Brevet FR2293784A1 — publié le 19760702

La présente invention concerne un dispositif de commutation électromagnétique comportant plusieurs contacts de commutation qui pour des raisons de sécurité sont guidés de manière positite. Des dispositifs de commutation électromagnétiques de ce genre sont déjà décrits par exemple dans la demande de brevet allemand mise à l'inspection publique nO 2 227 981 et le brevet britannique nO 896 401. Dans ces dispositifs cpnnus les ressorts formant contacts de commutation sont des ressorts-lames allongés sur l'une des extrémités desquels est appliquée de la matière de contact. Etant donné que les ressorts formant contacts extérieurs ne doivent pas subir de trop fortes déformations élastiques en cours de fonctionnement, ils sont assujettis ou supportés encore une fois au voisinage des rivets de contact. Les ressorts formant contacts centraux sont maintenus sans jeu dans des fentes d'un organe à mouvement alternatif actionnant les contacts. La mise en place des ressorts dans les barrettes de support ou dans 1' organe de manoeuvre à mouvement alternatif demande beaucoup de travail. En outre, les ressorts doivent être ajustés avec une très grande précision. L'usure inévitable des contacts a pour effet de réduire leur pression de contact et peut compromettre le fonctionnement du système de contact et nécessiter un remplacement prématuré. Un relais comportant des contacts de commutation guidés de manière positive est décrit dans la demande de brevet allemand publiée nO 1 912 077 et est constitué essentiellement par une culasse en U formant noyau qui comporte un bobinage d'excitation et une armature coudée sur l'aile longue de laquelle est monté un court -organe à mouvement alternatif pour l'actionnement des contacts. Dans un évidement de cet organe d'actionne -ment est supportée sans Jeu l'extrémité, munie des rivets de contact, d'un ressort-lame allongé servant de ressort de contact central. L'autre extrémité du ressort de contact central est assujettie dans un corps en matière isolante composé de plusieurs couches.Les contacts extérieurs se trouvent de part et d'autre du ressort de contact central et 8 s'étendent à partir de la zone d'assujettissement en direction du ressort de contact central de manière à former un angle aigu avec ce dernier. Lorsque deux rivets de contact restent soudés l'un à l'autre, le mouvement relatif des contacts se produisant normalement en cas de commutation est empêché et deux ressorts et le corps en matière isolante forment alors chaque fois un ensemble en forme de triangle qui doit subir les forces d'actionnement-du dispositif de commande. Du fait que le mouvement relatif des contacts est empêché, les ressorts de contact subissent toutefois des forces en direction longitudinale qui peuvent conduire à une dé for- mation des ressorts et, par suite, porter préjudice au bon fonctionnement. Un relais décrit dans le brevet américain nO 3 493 903 fonctionne sur le même principe de base. La présente invention a pour objet de créer un dispositif de commutation du genre décrit mais qui puisse être assemblé en effectuant un nombre réduit d'opérations et dont le dispositif de contact absorbe, en cas de soudure, les forces d'actionnement sans subir de déformation plastique. La solution apportée à ce problème suivant la présente invention consiste en ce que chaque contact central est constitué par deux leviers rigides reliés de manière articulée l'un à l'autre, en ce que l'un des leviers est monté de manière à pouvoir basculer et l'autre porte le rivet de contact central, en ce que tous les leviers sont montés sur un organe à mouvement alternatif pour l'actionnement de tous les contacts et en ce que le levier portant le rivet de contact central est sollicité par un ressort de traction de telle sorte que le contact présente des caractéristiques de commutation brusque. Un exemple de réalisation de la présente invention est décrit ci-après à l'aide des dessins annexés. La fig. 7 représente le principe de la construction d'un contact dé commutation suivant l'invention. La fig. 2 représente, en perspective, un dispositif de commutation suivant l'invention. Des éléments correspondants sont désignés par les mêmes chiffres. ta fig. 1 désigne par lb un levier long et par 1c un levier court qui est suspendu en un point d'appui 3 de manière à pouvoir tourner. les deux leviers sont reliés entre eux en liaison dynamique par une articulation 2. Ces leviers lb et lc rigides en soi forment ensemble le contact central 1. A l'extrémité droite du long levier lb se trouve un rivet de contact central la qui, dans la position de repos du dispositif de contact, repose sur le rivet de contact de repos 4a. La pression de contact nécessaire dans cette position est fournie par un ressort à boudin 6 tendu entre le long levier lb et un point d'appui 5.Un rivet de contact de travail est désigné par ?a. les contacts 4a et 7a sont des éléments constitutifs des contacts de repos et de travail 4 et 7 rigides en flexion. Une force F agissant dans le sens indiqué sur l'articulation 2 communique à cette dernière un mouvement sur une voie circulaire B autour du point d'appui 3. in meme temps le rivet de contact central la glisse sur le rivet de contact de repos 4a vers la droite, réduisant ainsi l'angle a formé entre l'axe central du levier lb et le ressort 6. Lorsque les axes centraux du ressort 6 et du levier lb cotacident, le rivet de contact central 7a a franchi la distance S1 (parcours d'avance prélimi- naire) sur le rivet de contact de repos 4a. A cet instant la pression de contact devient nulle. Tout mouvement ultérieur de l'articulation 2 provoque à présent un changement de position brusque du levier lb de sorte que le rivet de contact central la vient prendre appui avec une pression de contact déterminée sur le rivet de contact de tra vail 7a et effectue ensuite un mouvement de glissement sur le rivet de contact de travail 7a jusqu'à ce que la distance 52 (parcours de retour ultérieur) ait été franchie. te passage de la position de travail à la position de repos se déroule de manière analogue. Si, à présent, le rivet de contact central la se trouve soudé sur le rivet de contact de repos 4a ou sur le rivet de contact de travail 7a, alors ledit mouvement de glissement du rivet de contact central la est empêché, ce qui a pour conséquence qu'un déplacement de l'articulation 2 devient également impossible ; le point de soudure, l'articulation 2 et le point d'appui 3 constituent alors un ensemble fixe en forme de triangle qui est capable de- résister à la force d'actionnement F. Si on dispose, comme représenté à'la fig. 2, plusieurs contacts de commutation 'suivant la fig. 1 les uns au-dessus des autres, on obtient un dispositif de commutation multipolaire qui est complètement guidé de manière positive. 8 désigne une plaque en matière isolante qui porte les contacts de repos 4 et les contacts de travail 7 formant les deux contacts de commutation. Les contacts de repos et de travail rigides en forme de barres 4, ? sont assujettis dans la plaque 8 au moyen de fentes horizontales présentant des renforts marginaux 8a ; le courant est amené du côté arrière de la plaque 8. Les leviers lb qui portent les rivets de contact central 1a sont réalisés sous forme de pla-quettes et se rétrécissent en direction des rivets de contact la. Aux autres extrémités sont obtenues, par repliement, des barrettes -1d qui s'étendent jus qu a un organe d'actionnement en forme de barre 9 commun aux deux contacts de commutation et enserrent cet organe de deux côtés opposés.Des trous ménagés dans les extrémités des barrettes ld et dans l'organe d'actionnement 9 ainsi que des chevilles cylindriques introduites dans ces trous forment les articulations 2 de la fig. 1. Sur les chevilles cylindriques sont en outre montés des leviers lc qui présentent des trous et sont montés avec leurs extrémités éloignées des articulations 2 sur des axes 3 de manière à pouvoir tourner, ces derniers étant fixés dans la plaque 8. Les ressorts à boudin 6 sont fixés dans des trous des leviers lb. Ils passent par des évidments rectangulaires 9a de l'organe d'actionnement 9 etsont accrochés par leur autre extrémité dans des tiges 5. Le courant arrive aux contacts centraux par des fils torsadés de commande 10 qui sont reliés- aux barrettes repliées Id des leviers lb. Sur le plan de la réalisation pratique de l'invention il convient, pour des raisons de stabilité, d'exécuter les contacts de repos 4, les contacts de travail 7, les axes 3 et les tiges 5 sous une forme allongée et de les assujettir une nouvelle fois dans une deuxième plaque située en regard de la plaque 8. En outre,. des contacts de commutation additionnels susceptibles d'être actionnés par l'organne à mouvement alternatif peuvent être montés de la manière décrite entre- les plaques. L'espace disponible dans le dispositif de commutation peut être le mieux mis à profit en plaçant les contacts de commutation de sorte qu'ils se trouvent a 1800 les uns par rapport aux autres.En ce qui concerne le déroulement du processus te commutation, les observations faites à propos de la fig. 1 sont applicables de manière correspondante. Si, à présent, dans le cas de l'exemple de réalisation représenté à la fig. 2 le contact central se trouve immobilisé par soudure dans la position de repos ou de travail, alors l'organe d'actionnenent à mouvement alternatif est arrêté, quelle que soit la force d'actionnement F, et l'autre contact de commutation reste également dans la position occupée au moment concerné. L'avantage essentiel du.dispositif de commutation suivant 11 invention résulte des parcours d'avance préliminaire et de retour ultérieur relativement importants S1, S2. Lorsqu'un contact central se trouve soudé sur un contact de repos ou de travail, un léger mouvement de l'organe d'actionnement se produira néanmoins inévitablement, sous l'effet d'une force d'actionnement , par suite des tolérances de fabrication des articulations et en raison de I1 élasticité des matières constitutivea La commutation d'un contact est cependant obligatoirement précédée d'un changement de position considérable de l'organe d'ac actionnement à mouvement alternatif de sorte que même dans ce cas le risque d'un actionnement intempestif d'un contact non soudé est complètement exclu. L'usure subie inévitablement par les contacts en service ne porte en aucune façon préjudice à la sécurité proprement dite d'un tel dispositif de commutation. En effet, la fig. 1 montre en particulier qu'une usure de la matière de contact a pour effet d'accroître les parcours d'avance préliminaire et de recul ultérieur ; ainsi l'effet désiré se trouve renforcé. Les leviers des contacts centraux sont, en ce qui concerne l'épaisseur de la matière constitutive, conçus de façon que les forces exercées en cas de soudure ne risquent pas de provcquer des déformations plastiques en direction des axes des leviers. R E V n I C j g I O N S 1 - Dispositif de commutation électromagnétique comportant plusieurs contacts de commutation qui pour des raisons de sécurité sont guidés de manière positive, caractérisé en ce que chaque contact central est constitué par deux leviers rigides lb, lc reliés de manière articulée entre eux, en ce que l'un lc des leviers est monté de maniere à pouvoir basculer et l'autre levier lb porte le rivet de contact central, en ce que les deux leviers lb, lc sont montés ensemble sur un organe à mouvement alternatif 9 pour 1'actionnement du contact et en ce que le levier lb qui porte le rivet de contact central la est attaqué par un ressort de traction 6 de telle sorte que le contact présente des caractéristiques de commutation brusque. 2 - Dispositif de commutation électromagnétique suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le levier lb qui porte le rivet de contact central Na présente une longueur à peu près double de celle du levier lc relié au support fixe 3, de sorte que le parcours du contact est plus grand que celui de l'organe d'actionnement de contact 9. 3 - dispositif de commutation électromagnétique suivant la revendication 1, caractérisé en ce que tous les contacts de repos et de travail 4, 7 sont montés rigidement dans une plaque en matière isolante commune 8. 4 - Dispositif de commutation électromagnétique suivant la revendication 1, caractérisé en ce que tous les contacts de repos et de travail sont montés rigidement entre deux plaques parallèles en matière isolante.