Brevet FR2309031A1 — publié le 19761119

La présente invention est relative aux appareils d'interruption de circuits électriques - tels que relais, contacteurs et télérupteurs - comportant un système du commande électromagnétique dont le circuit magnétique comprend une partie fixe et une partie mobile. ans les électro-aimants et les contacteurs de forte et moyenne ruissance, fonctionnant en courant alternatif, les éléments du circuit magnétique sont en général constitués par un empilage de tôles minces, assemblées par rivetage. Cette solution s'impose car elle seule permet de réduire les partes par courants induits (courants de Foucault). Mais cette technique est très onéreuse en raison notamment du grand nombre de pièces à découper et à manipuler, ainsi que de l'obligation de procéder a une rectification des surfaces polaires pour affleurer toutes les tôles. C'est pourquoi, pour des rel-is et contacteurs de fafole puissance, on admet le plus souvent que les pertes par courants de Poucault peuvent être négligées et, pour des risons d'économie, on réalise alors les éléments du circuit magnétique sous forme de pièces massives. Dans un: tel cas, la partie mobile du circuit est habituellement constituée par une pièce de tôle découpée, appelée scuvent "palette", et oui est destinée à se plaquer à plat sur le pôle d'attraction correspondant.En général, la partie fixe d'un tel cir cnit est constituée par une pièce découpée dans une tôle relativement épaisse et qui est cambrée en forme de L ou de U. Le noyau portant le bobinage, et Qui est obtenu par décolletage, est alors fixé sur cette nièce par rivetage ou par vis. Cette technique est moins onéreuse que la précédente3 nais elle présente de nombreux inconvénients. En effet, les cotes des pièces combrées manquent de précision en raison même du cambrage. Par ailleurs, le décollatage du noyau ne permet pas non plus une grande précision lorsqu'il s'agit d'une fabrication de série. A cela viennent s'ajouter les aléas de l'opération d'assemblage. Il en résulte finalement que les pôles présentent des défauts d'alignement tels, qu'il faut obligatoirement prévoir une opération de recalibrage ou de rectification. C'est pourquoi la présente invention a pour but de réaliser des appareils du type en cause dont le circuit magnétique est constitué par des pièces susceptibles d'être fabriguées de façon économique, sans rencontrer cependant les inconvénients exposés ci-dessus. ,^ cet effet, les appareils se.1.on l'invention sont essent elle- ment caractérisés en ce que les parties, fixe et mobile, du circuit magnétique sont constituées par deux pièces massives ae section rectangulaire, à savoir une culasse fixe et une zrmature mobile, formées chacune par un élément monobloc obtenu par découpage d'une tôle relativement épaisse, de préférence par la technique dite de "découpage fin", l'agencement étant tel que l'armature vienne se plaquer de chant contre les pôles de la culasse formés par les extrémités de celle-ci. Ceci permet effectivement. une fabrication économique des élé mentis constitutifs du circuit magnétique. Cependant, comme les deux pièces constituant un tel circuit se plaquent chant contre chant, on n'est pas tributaire de la planéité des tôles ainsi que c'était le cas avec des palettes travaillant à plat. Mais, l'utilisation d'un circuit magnétique de ce genre dans un appareil comportant un organe intermédiaire agissant sur le support des contacts mobiles, soulève un problème délicat. En effet, pour éviter tout ronflement au collage, l'armature mobile doit pouvoir se positionne librement par rapport aux pôles de manière à porter parfaitement sur ceux-ci. D'autre part, cette armature doit suivre une trajectoire précise puisqu'il lui est imparti une fonction mécanique. Ces deux difficultés existaient déjà dans les appareils actuels, mais elles se trouvent accrues par le fait que l'armature mobile se plaque dans le cas présent sur chant, et non pas à plat comme les palettes des appareils actuels. La présente invention a donc également pour but de résoudre ce problème. A cet effet, conformément à une autre caractéristique, 1' armature mobile, de forme allongée, du circuit magnétique, est placée sur un support de même forme générale disposé en regard des pôles du circuit magnétique et dont une extrémité pivote autour d'un axe fixe, cependant que son extrémité opposée porte un axe autour duquel s'articulent à la fois l'extrémité correspondante de' l'arma- ture mobile et l'organe de manoeuvre agissant sur les contacts mobiles ou sur les moyens mécaniques de déplacement de ceux-ci. Dans ces conditions, cet axe se déplace suivant une trajectoi- re précise, en l'occurrence un arc de cercle. Quant à l'armature, elle peut osciller librement autour de cet axe, ce qui lui permet de se plaquer correctement contre les pôles du circuit magnétique en éntraînant dans son mouvement son support mobile ainsi que l'organe de manoeuvre des contacts mobiles. Cependant; d'autres particularités et avantages du présent appareil apparaîtron au cours de la description suivante. Cellé-ci est donnée en préférence au dessin annexé à 3imple titre indicatif, et sur lequel La figure 1 est une vue en élévation de face d'un télérupteur selon l'invention dont le couvercle correspondant a été reti ré; La figure 2 est une vue en perspective de la culasse constituant la partie fixe du circuit magnétique de cet appareil; La figure 3 est une vue en perspective représentant l'armature mobi le de ce circuit magnétique, ainsi que les organes asso ciés à celle-ci, à savoir : un support pivotant et une bielle servant d'organe de manoeuvre des contacts mobi les; La figure 4 est une vue similaire d'une variante de réalisation. le présént appareil comporte un bolatier de forme plate à l'intérieur duquel est logé à la fois le système électromagnétique de commande et le système mécanique de manoeuvre des contacts mobiles. Dans l'exemple représenté, cet appareil constitue un télérupteur unipolaire dont le contact mobile est actionné par un coulisseau 1. L'une des extrémités de celui-ci est pourvue d'un sabot 2 servant de support aux contacts mobiles correspondants 3. Quant à l'autre extrémité de ce coulisseau, elle est accouplée avec un balancier 4 actionné par une bielle de poussée 5 qui est attelée à l'armature mobile 6 du système électromagnétique de commande. Conformément à une caractéristique essentielle de l'objet de l'invention, les deux parties, fixe et mobile, du circuit' magnétique de celui-ci sont constituées par deux pièces monobloc formant respectivement une culasse fixe 7 et l'armature mobile 6 déjà mentionnée. Chacune de ces pièces présente une section rectangulaire et consiste en un élément d'un seul tenant obtenu par découpage d'une tôle relativement épaisse, de préférence par la technique dite de "découpage fin". Ainsi qu'il apparait sur la figure 2, la culasse fixe 'présen- te, par exemple, une forme -générale en U dont -l'une 'des branches, à savoir la branche 7a, est rectiligne et sert de noyau à la bobine d'aimantation correspondante 8. L'extrémité de cette branche comporte un biseau 9a constituant l'un des pôles du présent système m2g ,é- tique. L'autre branche 70 de cette culasse. se termine également par une partie inclinée 9b constituant le second pôle du système magnétique. Une bague de déphasage 10 est disposée sur ce pale dont la face extérieure se trouve dans le même plan que le premier pôle 9a. Quant à l'armature mobile 6, elle présente une forme allongée de façon à s'étendre en regard des deux pôles. Vue en élévation de face (voir figure 1j, cette armature présente un contour de forme générale trapézoïdale. En raison de l'agencement ainsi prévu, les deux pièces constituant ce circuit magnétique. se plaquent chant contre chant. B2ns ces conditions, on n'est donc pas tributaire de la planéité des tôles comme c'était le cas avec une palette travaillant à plat. Par ailleurs, toutes les opérations d'assemblage ou de rectification nécessitées par les techniques antérieures se trouvent supprimées. Tl en résulte un abaissement important du prix de revient. Conformément à une autre caractéristique importante de 1' appa- reil selon l'invention, l'armature 6 du présent circuit magnétique est montée sur un support mobile 12, également de forme allongée, dont l'une des extrémités starticule autour d'un axe fixe situé à proximité du pôle 9a mais au-delà de celui-ci. Cet axe est matérialisé par deux tourillons 13 portés. par l'extrémité correspondante du support 12 et qui sont montés rotatifs dans des logements prévus sur les faces internes des deux parois du,boStier. Quant à l'extrémité opposée de ce support, elle porte un axe 14 autour duquel s'articulent à la fois l'extrémité correspondante de l'armature mobile 6 et la bielle de manoeuvre 5 agissant sur le balancier -4-. A cet effet, les extrémités correspondantes de cette bielle et de l'armature 6 comportent des trous 15 et 16 dans les- quels est engagé l'axe 14. Par ailleurs, un ressort de pression 17 tend normalement à maintenir le support 12 écarté des pôles du circuit magnétique et ce, avec l'armature 6 prévue sur ce support. Grâce à cet agencement, la bielle de manoeuvre 5 se trouve actionnée par un élément qui se déplace suivant une trajectoire précise et constante, en l'occurrence un arc de cercle puisque cet élément est constitué par l'axe 14 porté par le support mobile 12 qui pivote autour d'un axe fixe. Mais l'armature mobile 6 peut néanmoins osciller librement par rapport à son support par articulation autour de l'axe 14. Ceci lui permet donc de se plaquer correctement contre les pôles du circuit magnétique en entraînant dans son mouvement le support 12 et par suite la bielle de manoeuvre 5. Dans ces conditions, la bague de déphasage 10 est particulièrement efficace et tout risque de ronflement se trouve éliminé. Un autre avantage de cet agencement réside dans le fait ri'il permet un montage particulièrement rapide des pièces correspondantes puisque l'armature 5 et la bielle 5 sont simplement enfilées sur l'axe 14 porté par le support mobile 12. Un autre avantage encore réside dans le fait que le ressort de rappel est constitué par un ressort de compression 17, lequel est plus faciel à fabriquer qu'un ressort de traction nécessitant une boucle à chacune de ses extrémItés. Par ailleurs, ce ressort de compression se trouve guidé sur le support pivotant 12 grâce à un bossage i8 prévu a cet effet sur celui-ci. La figure 4 représente une variante de réalisation conçue de façon a permettre une modification de la longueur utile de la bielle de manoeuvre agissant sur le balancier 4. Dans cette variante. la bielle correspondante Sa est montée sur l'axe 14 du support 12 de l'armature mobile ó, par l'intermédiaire d'une douille 19 dont le trou central 20 est excentré. ainsi par rotation de cette douille sur elle-même, on teut effectivement modifier la longueur utile de la bielle de tract on 5 . Cependant, le maintien de la douille 19 dans la position voulue est assuré par une dent 21 prévue à la périphérie de cette douille et qui peut être engagée dans l'une ou l'autre d'une série d'encoches 22 prévues sur la paroi interne du trou 15a de la bielle de manoeuvre 5a. De préférence. la douille 19 peut comporter une seule dent alors que plusieurs encoches 22 sont prévues dans le trou 15a de la bielle 'e manoeuvre 5a en étant inégalement réparties sur la paroi de ce trou, de façon que chaque espacement angulaire entre deux encoches corresponde à un allongemènt égal de la longueur effective de 12 bielle 5a. Cependant, il est également possible de prévoir une dent unique sur la paroi interne du trou 15a de la bielle Sa et une série d'encoches à la périphérie de la douille 19. La possibilité de modification de la longueur effective de la bielle 5a permet de régler le fonctionnement de l'appareil d'une fa çon optimum en compensant la variation des cotres inhérentes à une fabrication en série. Bien entendu, l'appareil décrit c-dessus ne constitue qu'un exemple de réalisation de l'appareil selon l'invention. En effet, au lieu de constituer un télérupteur, celui-ci peut fort bien etre agencé pour servir de relais ou de contacteur. Par ailleurs, les organes mécaniques de déplacement des contacts mobiles peuvent être totalement différents de ceux prévus dans l'exemple décrit précédemment. En effet, la caractéristique essentielle de l'appareil selon l'invention porte sur la structure particulière des deux parties de son circuit magnétique, ainsi que sur le mode de montage de l'arma ture mobile sur un support pivotant. A ce sujet, il faut observer qu'à l'inverse de ce qui est lecas dans la forme de réalisation décrite, la culasse fixe du circuit magnétique peut fort bien revêtir une forme allongée et l'armature mobile peut pour sa part présenter une forme en U. Mais il est égalenent possi-ole que ces pièces aient toutes deux une forme en U. V E N D I C A T I O N S 1. Appareil d'interruption de circuits électrioues - tels que relais, contacteurs et télé rupteurs - comportant un système de commande électromagnétique dont le circuit magnétique com prend une partie fixe et une partie mobile, caractérisé en ce que celles-ci sont constituées par deux pièces massives de section rectangulaire, à savoir une culasse fixe et une arma ture mobile, formées chacune par un élément monobloc obtenu par découpage d'une tôle relativement épaisse, de préférence par la technique dite de "découpage fin", l'agencement étant tel que l'armature vienne se plaquer de chant contre les pô les de la culasse formés par les extrémités de celle-ci. 2.- Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que 1' armature mobile présente une forme allongée, et elle est pla- cée contre un support de même forme générale disposé en re gard des pôles du circuit magnétique et dont une extrémité pivote autour d'un axe fixe cependant que son extrémité oppo sée porte un axe autollr duquel s'articulent- à la fois ltex- trématé correspondante de l'armature mobile et l'organe de manoeuvre agissant sur les contacts mobiles, ou sur les moyens mécaniques de déplacement de ceux-ci. 3.- appareil selon la revendication 2, caractérisé en ce que 1' organe de manoeuvre des contacts mobiles, ou des moyens méca niques de déplacement de ceux-ci, est monté articulé autour d'une douille excentrée disposée sur l'axe porté par le sup port de l'armature mobile, de sorte que 12 rotation de cette douille sur elle-même permet dè modifier la longueur utile de cet organe de manoeuvre, des moyens appropriés étant prévus pour immobiliser cette douille dans la position angulaire de réglage voulue. 4.- appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que 1' armature mobile présente une forme générale en U et la oulas- se -fixe revêt une forme allongée. 5.- appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que 1' armature mobile et la culasse fixe présentent toutes deux une forme générale en U.