Brevet FR2259429A1 — publié le 19750822

L'invention concerne un relais électromagné- tique de puissance comprenant un noyau magnétique fixe et un noyau magne- tique mobile, ce dernier étant fixé à un assemblage contacteur mobile. Les relais éleetromagnétiques de puissance de ce type exigent des pièces d'usure avantageusement réalisées de manière d'une part à permettre leur fabrication par des moyens simples et d'au- tre part à permettre leur montage sans l'aide d'outils et en peu de temps. L'interchangeabilité des pièces doit être assurée de manière rapide et au lieu de montage d1un relais électromagnétique sans qu'il soit nécessaire de démonter l'ensemble de ce dernier, c' est-a-dire que les conducteurs qui lui sont connectes doivent rester en position ini tiare De plus, le relais de-puissance doit être conformé de manière que le temps nécessaire à ltéchange des pièces usées soit minimal. Un mode de construction connu permettant -de satisfaire à ces critères des relais électromagnétiques de puissance consiste à relier les noyaux magnétiques aux pièces fonctionnelles sans vis (demande de brevet allemand (DT-AS) mise à l'inspection publique sous le nO 1 285 603) de manière à pouvoir en particulier combiner à l'aide de pièces normalisées un choix de bobines avec un choix de plaques d'assise équipées de leur côté de différentes combinaisons de contacts afin de pouvoir monter ainsi le relais électromagnétique voulu de puissance de manière simple. Un autre mode de rnalisation connu consiste à réunir les pièces du pelais électromagnétique soumises à usure en un bloc pouvant être interchangé en fonction de son état de fonctionnement. Il est toutefois nécessaire dans ce cas d'enlever les éléments de liaison des pièces fonctionnelles devant être interchangées à l'aide d'outils, c'est-s-dire que le démontage ne peut pas s'effectuer de manière rationnelle simple L'invention a donc pour objet un relais élec tromagnétique dont les pièces fonctiqnnelles se montent et peuvent être interchangées simplement et rapidement sans l'aide d'outils. Selon une particularité essentielle de l'invention, ledit assemblage contacteur comprend un porte-contact guidé dans une plaque de protection sur laquelle un noyau magnetique fixe est montré, ce porte-contact étant relié par une fermeture à baïonnette à-un étrier qui enserre le noyau magnétique mobile parallèlement à l'empi lement de ses tales, cet étrier comportant des bossages orientés vers les tales de ce noyau et de forme complémentaire de découpures correspondantes des tôles extérieures de cet empilement dans lesquelles ils encliquètent, des pinces élastiques à autoblocage reliant de manière amovible les extrémités libres de l'étrier aux extrémités libres de ces tôles extérieures. Selon un mode de montage particulièrement avantageux, des ressorts de forme repoussent le noyau magnétique mobile ainsi que le porte-contact, l'une des extrémités de ces ressorts s'appliquant contre l'âme de l'étrier et leur autre extrémité étant guidée dans une rainure formée par des boutons et le fond de ladite plaque de protection. Ces ressorts ont avantageusement une forme en oméga et sont constitués d'un feuillard ou d'un fil. Par ailleurs, au moins deux barrettes transversales élastiques de fixation du noyau magnétique fixe dans la plaque de protection traversent ce noyau perpendiculairement à l'empilement de ses tales, un matériau amortisseur étant disposé entre les barrettes transversales et les extrémités libres de la plaque de protection qui enveloppent ces dernières. Les surfaces du noyau magnétique fixe tournées à l'opposé des faces polaires reposent sur des éléments amortisseurs fixés dans un guide de la plaque de protection. Il est ainsi certain que les chpcs de commutation ne se transmettent paE aux éléments de contact, le relais fonctionnant ainsi dans des conditions optimales. La plaque de protection comporte par ailleurs de préférence des éléments de fixation par encliquetage de manière qu'elle forme ainsi un support d'organes élastiques de fixation d'un porte-interrupteur auxiliaire. Selon un mode de réalisation partieuliè- rement avantageux, ce porte-interrllpteur comporte des alvéoles dans lesquels les interrupteurs auxiliaires se fixent par encliquetage 'éle-' ments élastiques de liaison. Il est ainsi possible de compléter en tout moment le montage par des interrupteurs auxiliaires. L'invention a en particulier l'avantage que les pièces de support des noyaux magnétiques se fabriquent de manière particulièrement simple et rationnelle ; il est ainsi possible de conserver en magasin des relais électromagnétiques normalisés de puissance dans lesquels des pièces de réalisation simple fixent les noyaux magné- tiques disposés sur le porte-contact, le relais nécessaire se combinant à l'aide de ces éléments normalisés. Il n'est donc plus nécessaire de conserver en magasin plusieurs types de relais. Par ailleurs, les pièces se montent sans outils aussi bién lors de l'assemblage initial que lors du remplacement des pièces usées. L'invention offre par ailleurs l'avantage que la fixation à demeure du -porte-contact et du noyau magnétique -qui forment un groupe mobile dans le relais électromagnétique- s'effectue sans aucune pièce auxiliaire, de sorte qu'il est possible de procéder rapidement et de manière simple à un échange en cas de modification ou d'une défectuosité du porte-contact. L'invention sera décrite plus en détail en regard des dessins annexés à titre d'exemple nullement limitatif et sur lesquels la figure 1 est une élévation de face du relais électromagnétique de puissance selon l'invention dont la plaque de protection est coupée de manière à permettre de voir le dispositif amortisseur du noyau magnétique fixe et la fermeture à baïonnette reliant le porte-contact et le noyau magnétique mobile, cette vue mon trant également les pinces élastiques de fixation du noyau magnétique mobile ; et la figure 2 est une élévation latérale de ce meme relais électromagnétique dont la plaque de protection est également coupée pour permettre de voir les ressorts de forme destinés à repousser le noyau mobile. Le relais électromagnétique 1 de puissance de la figure 1 comporte une assise 2 formée-d'un boftier ouvert d'un c8té et pouvant être recouvert d'une plaque 4 de protection qui forme support e guide d'une commande 3. Des pinces élastiques retiennent la plaque 4 de protection contre un rebord périphérique du boîtier. Un assemblage contacteur 6 comprenant en particulier une chambre 7 d'extinction d'arc est disposé du c8té 5 de la plaque 4 qui est à l1opposé de la commande 3 et un prolongement 10 d'un porte-contact 8 traverse une surface 9 de la plaque 4 qui repose sur le rebord périphérique libre du boîtier 2, de manière que la commande 3 puisse se fixer au moyen d'une fermeture 12 à baionnette sur le porte-contact 8. La surface extrême 13 de ce dernier est appliquée contre la surface 9 de la plaque 4 dont des nervures 4b pénètrent dans des rainures 14 de ce porte-contact 8 et contribuent à guider le prolongement 10 dans la direction de ses déplacements.Un ressort 15 de flexion appliqué contre la surface extrême 11 du prolongement 10 du porte-contact 8 est destiné à compenser les tolérances lors de la fixation à l'aide de la fermeture 12 à baionnette une extrémité 15a de ce ressort se fixe dans un trou 17 d'une branche transversale 16 d'un étrier 24 tandis que l'autre extrémité libre 1 5b de ce ressort est simplement appliquée contre cette même branche transversale 16 de l'étrier. Le ressort 15 de flexion comporte au milieu de sa longueur une découpure 19 par laquelle il se fixe sur un téton 20 à surfaces parallèles de l'extrémité du prolongement 10 du porte-contact 8. La fermeture 12 à balonnette se trouve dans le prolongement de ce téton 20. La fermeture 1,2 à baïonnette passe à travers la branche transversale 16 de l'étrier 24 et donc le porte-contact 8 peut se fixer de manière amovible sur ce dernier. Lorsque les pièces sont ainsi assemblées de la manière représentée sur la figure 1, la tête 12a de la fermeture 12 à balonnette s'insère dans une rainure 22a du noyau magnétique 22 fixé dans la plaque 4 de protection. La rainure 22a divise la surface de l'extrémité du noyau magnétique 22 en deux surfaces d'appui 21a. Ces surfaces 21a reposent sur des amortisseurs 26 fixés centralement par rapport à ces surfaces dans des guides cylindriques 4c de la surface 9 de la plaque 4 de protection. Les amortisseurs 26 peuvent se composertpar exemple d'un ressort hélicoldal 27 de compression inséré dans un capuchon 28 Ce capuchon 28 est de préférence en matériau. non métallique, le noyau magnétique 22 étant empêché de glisser latéralement' perpendiculairement à son empilement de tôles. Deux ailes 4a en L de la plaque 4 retiennent le noyau magnétique 22 dans la direction dc l'axe de l'empilement de ses tales, I'extrémité 4d de ces ailes parallèle à la surface 9 assurant la fixation sans vis du noyau magnétique 22. Celui-ci comporte à proximité de sa surface extrême des traversées 29 parallèles aux surfaces d'appui21a et à l'axe de l'empilement des tales et dans lesquelles des barrettes 30 sont insérées et fixées par encliquetage. Comme montré sur la figure 2, chaque barrette 30 ressort de part et d'autre du noyau magnétique, dans le sens de son épaisseur, de sorte que l'extrémité 4d des ailes 4a s'insère derrière chaque barrette 30. Un matériau amortisseur 31 est de préférence placé entre les extré mités 4d de ces ailes et les barrettes 30 de manière à éviter que les trépidations ne se transmettent de la commande 3 au porte-contact 8. Une pression doit s'exercer sur le noyau magnétique 22 dans le sens de travail de la commande 3 pour établir la liaison sans vis entre ce noyau magnétique 22 et la plaque 4 de protection, de sorte que les amortisseurs 26 sont repoussés dans les guides cylindriques 4c, les traversées 29 se trouvant en retrait intérieurement par rapport au bord intérieur de ltextrémité 4d des ailes 4c de la plaque 4. il n1 est possible de mettre en place et d'encliqueter les barrettes 30 que lorsque le noyau magnétique 22 occupe cette position et de mettre en place le matériau amortisseur 31 de manière connue de façon qutil se trouve entre la barrette 30 et le bord interne de ltextrémité 4d des ailes 4a La force de compression exercée sur le noyau magnétique 22 peut cesser à la fin de cette phase du montage, ce noyau occupant sa position de travail sans pouvoir se déplacer. Une bobine 32 peut alors être montée sur l'aile centrals 22b du noyau magnétique 22 en E.Le profil extérieur de l'étrier 24 qui se prolonge au-delà de la bobine 32 et qui est relié au porte-contact 8 forme un rétrécissement en gradin et comporte des bossages 33 orientés vers llintérieur. Les cotes intérieures de cet étrier correspondent à ce niveau à l'épaisseur 25e dlun empilement de tôles d'un noyau magnétique 25. La forme de ce noyau 25 correspond essentiellement à celle du noyau magnétique 22, c'est-a-dire forme également une rainure 25a ayant la même orientation que ilempileuent de tales et parallèle à une branche médiane 29b, cette rainure étant également fermée latéralement par des tales extérieures 25c.Chaque tale exté- rieure 25c comporte dans la branche médiane 25b une découpure 34 dans laquelle un bossage 33 de l'étrier 24 pénètre élastiquement et fixe le noyau magnétique 25 en position déterminée et à distance déterminée par rapport au noyau magnétique 22,lorsque le relais est en position de repos Des pinces élastiques 36 sont emboîtées sur les extrémités libres 35 de l'étrier 24 et les tales extérieures 25c appliquées contre ces dernières, ces pinces étant à autoblocage dans la direction des déplacements du noyau magnétique 25, de sorte que le bossage 33 se trouve fixé dans la découpure 34 de la tale 25c.La largeur des extrémités libres 35 de l'étrier 24 correspond à celle de la branche médiane 25b du noyau magnétique 25 qu'il supporte Lorsque la bobine 32 est alimentée, le noyau magnétique 22 fixé à la plaque 4 de protection et au bottier de l'assise 2 attire le noyau magnétique mobile 25, de sorte que l'étrier 24 solidarisé avec ce dernier et que le porte-contact 8 également relié à cet étrier subissent un déplacement résultant en une manoeuvre de commutation. Des ressorts de forme 37 appliqués contre les extrémités 23a de la branche transversale 23 de l'étrier 24 s'op posent au déplacement de ce dernier ainsi que du porte-contact 8 et du noyau magnétique 25 fixés sur lui. Les ressorts 37 ont de préférence une forme en oméga, une extrémité 37ade chacun de ces ressorts s'appliquant contre l'une desdites extrémités 23a et leur autre extrémité 37b s'appliquant contre la surface 9 et l'aile 4a en L de la plaque 4 de protection. L'extrémité 37b de ces ressorts 37 est par ailleurs retenue en position initiale par une nervure 4e parallèle à la surface 9 et ayant la meme largeur que l'aile 4a en L.Le ressort 37 mis en position de travail est disposé de manière que sa partie 37c située à l'extérieur de son diamètre, c'est-kdire que son segment de travail soit tourné vers l'aile 4a de la plaque 4, de manière que lorsque ies faces polaires 22d e 25d sont appliquées l'une contre l'autre, le diamètre du ressort diminue. Les ressorts déformés représentent ainsi un accumulateur d'énergie capable de repousser en position initiale, lorsque le relais est desexcité, l'assemblage mobile seXcomposant du portecontact 8, de l'étrier 2t et du noyau magnétique 25 fixé à ce dernier. Le déplacement du point 37a lors de l'attraction des éléments magné tiques modifie la direction dans laquelle chaque ressort 37 exerce sa 'force de telle manière que la force s'exerçant sur ces éléments magnétiques est approximativement nulle lorsque le relais est en état d'attraction. Par rapport aux relais électromagnétiques de puissance de ce type de l'art antérieur, dont la pièce de contact se trouve aussi du côté de fixation de l'appareil et dont la commande est disposée du côté tourné à l'opposé de celui de la fixation, le relais électromagnétique décrit ci-dessus a les avantages qu'il peut se réaliser à l'aide de pièces qui ne sont pas compliquées, qui ne doivent pas avoir une grande précision et qui peuvent avantageusement se fabriquer avec peu de chute au moyen d'outils complémentaires de découpage, le montage de ces pièces pouvant s'exécuter très rapidement sans l'aide d'outils. Cet avantage de fabrication montre la supéririté du relais de l'invention sur ceuxde l'art antérieur, car il comporte des élé- ments qui en abaissent le cout -ctest-N,dire des pièces fonctionnelles se fixant sans vis- en abrégeant les durées de montage et d'entretien. il va de soi que le relais décrit et représenté peut subir diverses modifications sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Relais électromagnétique de puissance à noyau magnétique fixe et à noyau magnétique mobile, ce-dernier étant fixé à un assemblage contacteur mobile comportant un porte-contact, ledit relais étant caractérisé en ce que le porte-contact est guidé dans une plaque de protection formant support du noyau magnétique fixe, ce porte-contact étant relié par une fermeture à baïonnette à un étrier qui enserre le noyau magnétique mobile parallèlement à son empilement de tôles, ledit étrier comportant des bossages orientés vers les tôles de ce noyau mobile et qui ont une forme complémentaire de décor pures correspondantes des tôles extérieures de l'empilement de ce dernier, des pinces élastiques à autoblocage fixant de manière amovible les extrémités libres dudit étrier et les extrémités libres desdites tôles extérieures du noyau magnétique mobile. a 2. Relais électromagnétique selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'au moins deux ressorts de forme repoussent le noyau magnétique mobile et le porte-contact en position de repos, l'une des extrémités de ces ressorts s'appliquant contre l'une des extrémités de la branche.transversale de l'étrier et leur autre extrémité étant guidée dans ladite plaque de protection. a 3. Relais électromagnétique selon la revendication 2, caractérisé en ce que les ressorts de forme sont constitués d'un feuillard ou d'un fil. 4. Relais électromagnétique selen l'une des revendications 2 et 3, caractérisé en ce que les ressorts de forme sont de préférence conformés en oméga. 5. Relais électromagnétique selon l'une quelconque aes revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'au moins deux barrettes élastiques transversales de fixation du noyau magnétique f we dans la plaque de protection traversent ce noyau perpendiculairement à son empilement de tôles, un matériau amortisseur étant placé entre chacune de ces barrettes et 11 extrémité libre correspondante de ladite plaque qui s'insère sous l'une de ces barrettes. 6. Relais électromagnétique selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le noyau magnétique fixe assujetti à la plaque de protection repose par ses surfaces tournées à l'opposé de ses faces polaires 'sur des amortisseurs fixés dans des guidés de cette plaque. 7. Relais électromagnétique selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que la plaque de protection comporte des éléments de fixation par encliquetage et forme support d'organes élastiques de fixation d'un porte-interrupteur auxiliaire. 8. Relais électromagnétique selon la reven-' dication 7, caractérisé en ce que le porte-interrupteur auxiliaire comporte des alvéoles dans lesquels des éléments élastiques de liaison fixent les interrupteurs auxiliaires par encliquetage. 9. Relais électromagnétique selon l'une quelconque des revendications 1, 5 et 6, caractérisé en ce que le noyau magnétique fixe en E comporte une traversée parallèle à chacune de ses surfaces d'appui et perpendiculaire à son empilement de tales