Brevet FR2296349A1 — publié le 19760723

1a présente invention concerne un appareil électrique, de préférence un relais à action différée, comportant un carter dans lequel est logé un circuit électrique avec les bornes de raccordement correspondantes, accessibles de l'extérieur. DaLs le cas 1es relais électriques à action différée, le circuit électrique logé dans le carter de l'appareil doit remplir différentes fonctions, selon l'utilisation à laquelle l'appareil est destiné. C'est ainsi qu'il existe des relais à action différée dont la fonction est de retarder l'attraction, ou bien de retarder le relâchement, et des relais électriques à action différée destinés à différentes tensions de raccordement et de commande, etc.Cela signifie, en pratique, qu'il faut, pour chacune de ces fonctions, disposer d'un relais à action différée particulier, ce qui oblige à tenir un stock cor respondant, indépendamment du fait que la fabrication de ces relais n est pas assez économique.D'autres variantes résultent de la combinaison de la tension de raccordement requise dans chaque cas particulier et de la valeur de réglage ou de réfé- rence nécessaire pour y correspondre. Dans le cas de ces appareils connus, il existe un circuit électrique continu unique, qui est souvent disposé sur une ou plusieurs plaques-supports sous la forme de ce qu'on appelle un circuit imprimé. Belon les caractéristiques souhaitées pour l'appare#l, on choisit la dimension des éléments et la structure d'ensemble du circuit. Â partir de l'état actuel de la technique ainsi défini, la présente invention a pour objet la réalisation d'un appareil électrique, de préférence dlun relais électrique à action différée, qui permette de réduire sensiblement le nombre de types ou modèles existants, et, de ce fait, de simplifier et de rendre moins conteuses la tenue du stock, l'appareil pouvant être adapté à toutes les conditions d'emploi particulières par un simple processus d'échange. Pour résoudre ce problème, l'appareil électrique mentionné au aébut du présent brevet est, selon la présente invention, caractérisé en ce que le circuit électrique est subdivisé en au moins deux parties Indépendantes, dont la première, avec les éléments constitutifs qui lui sont affectés, est disposée dans le carter proprement dit de l'appareil, et la seconde, avec les éléments constitutifs qui lui sont affectés, dans une gar niture ou élément inséré séparé, qui est interchangeable et s'emboîte dans le carter de 1 'appareil, .es deux parties du circuit étant branchées dans des contacts # fiche correspondants, qui se trouvent en prise, par paires, les uns avec les autres, lorsque l'élément inséré est t##it'#. Dans le cas d'un mode de réalisation préférentiel, la disposition choisie est telle que la première partie du circuit, logée dans le carter de llappareil, comprend au moins un élé- ment d'alimentation en courant, une partie logique du' circuit, et un élément ou étage de sortie, et que la seconde partie du circuit, disposée dans 11 élément inséré, constitue un élément déterminant la valeur voulue pour la fonction que doit remplir le circuit. Dans le cas du nouvel appareil, l'élément déterminant la valeur voulue peut être utilisé pour plusieurs fonctions, qui sont toutes définies par la première partie du circuit logée dans le carter de l'appareil. Si, dans le cas d'un relais électrique à action différée, l'élément déterminant la valeur voulue est, par asebple, un système de temporissation réglé àun temps de retardement de 10 secondes, il peut, au choix, être utilisé pour des appareils dont la première partie de circuit, logée dans le carter de l'appareil, a pour fonction de retarder llattraction, ou de retarder le relâchement, ou de produire des impulsions, ou bien est destinée à différentes valeurs de raccordement et différents types de tension.Il est manifeste que cela conduit i une riduotion sensible du nombre de types ou de modèles, qui entraine également une diminution correspondante du stock. Il est recommandé de réaliser l'élément inséré sous forme de sous-ensemble conteront les éléments constitutifs électriques et les dispositifs de'réglage nécessaires pour la seconde partie du circuit, sous-ensemble que lton peut glisser ou insérer dans une ouverture correspondante du carter de l'appareil et qui présente les éléments de protection ou éléments annexes ou rapportés qui sont nécessaires pour la fermeture du carter de l'appareil. Il est avantageux que ledit élément inséré soit fixé de manière amovible, par des crans, dans l'ouverture du carter de l'appareil. Le carter de l'appareil proprement dit peut avantageuse- ment être réalisé en deux parties, comprenant une partie inférieure, dans laquelle se loge la première partie du circuit, et une partie supérieure, reliée de manière amovible à la partie inférieure, qui présente une ouverture d'insertion pour l'élément à insérer. Avec cette disposition, la partie supérieure peut contenir les bornes de raccordement, lesquelles sont reliées mécani- quement à une plaquette à circuit imprimé, qui est fixée sur la partie supérieure et qui porte la première partie du circuit, et sur laquelle sont disposés les contacts à fiche correspondant à la première partie du circuit.Par ailleurs, la partie supérieure du carter de l'appare31 peut être fixée par crans, et de manière amovible, sur la partie inférieure. L'élément inséré peut, lui, avantageusement être constitue par un carter-tiroir, ouvert d'un côté, dans la paroi de couverture ou de recouvrement duquel un dispositif de réglage est fixé par crans, la seconde partie du circuit étant disposée sur une platue-upport qui est installée ou insérée dans le carter-tiroir de manière définitive er parfaitement solide, et qui porte les contacts à fiche correspondant à la seconde partie du circuit, Cette plaque-support peut, elle aussi, être reliée par crans au cartertiroir, ce qui permet un montage simple. Il est en outre recommandé de monter sur le carter-tiroir une plaque de protection qui obture l'ouverture du carter de l'appareil, et qui présente deux pattes en regard, cintrées à angle droit, qui comblent les évidements correspondants du carter de l'appareil, lorsque l'élément inséré est emboité; ces pattes prévues face à face permettent de retirer l'élément inséré, de manière simple, de l'ouverture du carter de l'appareil. Un exemple de réalisation de l'obJet de la présente invention est représenté sur le dessin annexé, dont - la figure 1 représente la vue latérale d1un relais à ac tion différée selon la présente invention 11 élément inséré ét & u enlevé et partiellement éclaté - la figure 2 représente une vue latérale, tournée de 900 par rapport à la figure 1, de l!élément inséré du relais à action différée selon la figure 1, partiellement en coupe - la figure 3 représente une vue latérale du carter de 1' élé- ment inséré ta relais à action différée selon la figure 1, partiellement (claté et dans un autre mode de réalisation - la figure 4 est un schéma dé connexions du circuit électrique du relais à action différée selon la figure 1 - la figure 5 est un schéma de connexions du circuit élec- trique de l'élément inséré du relais à action différée selon la figure 1 - la figure 6 représente une vue latérale de la coupe axiale de la partie supérieure du carter d'appareil du relais à action différée selon la figure i avec l'élément inséré emboîté, et - la figure 7 représente une vue en plan de la disposition selon la figure 6. Le relais électrique à action différée, représenté sur le dessin annexé, présente un carter i en matière plastique, qui se compose d1une partie inférieure 2 et d'une partie supérieure 3, montée sur cette dernière. La partie supérieure 3 du carter et munie de crans du type tenons 4 qui permettent de la réunir par crans, de manière amovible, aux encoches de crantage cor respondantes de la partie inférieure 2 du carter. flans les échan- crures ou évidements 5 de la partie supérieure 3 du carter, qui ouvrent vers la face frontale supérieure de la partie inférieure 2 du carter, des bornes de raccordement électriques métalliques 6 sont insérées, de manière définitive et parfaitement solide, bornes qui, à l'aide d1une vis de serrage 7 ou. de contacts à fiche 8, Otablissent la connexion avec chacune des lignes pilotes ou d'alimentation. A l'aide de goupilles rapportées 9, (figure 1), ces bornes de raccordement 6 sont ancrées dans des trous correspondants d'une plaquette à circuit imprimé 10 et réunies par soudage avec les voies conductrices imprimées de cette dernière.La plaquette à circuit imprimé 10, disposée transversalement dans la partie intérieure 2 du carter, est reliée mécaniquement à des plaquettes à circuit imprimé 11, qui lui sont perpendiculaires, dont l'une est représentée sur la figure 1, et qui portent, sur une face, des voies conductrices imprimées 12, et, sur l'autre face, des éléments constitutifs, non représentés, d'un circuit électrique. Il existe une connexion électrique entre les voies conductrices 12 et celles de la plaque-support 10. De plus, les premières sont connectées, suivant le schéma, aux contacts à fiche 13, qui sont disposés sur la plaque-support 10, et qui font saillie dans une ouverture 14 de la partie supérieure 3 du carter (figure 1, 3). Dans l'ouverture 14, on peut glisser un élément inséré 15, conçu de manière à être parfaitement ajusté à l'ouverture 14, et portant des contacts à fiche 16, qui, lorsquton glisse l'élément inséré dans l'ouverture 14, se mettent en prise avec les contacts i fiche 13 sur la plaque-support 10 et établissent une connexion électrique. L'élément inséré 15 consiste en un carter-tiroir 17, ouvert d'un côté, sur lequel sont rapportés des crans du type tenons 18, qui permettent de fixer le carter-tiroir 17, par crans, dans l'ouverture 14. En outre, des goupilles de fixation 20 (figure 1) viennent stinsérer dans des échancrures ou évidements 19 cor respondsets du carter-tiroir 17, goupilles qui, une fois if élé- ment 15 inséré, le bloquent par rapport å la partie supérieure 3 du carter. Ira paroi de couverture 21 du cart#r-tiroir 17 peut comporter une ouverture continue 22, dans laquelle un dispositif de réglage 23 est fixé par crans en 24 dispositif qui peut présenter un organe de manoeuvre 25 en forme de petit volant ou de bouton de réglage.L'organe de manoeuvre 25 permet de faire tourne un arbre ou axe d'ajustage 26, qui est en interaction avec un élément électrique correspondant, par exemple un potentiomètre d'affichage P 1, ce qui sera expliqué encore plus en détail ultérieurement. L'autre d'ajustage 26 est monté, de façon rotative, mais définitive et parfaitement solide, dans une attache 27 fixée par crans dans l'ouverture 22, et comprenant un moyeu 28 approprié Une plaque-support 29, maintenue par des crans de fixation 30 en saillie (figure 6), est insérée, de manière définitive et parfaitement solide, dans le carter tiroir 17 ouvert d'un côté. Cette plaque-support-2Ç porte, d'une part, les contacts i fiche 16, ét, d'autre pals, des éléments électriques, tels qu'ils sont schématiquement esquissés en 31 sur les figures 1 et 2. Mn outre, une plaque de protection (ou de fermeture) 32 est montée, de façon définitive et parfaitement solide, sur le carter tiroir 17, plaque qui obture l'ouverture 14 de la partie supérieu- re 3 du carter de 11 appareil, et qui présente deux pattes 33 en regard, cintrées à angle droit, qui comblent les évidements cor respondants de la partie supérieure 3 du carter de l'appareil, une fois l'élément 15 inséré, Les pattes 33 insérées permettent de retirer, de manière simple, l'élément inséré 15 de l'ouverture 14. Par ailleurs, la plaque de protection 32 est réalisée avec ane matière plastique transparente. En outre, l'ensemble peut encore être recouvert d'un capot de protection 34 transparent, qui recouvre les échancruès ou évidements 5, dans lesquels sont logées les bornes de r.cordo- ment 6, ainsi que l'organe de manoeuvre 25,et que nl'on peut assembler, A l'aide de crans du genre unB 35, avec la partie supérieure 3 du carter de l'appareil. Le circuit contenu dans le relais àaction différée, décrit jusqu'à présent, est illustré sur les figures 4 et 5. On constats sur la figure 4 que le circuit électrique est subdivi sé endeux parties indépendantes, dont la première comprend un élément d'alimentation en courant, un circuit logique et un élément ou étage de sortie, tandis que la seconde partie du circuit est esquissée sur la figure 4 sous forme de coffret 36. La seconde partie du circuit, logée dans ledit coffret 36, est représentée sur la figure 5; elle constitue un élément déterminant la valeur, c'est-à-dire, dans le cas considéré, le système de to-nporisation destiné à réaliser la fonction de temporisation ou de retardement que le circuit doit remplir. Ma première partie du circuit, précédemment mentionnée, est prévue sur les plaques-supports 10, il (figure 1), les branchements A-E étant connectés aux contacts à fiche 13. La seconde partie du circuit (figure 5) est disposée sur la plaque-support#29 de l'élément inséré 15; ses branchements A' à El sont soudés sur les contacts à fiche 16 correspondants. En remplaçant l'élément inséré 15 et, de ce fait, la seconde partie du circuit représentés sur la figure 5, on peut choisir la fonction de l'appareil conformément aux exigences du moment, l'élément inséré 15, ainsi que le dispositif de réglage 23, permettant le réglage requis, à l'aide du potentiomètre d'affichage P 1, dans sa gamme de valeurs (par exemple, entre 1 et 100 secondes). Les parties de circuit représentées sur les figures 4 et 5 fonctionnent de la manière suivante L'élément d'alimentation est constitué par un transformateur TR 1, un redresseur à deux alternances ou pleine onde GI, un condensateur de filtrage C 1 et une diode de stabilisation D 3, ainsi qu'une diode D 1. Le transformateur TR 1, avec les bornes d'alimentation a, b,-est conçu pour la tension d'alimentation alternative, au moment considéré. Ia tension Alternative qu'il a transformée est convertie en une tension continue pulsatoire ou ondulée par le redresseur à deux alternances GI. Cette tension continue pulsatoire est filtrée par le condensateur de filtrage C 1, qui est connecté en parallèle avec la sortie du redresseur GI. Une tension continue non filtrée ne serait pas utilisable pour la commande de la partie logique du circuit ains que du système de temporisation représenté sur la figure 4. La diode de stabilisation D 3 connectée en parallèle avec le condensateur de filtrage a 1 par l'intermédiaire d'une résistance R 4, permet, conjointement à la résistance R 4, de maintenir stable, la tension d'alimentation du système de temporisation (figure 5), indépendamment des variations de la tension d'alimentation. La diode D 1, prévue entre la sortie du redresseur à deux alternances GI et le condensateur de filtrage C 1, permet de fournir, de la manière précédemment mentionnée, une tension d'alimentation filtrée à la partie logique du circuit et au système de temporisation, tandis que la tension d' alimentation destinée à ltamplificateur de sortie reste non filtrée. Cette séparation des deux tensions d'alimentation permet de garder le condensateur de filtrage C 1 à une faible importance, en ce qui concerne les voleurs. Sur la figure 4, la partie logique du circuit est conçue pour un relais à action différée à attraction retardée. L'en- chainement logique est réalisé par deux transistors T 1, T 2, une diode D 6, des résistances R 1, R 3, et un condersateur C 2. Lorsque la tension de service est appliquée aux bornes de tension secteur (ou bornes d1alimentation) a, b, de l'élément d'alimentation, le condensateur de filtrage C i, est, d'une part, char36 par l'intermédiaire de la diode D 1, tandis que, d'autre part, la tension continue non filtrée provenant de la sortie du redresseur à deux Alternances GI aboutit à la base du transistor T i, en passant par la résistance R i, de sorte que la section collecteur-émetteur du transistor devient con ductrice. De ce fait, aucun courant ne peut passer, par la résistance R 3, dans la base du transistor T 2, dont la section collecteur-émetteur continue ainsi de présenter unebaute résistance. 0n a donc réussi à mettre immédiatement la tension dlklimentation à la disposition du système de temporisation selon la figure 5. C'est le début de la période de minutAge. Si une coupure de la tension secteur se produit à un moment quelconque, la tension continue non filtrée s 'annule ins tantanément à la sortie tu redresseur à deux alternances GI, et, de ce fait, aucun courant de base ne peut plus alimenter le transistor T 1,et la section collecteur-émetteur de celui-ci prise sente une forte résistance électrique. Cependant, le condensateur de filtrage a 1 reste encore chargé, de sorte que, par l'intermédiaire de la résistance R 3, le condensateur C I k mente en courant la base lu transistor T 2, dont la section collecteur-émetteur devint de ce fait conductrice.Ceci entrai- ne une décharge très rapide du condensateur O 10, qui détermine le temps pour le système de temporisation de la figure 5 - condensateur qui sera encore décrit ultérieurement -, et ce par I 'intermédiaire du transistor T 2 et de la diode D 6. Ceci assu- re la remise à zéro du circuit déterminant le temps, c'est-à- dire du système de temporisation (figure 5), me pendant les coupures les plus brèves de la tension de service, de sorte que la période de minutage peut à nouveau démarrer. Le condensateur C 2, monté en parallèle avec la base du transistor T 2, est chargé lorsque la section collecteur-émet- teur T X présente une haute résistance électrique. L'étape de sortie du circuit représenté sur la figure 4 présente une sortie de relais; celle-ci est commandée par le système de temporisation (figure 5). L'étage de sortie contient donc le relais REL I avec les contacts de relais 150, 160, 180, 250, 260, 280, ainsi qu'un transistor le 3 et une résistance R 6 connectée en série et précédant la base de ce dernier. Après le déroulement d'un laps de temps prédéterminé, le système de temporisation rqrésenté sur la figure 5 fournit un courant positif, par l'intermédiaire de la borne E#', lequel alimente la base du transistor T 3 par 1 'intermédiaire de la résistance R 6. De ce fait, la section collecteur-émetteur du transistor T 3 présente une faible résistance électrique, de sorte qu'un courant électrique provenant de l'élément dlklimen- tation précédemment décrit passe par le relais REL I, dont les points de repos 150/160 ou 250/260 s'ouvrent, tandis que les contacts de travail 150/180 ainsi que 250/280 se ferment. L'élément déterminant la valeur, c'est-à-dire, dans le cas considéré, le système de temporisation, est représenté sur la ligure 5. Il comporte un condensateur C 10 générateur de signaux d'horloge et une résistance R 3 connectée en série avec celui-ci, ainsi qu'un thyristor tétrode Eh 1, le potentiomètr#e d'affichage PI et un potentiomètre d'équilibrage P 2 connecté en série avec ce dernier. La durée du laps de temps réglé est déterminée par les valeurs du condensateur C 10, de la résistance R 3, et par le rapport des résistances des deux potentiomètres P 1, P 2.La condition déterminant le début du minutage est l'existence d'une tension de service positive aux bornes de raccordement ' D', tandis que la borne de raccordement B ' est bloquée, ce qui veut dire que le courant ne peut ni entrer ni sortir par cette borne de raccordement. Comme on le constate sur la figure 7, le potentiomètre d'affichage P 1 est équipé d'un cadran 50, qui permet le réglage du laps de temps souhaité, par l'intermédiaire de l'organe de manoeuvre 25 et de l'axe d'ajustage 26. Le potentiomètre d'équilibrage P 2 permet d'équilibrer les tolérances des éléments constitutifs déterminant le temps (C 1, R 3 et P 1). La borne de raccordement D' conduit à une borne extérieure Z (figure 4), à laquelle correspond une seconde borne extérieure Z, reliée à la borne de raccordement /~'. Les deux bornes extérieures Z permettent le branchement d'un potentiomètre extérieur, qui n'est pas représenté en détail, et grâce auquel on peut prévoir un moyen de commande à distance. Si une telle commande à distance doit être utilisée, on r*- gle le potentiosètre P 1 de manière à le court-circuiter. Dlau- tre part, lorsque la commande à distance n'est pas utilisée, les deux bornes extérieures Z sont interconnectées par un étrier de court-circuit. Lorsqu'on applique la tension de service aux bornes de raccordement A', D', C' du système de temporisation selon la figure 5, une tension, qui est fonction du réglage des potentiomètres P 1, P 2, existe à l'anode du thyristor tétrode Th 1. Le conden sateur G 10, qui, tout d'abord, au début, n'est pas sous charge, est chargé par le courant qui passe par la résistance R 3. La tension existant à ltélectrode de commande du thyristor tétrode Th 1 baisse donc à une vitesse qui est déterminés par les valeurs du condensateur C 10 et de la résistance R 3. Dès que la tension à l'électrode -de commande du thyristor tétrode Eh 1 est tombée au-dessous de la tension à l'anode, le thyristor tétrode Eh 1 établit une connexion, ce qu~ signifie qu'une tension poe sitive apparait ê la borne B' du système de temporisation. Gomme précédemment expliqué, on se sont de ce saut de tension positif pour actionner l'étage de sortie du circuit selon la figure 4. REVE#DICÂTIONB a appareil électrique, de préférence relais à action différée, comportant un carter dans lequel est logé un circuit électrique avec les bornes de raccordement correspondantes, accessibles de l'extérieur, caractérisé en ce que le circuit électrique est subdivisé en au moins deux parties indépendantes, dont la première, avec les éléments constitutifs qui lui sont affectés, est disposée dans le carter proprement dit (1,2) de l'appareil, et la seconde, avec les éléments constitutifs qui lui sont affectés, dans une garniture ou élément inséré séparé (15), et en ce que 1'élément inséré (15) est interchangeable ou amovible et peut s'emporter dans le carter (1,2) de l'appareil, les deux parties du circuit étant tranchées dans des contacts à fiche (13, 16) correspondants, qui se trouvent en prise, par paires, les uns avec les autres, lorsque l'élément inséré (15) est emboîté. 2.- Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que la première partie du circuit,logée dans le carter (1,2) de llappareil, comprend au moins un élément d'alimentation en courant, une partie logique du circuit et un élément ou étage de sortie, et en ce que la seconde partie du circuit (figure 5), disposée dans l'élément inséré (15), constitue un élément déterminant la valeur voulue pour la fonction que doit remplir le circuit. 3.- Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément inséré (15) est réalisé sous forme de sous-ensemble contenant les éléments constitutifs électriques et le dispositif de réglage (23) nécessaire pour la seconde partie du circuit, sous-ensemble que l'on peut glisser ou insérer dans une ouverture (14) correspondante du carter (1,2) de l'appareil, et qui présente les éléments de protection ou éléments annexes ou rapportés (32, 33) qui sont nécessaires pour le raccordement du carter (1,2) de l'appareil). 4.- Appareil selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'élément inséré (15) peut entre fixé, de manière amovible, par des crans, dans l'ouverture (14) du carter (1,2) de l'appareil. j appareil selon la revendication 3, caractérisé en ce que le carter de l'appareil, réalisé en deux parties, comprend une partie inférieure (2), dans laquelle se loge la première partie du circuit (figure 4), et une partie supérieure (3), reliée de manière amovible à la partie inférieure, qui présente une ouverture d'insertion t14) pour l'élEmfnt à insérer t15). 6.- Appareil selon la revendication 5,- caractérisé en ce que la partie supérieure (3) contient les ooraes de raccordement (6) lesquelles sont reliées mécaniquement à une plaquette à circuit imprimé (10), qui est fixée sur la partie supérieure (3) et qui porte la première partie du circuit, et sur laquelle sont disposés les contacts à fiche (13) correspondant à la première partie du circuit. 7.- Appareil selon la revendication 5, caractérisé en ce que la partie supérieure (3) du carter (1)de l'appareil peut être fixé par crans, et de manière amovible, sur la partie infé- rieure ( 8.- Appareil selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'élément inséré (15) est constitué par un carter-tiroir (17), ouvert d'un coté, dans la paroi de couverture ou de recouvrement (21) duquel un dispositif de réglage (23) est fixé par# crans, et en ce que la seconde partie du circuit (figure 5) est disposée sur une plaque-support (29), qui est installée ou insérée dans le carter-tiroir (17) de manière définitive et parfaitement solide, et qui porte les contacts à fiche (16) correspondant à la seconde partie du circuit. 9.- Appareil selon la revendication 8, caractérisé en ce que la plaque-support (29) est reliée par crans au carter-tiroir (17). 10.- Appareil selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'une plaque de protection (32) est montée sur le carter-tiroir (17), plaque qui obture l'ouverture (14) du carter (1) de l'appareil, et qui présente deux pattes (33) en regard, cin- trées à angle droit, qui comblent les évidements (34) correspondants du carter (i) de l'appareil, lorsque l'élément inséré (15) est emboité.