs normaux d'installation, commander des groupes d'éclairages plus importants par des télérupteurs en passant par des contacteurs électromagnétiques. On installe également des télérupteurs dans des installations de commande simples au lieu des coûteux relais auxiliaires, du moment que les temps de manoeuvre n ont pas d'importance. Les télérupteurs du commerce travaillent,pour des applications spéciales,soit avec des tubes de contact à mercure, soit avec des lames de contact portant une pastille d'argent dur. Des télérupteurs avec lames de contact nécessitent une certaine course libre du poussoir après entrée en prise avec l'élément de manoeuvre, qui peut, par exemple, avoir la forme d'une came en coeur. Grâce à la course libre, le poussoir est ramené dans une position médiane située au-dessus de la came en coeur, par l'intermédiaire d'un ressort sur l'armature battante. Le creux de la came en coeur est interrompu, dans les interrupteurs connus, par un coin, dont les flancs devient le poussoir lors de l'attraction de l'armature,dans l'un des deux creux ainsi formés.Le poussoir pénètre ainsi en alternance dans l'un et l'autre des deux creux de la came. La friction sur les flancs du coin et l'entrefer que doit posséder l'armature en position de repos à cause de la course libre nécessitent une énergie magnétique allant au-delà de la commutation, cette énergie devant être produite par la bobine de l'électro-aimant. Les interrupteurs ne peuvent donc pas être miniaturisés, comme cela est souhaitable et théoriquement possible. De plus, des flancs plus raides entrainent une course libre plus grande et pour obtenir une course libre plus faible, il faut que le coin de la came en coeur possède des flancs plus plats, ce qui signifie de plus grosses pertes par frottement.Ces problèmes apparaissent en général pour des mécanismes de commande pas à pas, donc également pour des éléments de manoeuvre qui ne sonc pas en forme de came en coeur, mais qui présentent plusieurs creux de commande. Par ailleurs, la construction traditionnelle présente l'inconvénient que des défauts de commande peuvent apparaitre lors d'un ajustage imprécis, ce qui fait que le poussoir arrive sur le coin de telle -sorte qu'il ne puisse pas être dévié. L'invention vise un interrupteur électromagnétique avec mécanisme de commande pas à pas, qui se laisse miniaturiser et présente malgré tout une grande sécurité de fonctionnement. Ce résultat est obtenu à l'aide d'un élément à ressort monté entre la tête de poussoir, au-dessus de -son axe de rotation, et la came en .coeur, lequel élément est guidé latéralement sur la tête de poussoir et coopère avec des entraîneurs dela came en coeur. A cet effet, l'élément à ressort peut être immobilisé en position sur l'arbre, par exemple entourer l'arbre de la came en coeur, et être maintenu de façon à pouvoir se déplacer axialement dans une fente à la tête du poussoir. Pour un tel interrupteur électromagnétique, la came en coeur peut présenter un profil d'arc plat entre les creux pour le poussoir.Pour une course libre réduite, le poussoir est à chaque fois amené par l'élément à ressort à la position suivante d'engrènement avec la eame. Suivant une autre caractéristique de l'invention, la came en coeur est placée entre les lames de contact et sqn profil est accordé pour la position de fermeture sur la distance réciproque des lames de contact, les contacts étant fermés, et pour la position de coupure sur la distance réciproque des lames de contact augmentée de l'ouverture des contacts. Un tel interrupteur électromagnétique peut également commander des utilisateurs chargés par des courants pulsatoires ou consommant une puissance accrue, car les lames de contact et, par conséquent, les-contacts proprement dits sont ouverts positivement par la came-, meme. en cas de léger -sondage. On sait que les télérupteurs de type usuel n'ont donné deys résultats satisfaisants jusqu'à présent que pour commander des charges essentiellement ohmiques.Avec des utilisateurs qui., lors de la mise en circuit, font passer une impulsion de courant du type court-circuit sur l'interrupteur, les contacts se collent ou se soudent en règle générale. Dans de tels cas, cela conduit àdesperturbationsou des défaiUan- ces avec les télérupteurs usuels. L'invention sera décrite plus en détail à l'aide des exemples de réalisation représentés schématiquement sur le dessin annexé, sur lequel - la figure 1 est une vue des éléments principaux de l'interrupteur électromagnétique, prise en direction du socle de montage, le boitier étant représenté en coupe - la figure 2-est une vue de côté de la partie centrale de la figure I - la figure 3 montre l'interrupteur de la figure 1 pour une position de repos du poussoir - la figure 4 montre l'interrupteur de la figure 1 dans l'autre position de travail - la figure 5 montre un élément de manoeuvre avec un poussoir représenté schématiquement pour une position de travail et une position de repos - les figures 6 et 7 représentent des exemples de fixation de l'élément à ressort sur l'élément de manoeuvre. L'interrupteur de l'exemple de réalisation de la figure 1 est constitué d'un bolier 1 coupé dans le haut d'une plaque latérale de fermeture 2 et d'une partie centrale 3. La culasse 5 autour de la bobine d'électroaimant 4 (figure 2) est fermée grâce à l'armature battante 6. Sur l'armature battante est fixé mobile latéralement un poussoir de commande 7, grace à un axe 8 > sur une patte de l'armature dans l'exemple de réalisation représenté. Le poussoir 7 vient en prise lors de l'attraction de l'armature battante, avec l'un des creux de commande 9 de l'élément de manoeuvre 10 réalisé à la manière d'une came. L'élément de manoeuvre, c'est-à-dire la came 10, est fixé sur la culasse 5 par un axe 11. Dans l'exemple de réalisation, la came 10 se trouve entre les lames de contact portant les contacts 13. Le circuit électrique de travail à commander est branché aux bornes de connexion 14 et 15. La bobine d'électro-aimant 4 est excitée à partir des bornes de connexion 16 et 17. Un élément à ressort 19 est maintenu à la tête de poussoir 18, au-dessus de l'axe 8 faisant office d'axe de rotation pour le poussoir 7, et sur la came 10. Dans l'exemple de réalisation, l'élément à ressort est guidé latéralement avec du jeu dans une- fente de la tête de poussoir 18 et porte sur l'axe 11, en coopérant avec les entraineurs 20 qui maintiennent en position l'élément à ressort par rapport à la came. I1 est essentiel à- ce sujet que l'élément à ressort 19 soit maintenu de sorte qu'il soit dévié vers l'extérieur lors de la rotation de la came et que l'armature battante reste mobile dans le sens longitùdinal de l'élément à ressort. La came 10 ne présente qu'un profil d'arc plat entre les creux de commande 9, qui représentent les creux de prise pour le poussoir 7. Lors de la course libre, le poussoir 7 ne doit par conséquent pas être soulevé au-dessus du coin de commande nécessaire pour les interrupteurs électromagnétiques conventionnels. La partie centrale 3 de 1 interrupteur est représentée vue de c8té sur la figure 2. L'armature battante 6 est soulevée en position de repos grâce au ressort 21 fixé à la culasse et se trouve attirée lors de l'excitation de la bobine d'électro-aimant 4. Lors de l'attraction de l'armature battante, le poussoir 7 avance dans un des creux de commande de la came 10. La came est avantageusement si épaisse, comme le montre la figure 2, qu'un guidage existe pour le poussoir 7 et que les entraineurs pour l'élément à ressort 19 puissent être installés sur la face avant. La fente dans la tête de poussoir 18 nécessaire au guidage latéral de l'élément à ressort est référencée 21. Le mode de fonctionnement de l'interrupteur selon l'invention peut etre suivi à l'aide des figures 1, 3 et 4. La figure 1 montre une position de travail du poussoir 7, à savoir la position de fermeture. Le profil extérieur de la came 10 située entre les lames de contact 12 est accordé, dans cette position, de telle sorte que les contacts 13 se touchent sous précontrainte. L'entraineur 20 gauche dans la direction de la vue dévie l'élément à ressort 19, de telle sorte qu'une force agit sur la tête de poussoir 18, qui cherche à faire tourner dans le sens des aiguilles d'une montre le poussoir 8 autour de l'axe 8. Lors de l'ouverture de l'armature battante, le poussoir 7, lors de la course libre, n'est donc pas amené dans une position médiane neutre, mais dans la position selon la figure 3. Le poussoir s'appuie alors avec sa pointe latéralement sur le profil de travail -intérieur de la came. I1 est essentiel que le poussoir soit dévié jusqu'à une butée, à tel point qu'il soit orienté tout de suite dans la direction pour la prise suivante dans l'autre creux de commande 9. A la fin de la course de travail suivante, l'état de la figure 4 est atteint.L'élément à ressort 19 est maintenant précontraint dans l'autre direction. Dans l'exemple de réalisation de la figure 4, le profil extérieur de la came est accordé à une distance réciproque des lames de contact augmentée de 1' ouverture des contacts, de telle sorte que les contacts, dans la position de coupure, soient séparés. Lors de la course libre faisant suite à la position de la figure 4, la pointe du poussoir 7 de l'élément à ressort 19 est tournée à droite selon la direction de la vue jusqu'à la butée. Lors de la course de travail suivante, la came est tournée dans la position de fermeture pour les contacts 13, ce qui redonne l'état de la figure 1. La figure 5 est un schéma grossier du profil de travail intérieur de la came, avec les creux de commande 9. On a représenté de maniere symbolique la position de travail du poussoir 7 selon la figure 1 ainsi que la position apres la course libre selon la figure 3. La course libre qui est faible comparativement à celle des interrupteurs conventionnels est donnée par h. La figure 6 illustre que l'élément à ressort peut être enroulé autour de l'axe 11 de la came et être guidé latéralement par des profils 22 en saillie ou bien en plus par des butées 23. Les profils 20 et les butées 23 agissent comme des entraineurs. Dans le mode de réalisation de la figure 7, un élément à ressort large pourvu d'un trou est engagé sur l'axe lE et fixé à la came au moyen d'un rivet 24. Ce rivet fait alors office d'entraineur. REVENDICATIONS i. Interrupteur électromagnétique , en particulier télérupteur, avec une commande pas à pas dont le poussoir adjoint à une armature battante actionne un élément de manoeuvre en forme de came pour agir sur au moins l'une des lames de contact, caractérisé par un élément à ressort maintenu entre la tête de poussoir, au-dessus de l'axe de rotation de cette dernière, et la came, lequel élément est guidé latéralement par la tête de poussoir et coopère avec les entraineurs de la came. 2. Interrupteur suivant la revendication 1, caractérisé par le fait que l'élément à ressort est maintenu en position sur l'axe de la came et est guidé mobile axialement dans une fente de la tête de poussoir. 3. Interrupteur suivant la revendication 1 ou 2, caractérisé par une came avec un profil d'arc plat entre les creux de prise par le poussoir. 4. Interrupteur selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que la came est placée entre les lames de contact et que son profil soit accordé pour la position de fermeture sur la distance réciproque des lames de contact, les contacts étant fermés, et, pour la position de coupure, sur la distance réciproque des lames de contact augmentée de ltouverture des contacts.