Brevet FR2295550A1 — publié le 19760716

La présente invention concerne un commutateur commandé sous pression. De façon plus précise, l'invention a pour objet un commutateur comprenant un corps, un passage pratiqué dans ce corps et dans lequel peut pénétrer un fluide sous pression, une pièce susceptible de se déplacer d'un mouvement rectiligne dans ce corps sous l'effet d'une pression de fluide dans ledit passage, un élément de liaison mobile avec ladite pièce parrapport à ce corps et pouvant basculer par rapport à cette pièce et, un premier, un second et un troisième jeux de contacts électriques, chacun de ces jeux de contacts comprenant un contact fixe et un contact mobile qui peut se déplacer parallèlement au déplacement de ladite pièce, et chaque contact mobile comportant un support qui s' applique contre ledit élément de liaison, lesdits supports touchant ledit élément de liaison en des points répartis sur son pourtour, le premier, le second et le troisième supports nécessitant une première, une seconde et une troisième forces différentes entre elles pour se déplacer par rapport aux contacts fixes correspondants, ladite première force étant inférieure à la seconde, ladite seconde force étant inférieure à la troisième, et le montage du commutateur étant tel que, si 1'on soumet ledit passage à une pression croissante, ladite pièce mobile et ledit élément de liaison se déplacent progressivement, ledit element de liaison agissant d'abord sur ledit premier jeu de contacts puis, la pression augmentant, ledit élément de liaison agissant sur ledit second jeu de contacts et, la pression continuant d'augmenter, ledit élément de liaison agissant sur ledit troisième jeu de contacts, ledit élément de liaison basculant par rapport à ladite pièce mobile de manière à pouvoir commander ledit premier jeu de contacts sans commander le second et le troisième jeux et commander ledit second jeu de contacts sans commander ledit troisième jeu. De préférence, ces premier, second et troisième jeux de contacts sont des contacts normalement fermés qui s'ouvrent quand ils sont commandés. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description qui va suivre, faite en regard des dessins annexés et donnant, à titre explicatif mais nullement limitatif, une forme de réalisation. Sur ces dessins, la figure 1 est une coupe longitudinale, en partie schématique, d'un commutateur commandé par un fluide sous pression, et la figure 2 est une coupe de la figure 1 suivant la ligne 2-2. Le commutateur représenté comprend un corps 11 composé d'une partie principale 12 en métal et un support de contacts 13 en résine synthétique, fixé sur cette partie principale à l'aide de boulons. La partie principale 12 du corps 11 présente un passage 14, dont une extrémité est fermée par une partie d'un accumulateur hydraulique 15. Une conduite 16 d'admission de fluide sous pression percée dans la partie principale 12 et renfermant un clapet de retenue 17 communique avec le passage 14, avec lequel communique également une conduite 18 de trop-plein, normalement fermée par une soupage de décompression 19. Si la pression régnant dans le passage 14 vient à dépasser une valeur donnée, la soupape 19 s'ouvre et détend la pression dans ce passage. Dans la partie principale 12 du corps 11 coulisse une tigepoussoir 21, dont une extrémité pénètre dans le passage 14, de sorte qu'elle est soumise à la pression qui y règne. L'autre extrémité de cette tige-poussoir 21 est appliquée contre un plongeur 22 qui, lui aussi, coulisse dans la partie principale 12. La tige-poussoir 21 et le plongeur 22 sont coaxiaux et, pour l'explication du fonctionnement de cette tige-poussoir et du plongeur, on peut considérer ces deux pièces comme n'en faisant qu'une. A son extrémité la plus éloignée de la tige-poussoir 21, le plongeur 22 va en s'effilant et présente à son extrémité une saillie arrondie 23 qui pénètre dans un espace vide 24 délimité par la partie principale 12 et par la pièce 13 du corps 11. Dans cet espace 24 sont fixés au support 13 un premier, un second et un troisième jeux de contacts 25, 26 et 27. Chacun de ces jeux de contacts comprend un contact électrique fixe (dont le numéro de référence est suivi de l'indice a) et un contact mobile (portant l'indice b), chacun des contacts mobiles étant porté par un support élastique en forme de bande, dont le numéro de référence est suive de l'indice c. Chaque support 25c, 26c et 27c est rivé par l'une de ses extrémités, à la pièce 13 du corps, chaque rivet ayant également pour rôle de brancher électriquement le support de contact correspondant sur- une borne extérieure. Les contacts fixes 25a, 26a et 27a sont portés par des pièces métalliques assez rigides et ils sont également rivés à la pièce 13 du corps.Comme dans le cas des contacts mobiles, les rivets qui fixent les pièces métalliques des contacts fixes sur la pièce 13 du corps les relient électriquement aux bornes extérieures correspondantes. Les trois contacts fixes 25a, 26a et 27a sont dans un même plan perpendiculaire à l'axe de déplacement de la tige-poussoir 21 et du plongeur 22. Les supports 25c, 26c et 27c ont une élasticité telle que les contacts mobiles sont normalement appliqués contre les contacts fixes et que de la sorte, lorsque le commutateur est au repos, les trois supports se trouvent dans un même plan perpendiculaire à l'axe de la tigepoussoir 21 et du plongeur 22. A chacun des supports 25c, 26c et 27c est associée une vis de réglage, dont l'une est représentée en 28. Chacune de ces vis de réglage est vissée dans la pièce 13 du corps et vient buter contre le support de contact mobile correspondant.La rotation de chaque vis de réglage modifie sa position par rapport à la pièce 13 du corps et fait ainsi varier la contrainte dans le support de contact mobile correspondant et, de la sorte, à l'aide des trois vis de réglage, on peut régler la force nécessaire pour dégager chaque contact mobile du contact fixe correspondant. Suivant un montage bien défini, les contacts 25 sont réglés de manière à nécessiter une force de 2,18 kg pour dégager le contact mobile 25b du contact fixe 25a, tandis que les contacts 26 nécessitent une force de 2,75 kg et les contacts 27, une force de 3,6 kg. Les extrémités libres des trois supports 25c, 26c et 27c sont dirigées radialement vers l'intérieur, en direction de l'axe de l'ensemble et chacune d'elles est au contact d'un élément de liaison rigide 29. L'élément de liaison 29 a une forme circulaire et les trois supports de contacts touchent cet élément de liaison en des points répartis régulièrement sur son pourtour. L'élément de liaison 29 présente, en son centre, un évidement dans lequel pénètre I'extrémité arrondie 23 du plongeur 22. Le commutateur étant au repos, quand on ne soumet pas le passage 14 à une pression de fluide, les pièces constituant le commutateur sont comme représenté sur les figures, les trois jeux de contacts étant tous à leur position normale de fermeture et les pièces étant maintenues en position de repos par l'effet combiné des trois supports de contacts. Quand la pression dans le passage 14 augmente, ni la tige-poussoir 21, ni le plongeur 22 ni l'élément de liaison 29 ne se déplacent tant que la pression régnant dans ce passage n'a pas atteint une valeur suffisante pour dominer le plus faible des trois supports de contacts mobiles. Dans le cas du montage représenté, cette pression est de l'ordre de 56 kg/cm2. Par conséquent, dès que la pression régnant dans le passage dépasse 56 kg/cm2, la tige-poussoir 21 et le plongeur 22 se déplacent en direction de la pièce 13 du corps, ce qui déplace l'élément de liaison 29. Toutefois, la pression n'est pas suffisante pour dominer les deux autres supports de contacts mobiles, de sorte que seul le support de contacts le plus faible (le support 25) se déplace et, par suite, l'élément de liaison 29 bascule par rapport au plongeur 22 autour d'un axe qui passe par les points d'application des supports de contacts 26c, 27c sur l'élément de liaison 29. Une butée, dont l'une est représentée en 31 sur la figure 1, est associée à chaque support de contact et elle est fixe par rapport à la pièce 13 du corps.Ces butées limitent le déplacement d'ouverture des supports de contacts mobiles et, de la sorte, lorsque la pression dans le passage 14 dépasse 56 kg/cm2, le plongeur 22 fait basculer l'élément de liaison, ce qui ouvre les contacts 25 et fait venir le support de contact 25c contre la butée correspondante 31. Ensuite, si la pression augmente, la tige-poussoir 21 ne continue'pas de se déplacer tant que la pression n'a pas dépassé la valeur nécessaire pour dominer le support de contact qui, par sa force, fait immédiatement suite au support le plus faible (à savoir, dans le cas présent le support 26c). La pression nécessaire pour dominer le support de contact 26c dans le montage décrit est de 72 kg/cm2 et, quand la pression dépasse cette valeur la tige-poussoir 21, le plongeur 22 et l'élément de liaison 29 se déplacent de nouveau.Le support de contact 25c ne peut pas se déplacer étant donné qu'il est appliqué contre la butée correspondante, et, ainsi, l'élément de liaison 29 bascule alors autour d'un axe qui passe par les points d'application des supports 25c et 27c sur l'élément de liaison 29 de manière à ouvrir les contacts 26. Bien entendu, le support de contact 26c s'applique contre la butée correspondante quand les contacts 26 sont ouverts. Cette fois ci, encore, la tige-poussoir 21 ne se déplace pas tant que la pression n'a pas dépassé la valeur nécessaire pour dominer le troisième support de contact 27c, qui est le plus fort. La pression nécessaire pour dominer le support de contact 27c, dans le présent montage, est de-93 kg/cm2 et, dès que la pression dans le passage 14 dépasse cette valeur, la tige-poussoir 21 et le plongeur 22 se remettent en mouvement, en entratnant l'élément de liaison 29. Dans ce cas, cet élément de liaison 29 bascule par rapport au plongeur 22 autour d'un axe qui passe par les points d'application des supports 25c et 26c sur l'élément de liaison 29.On comprend aisément que, lorsque les trois jeux de contacts sont tous ouverts, l'élément de liaison 29 se trouve de nouveau dans un plan perpendiculaire à l'axe de l'ensemble, et chacun des supports de contacts est appliqué contre la butée correspondante. De la sorte, une nouvelle augmentation quelconque de pression n'a plus d'effet sur les contacts et, finalement, si la pression continue d'augmenter, l'ensemble est protégé par la soupape 19, comme expliqué plus haut. Quand on fait baisser la pression qui règne dans le passage 14, l'ordre des opérations est inverse de celui qui vient d'être décrit. Ainsi, le jeu de contacts 27 est le premier à revenir à la position de fermeture, puis c'est le jeu de contacts 26 qui se ferme et enfin le jeu de contacts 25. Bien entendu, si l'on annule la pression de façon presque instantanée, les trois jeux de contacts reprennent la position de fermeture pratiquement en même temps. On comprendra aisément que l'on pourrait, si on le désirait, introduire des jeux de contacts complémentaires dans l'ensemble et on pourrait disposer ces jeux de manière qu'ils fonctionnent dans l'ordre voulu et sous toute une gamme de pressions différentes, par réglage de leurs vis de réglage respectives 28. I1 convient de remarquer, de plus, que bien que l'on ait choisi ci-dessus des contacts normalement fermés, on pourrait tout aussi bien utiliser des contacts normalement ouverts. Le commutateur à fluide sous pression que l'on a décrit ci-dessus convient particulièrement à une installation de freinage de véhicule comprenant un système de protection contre le dérapage. Dans le cas de dérapage, la pression emmagasinée dans l'accumulateur 15 est utilisée pour desserrer les freins des roues du véhicule. Une pompe à commande électrique charge 2 l'accumulateur jusqu'à la pression de 93 kg/cm2 et, à cette valeur, le circuit du démarreur est coupé sous l'effet de l'ouverture du jeu de contacts 27. Comme signalé plus haut, 2 lorsque la pression est de 93 kg/cm , les trois jeux de contacts sont ouverts.Si la pression se met à baisser, le jeu de contacts 27 est le premier à se fermer, mais le circuit de commande associé à la pompe commandée électriquement est tel que la fermeture du jeu de contacts 27 n'a plus d'action sur le 2 démarreur. Quand la pression tombe à la valeur de 72 kg/cm2, le jeu de contacts 26 se ferme, et le circuit de la pompe à commande électrique est conçu de manière telle que la fermeture du jeu de contacts 26 agit sur le démarreur de manière à charger de nouveau l'accumulateur jusqu'à la pression de 93 kg/cm2. Bien entendu, le jeu de contacts 26 s'ouvre de nouveau assez rapidement, mais l'ouverture de ce jeu 26 n'arrête pas le fonctionnement de la pompe à commande électrique.La pompe est donc en fonctionnement jusqu'à ce que la pression atteigne la 2 valeur de 93 kg/cm , après quoi le jeu de contacts 27 s'ouvre et coupe le circuit de la pompe à commande électrique. Les deux jeux de contacts commandant de cette façon le fonctionnement de la pompe à commande électrique, empêchent le moteur de la pompe de s'arrêter et d'être remis en marche trop fréquemment et permettent de la sorte au moteur de se reposer et de refroidir entre les deux niveaux de pression. Si l'accumulateur tombe à 2 une pression inférieure à 56 kg/cm , le jeu de contacts 25 se ferme et, de la sorte, ferme un circuit vers un dispositif d'alarme (par exemple lumineux), ce qui fait savoir au conducteur du véhicule que la pression est faible. I1 est probable que la pression ne baissera, en cas de fonctionnement normal, au-dessous 2 de 56 kg/cm que s'il y a un défaut dans l'installation. REVENDICATIONS 1. Commutateur commandé par un fluide sous pression, caractérisé en ce qu'il comprend un corps, un passage pratiqué dans ce corps et dans lequel peut pénétrer un fluide sous pression, une pièce susceptible de se déplacer d'un mouvement rectiligne dans ce corps sous l'effet d'une pression de fluide dans ledit passage, un élément de liaison mobile avec ladite pièce par rapport à ce corps et pouvant basculer par rapport à cette pièce et, un premier, un second et un troisième jeux de contacts électriques, chacun de ces jeux de contacts comprenant un contact fixe et un contact mobile qui peut se déplacer parallèlement au déplacement de ladite pièce, et chaque contact mobile comportant un support qui s'applique contre ledit élément de liaison, lesdits supports touchant ledit élément de liaison en des points répartis sur son pourtour, le premier, le second et le troisième supports nécessitant une première, une seconde etx une troisième forces différentes entre elles pour se déplacer par rapport aux contacts fixes correspondants, ladite première force étant inférieure à la seconde, ladite seconde force étant inférieure à la troisième, et le montage du commutateur étant tel que, si l'on soumet ledit passage à une pression croissante, ladite pièce mobile et ledit élément de liaison se déplacent progressivement, ledit élément de liaison agissant d'abord sur ledit premier jeu de contacts puis, la pression augmentant, ledit élément de liaison agissant sur ledit second jeu de contacts et, la pression continuant d'augmenter, ledit élément de liaison agissant sur ledit troisième jeu de contacts, ledit élément de liaison basculant par rapport à ladite pièce mobile de manière à pouvoir commander ledit premier jeu de contacts sans commander le second et le troisième jeux et commander ledit second jeu de contacts sans commander ledit troisième jeu. 2. Commutateur selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits premier, second et troisième jeux de contacts sont des contacts normalement fermés, qui s'ouvrent quand ils sont commandés.