Brevet FR2383517A1 — publié le 19781006

L'invention concerne un relais électrique à adhérence, réglable avec une grande sensibilité, comportant un circuit magnétique permanent, avec dérivation magnétique - à matière magnétique douce - pièces polaires, bobines excitatrices et une armature soumise à l'action d'un ressort, s'appliquant magnétiquement sur les pièces polaires et fonctionnant comme dispositif de décollement pour la commutation, ainsi qu'un organe de commande Des relais à adhérence de ce genre comportent des systèmes magnétiques pour être insérés dans des circuits électriques, dans lesquels les opérations de commutation sont commandées avec de faibles courants Les relais à adhérence sont alors équipés, en général, d'armatures battantes, qui lors de leur mouvement de bascule déplacent un organe de commande dans une direction predé- terminée et actionnent directement ou indirectement des contacts dans un circuit électrique. Le mouvement de l'organe de commande est déterminé, d'une part, par le dégagement de l'adhérence de l'armature à l'une des pièces polaires du relais et, d'autre part, par un ressort qui assure le basculement de l'armature battante. Ce ressort est, la plupart du temps, un ressort de traction qui, lorsque le relais à adhérence est à l'état de repos (armature attirée), présente sa précontrainte maximale. Cette précontrainte diminue au cours du mouvement de bascule de l'armature et atteint, dans le cas dans lequel armature n'est pas limitée dans sa liberté de mouvement lors du basculement, un état de détente totale Ceci signifie que, dans la phase peut etre déterminante de la transmission de force à partir du ressort de traction, on ne dispose plus de réserves. I1 faut cependant avoir la garantie, pour des raisons de sécurité et de sûreté de fonctionnement, avec de tels relais à adhérence, que la transmission de force du ressort, par l'intermédiaire de l'armature du relais, à l'organe de commande, est toujours suffisante pour que le mécanisme de déclenchement ne soit compromis en aucune façon. L'invention a, dans ces conditions, pour but, pour des relais électriques à adhérence, réglables avec une grande sensibilité, de réaliser le système magnétique de telle manière, que l'action de force sur les éléments à actionner soit peu importante au début du décollement de l'armature et très importante à la fin de ce processus, afin de permettre d'obtenir une fonction de renforcement de force sur l'organe de commande La solution de ce problème, pour un relais à adhérence du genre mentionné ci-dessus, consiste, conformément à l'invention, en ce que le ressort est monté de façon à avoir l'une de ses extrémités à proximité de l'arrête tranchante de l'armature et son autre extrémité à un bras de levier formé par l'armaturev de telle manière que l'axe du ressort et l'axe de l'armature forment un petit angle i 1 lorsque le relais est à l'état de repos et un grand angle (2 lorsque le relais est en fonctionnement, et que la composante de force P produite comme force de rotation sur l'armature par ce ressort est peu importante dans son état de repos précontraint et très importante dans son état de fonctionnement partiellement détendu. Divers modes de réalisation de l'invention sont expliqués dans la suite. Un relais à adhérence ainsi réalisé présente l'avantage de ne nécessiter qu'une faible différence entre la force de maintien magnétique suffisante et le point de réaction de l'armature par désexcitation électromagnétique du circuit de l'armature. On obtient ainsi, pour le système, la faible puissance électrique de réaction qui est souhaitée. Une fois que l'armature est revenue en arrière de quelques degrés, la force fournie mécaniquement augmente fortement et peut s'exercer pleinement pour l'actionnement d'éléments mécaniques. Conformément à un second mode d'exécution, le relais à adhérence peut être réalisé aussi de manière à comporter, montés au-dessus et à un certain écartement de l'armature, un autre élément élastique, qui est pourvu, à proximité d'une pièce polaire servant de surface d'application pour l'armature, d'une flèche de flexion tournée en direction de l'armature et qui est précontraint mécaniquement en direction de l'armature. Des modes d'agencement avantageux correspondant à cette seconde solution ressortent d'indications données plus loin. Cette seconde solution permet d'obtenir les avantages suivants Le ressort supplémentaire procure alors une bonne division du travail. Pour le point de réaction de l'armature, la force du ressort de traction est déterminante à elle seule, et ce n'est que lorsque se poursuit le processus de basculement de l'armature que le ressort additionnel entre en action, en exerçant par suite une fonction de renforcement de force sur l'organe de commande. On peut ainsi régler particulièrement bien le relais à adhérence dans cette forme de réalisation, étant donné que le système magnétique du relais à adhérence ne subit pas d'influence défavorable de différences des coefficients de frottement du second ressort, qui peuvent avoir un fort effet due dispersion. L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description ci-après et des dessins annexés représentant des exemples de réalisation de l'invention, dessins dans lesquels - la figure 1 montre un relais à adhérence avec ressort de traction, l'armature étant en position de fermeture - la figure la montre ce relais avec l'armature en position d'ouverture - la figure 2 montre un relais à adhérence avec un ressort en forme de fil métallique soumis à flexion, l'armature étant fermée - la figure 2a montre ce relais, l'armature étant ouverte - la figure 3 montre un relais à adhérence avec ressort hélicoïdal et ressort en lame soumise à flexion, l'armature étant fermez - la figure 3a montre ce relais, l'armature étant ouverture. Le relais à adhérence représenté en figures 1 et la comporte une culasse 1 en forme de U, qui porte sur l'une de ses branches une bobine excitatrice 2. Au-dessous de l'élément de liai son de ces branches s'applique un aimant permanent 3. Sur les pièces polaires s'appuie à l'état de repos une armature 4. Une arête tranchante 5 servant de point de rotation de l'armature repose dans un support de réception 6, qui est muni d'un épaulement 7. Un ressort 8a (ressort hélicordal) est tendu entre cet épaulement et l'armature. Celle-ci, lors de son processus de décollement, déplace un organe de commande 9 dans une direction prédéterminée. L'axe du ressort et l'axe de l'armature font, à l'état de repos, un petit angle d 1 qui devient un angle sensiblement plus grand d 2 dès que l'armature s'est ouverte. Les figures 2 et 2a se rapportent au même relais à adhérence que celui des figures 1 et la, mais ce relais comporte ici un ressort 8b qui est agencé en fil métallique soumis à flexion. Selon les figures 3 et 3a, le relais à adhérence, conforme à la seconde solution indiquée ci-dessus, comporte également une culasse 1 en forme de U, avec une bobine excitatrice 2 et un aimant permanent 3. L'armature 4 s'appuie sur une pièce polaire 14 comme point de rotation et porte à une extrémité un ressort héli cotidal 8c. Au-dessus de l'armature 4, il est prévu un dispositif comportant un autre élément élastique 10 précontraint. Cet élément est constitué par un ressort en forme de lame soumise à flexion, qui présente une flèche 11, sur laquelle l'armature peut transmettre son mouvement de déplacement au ressort en lame à flexion. Dans l'état de repos, ce ressort s'appuie contre une butée 12. De préférence, le fléchissement du ressort à lame soumise à flexion est réalisé de façon à ce qu'il présente une autoélasticité. Grâce à cet agencement, on arrive à ce que la remise en position de l'armature ainsi que la remise à l'état de tension des deux ressorts au moyen de l'organe de commande 9 puissent s'effectuer en une seule et meme phase opératoire. Afin de permettre au ressort à lame soumise à flexion, dans sa première phase de mouvement, de sauter sans obstacle dans la position opposée produisant la force voulue, il est nécessaire de prévoir un certain jeu 13 entre le ressort à lame et l'organe de commande 9. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation ci-dessus décrits et représentés, à partir desquels on pourra prévoir d'autres modes et dautres formes de réalisation, sans pour cela sortir du cadre de l'invention. R E V E E D I C A T I O N S 10) Relais électriqué à adhérence, réglable avec une grande sensibilité, comportant un circuit magnétique permanent, avec dérivation magnétique - à matière magnétique douce pièces polaires, bobines excitatrices et une armature soumise à l'action d'un ressort, s'appliquant magnétiquement sur les pièces polaires et fonctionnant comme dispositif de décollement pour la commutation, ainsi qu'un organe de commande, relais caractérisé en ce que le ressort (8a, 8b) est monté de façon à avoir l'une de ses extrémités à proximité de l'arête tranchante (5) de l'armature {4) et son autre extrémité à un bras de levier formé par l'armature, de telle manière, que l'axe du ressort et l'axe de l'armature forment un petit angle CK 1 lorsque que le relais est à l'état de repos et un grand angle i 2 lorsque le relais est enlfonctionne- ment, et que la composante de force P produite comme force de rotation sur l'armature par ce ressort est peu importante dans on état de repos précontraint et très importante dans son état de fonctionnement partiellement détendu. 20) Relais, selon la revendication 1, caractérisé en ce que le ressort (8a) est un ressort hélicoldal, dont une extrémité est fixée à un épaulement (7) au-dessus du support de réception (6) prévu pour l'arête tranchante (5) 30) Relais selon la revendication 1, caractérisé en ce que le ressort (8b) est un ressort formé par un fil métallique sous flexion, qui s'étend librement au-dessus d'un bord du support de réception (6) prévu pour l'arrête tranchante (5), est précontraint en forme de spirale et a l'une de ses extrémités reliée à la culasse (1) du système magnétique. 40) Relais électrique à adhérence, réglable avec une grande sensibilité, comportant un circuit magnétique permanent, avec dérivation magnétique - à matière magnétique douce - et pièces polaires, bobines excitatrices et une armature soumise à l'action d'un ressort, s'appliquant magnétiquement sur les pièces polaires et fonctionnant comme dispositif de décollement pour la commutationp ainsi qu'un organe de commande selon l'une quelconque des revendications 1 à 3,relais caractérisé en ce qu'il comporte, monté audessus et à un certain écartement de l'armature (4), un autre élément élastique (10), qui est pourvu, à proximité d'une pièce polaire (14) servant de surface d'application pour l'armature, d'une flèche de flexion (11) tournée en direction de l'armature (4) et qui est précontraint mécaniquement en direction de l'armature 50) Relais selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'élément élastique supplémentaire (10) est un ressort en forme de lame soumise à flexion 60) Relais selon l'une ou l'autre des revendications 4 et 5, caractérisé en ce que l'élément élastique supplémentaire (16) s'appuie, dans la position de repos précontrainte, contre une butée fixe ou une butée réglable (12). 70) Relais selon l'une quelconque des revendications 4 à 6, caractérisé en ce que les deux ressorts (8c, 10) peuvent être précontrainte simultanément par l'organe de commande (9).