Brevet FR2388394A1 — publié le 19781117

La présente invention concerne un appareil de couplage électromagnétique sous boîtier, et notamment un contacteur, comportant un noyau d'élec troaimant, une armature disposée dans le haut du boîtier et qu'une bobine déplace vers le noyau, un support de ponts de contact mobiles dans le bas du boîtier, et des pièces intermédiaires guides dans le boîtier et établissant une liaison rigide entre l'armature et les ponts de contact, chaque pièce intermédiaire portant une bride, qui s'engage derrière un talon de l'armature et applique cette dernière sur un épaulement de la pièce intermédiaire. Dans le cas de tels contacteurs, il est nécessaire d'une part de réaliser une fixation simple du noyau. d'électroaimant mobile, c'est-à-dire d'assurer une fabrication economique avec des tolérances aussi grandes que possible, et d'autre part de garantir une interchangeabilité rapide de la bobine, sans l'aide d'outils etsans réduction de la durée de vie et de la fonctionnalité. La demande- de brevet de la Republique fédérale d'Allemagne publiée sous le nO 2 514 904 décrit un tel montage. L'armature est reliée comme suit à une pièce de guidage : deux brides, disposées de part et d'autre de l'armature et reliées à la pièce de guidage, s'engagent derrière un talon de irarmature et appliquent cette dernière contre un épaulement de la pièce de guidage. Le côté opposé de la pièce de guidage est relié au support de ponts de contact, généralement par vissage. De tels assemblages vissés présentent l'inconvénient suivant : un démontage du support de ponts de contact exige beaucoup de temps et de travail dans le cas de pièces de contact usées ou très endommagées. Il est généralement nécessaire de démonter le boîtier, puis de sortir toutes les pièces détachées, ce qui entraîne évidemment un important travail de montage ultérieur. L'invention vise a ameliorer l'accouplement mécanique du support de ponts de contact et de l'armature, ainsi que l'interchangeabîlité des diverses pièces. Selon une caractéristique essentielle de ltinvention, la pièce intermédiaire porte une seconde bride, qui s'engage derrière un talon du support de ponts de contact et maintient ledit support sur un second epaulement de la pièce intermédiaire. Il est toutefois avantageux de réaliser la seconde bride sous forme d'un levier tournant, car un déverrouillage plus facile est alors possible. Ce déverrouillage est encore facilite quand la seconde bride est réalisée sous forme d'un levier double, pivotant sur une partie, le bras de levier long s'engageant derrière le talon du support de ponts de contact. Le ressort repousse le bras de levier court dans le sens de verrouillage, c'est-à-dire que par suite du rapport de transmission, le bras court du levier double est éloigné par rotation du support de ponts de contact. Le ressort peut être constitué par un bras elastique perpendiculaire au sens de rotation1 c'est-à-dire au sens de verrouillage, ou par deux bras de ce type; il suffit de veiller à dévier la force élastique dans le sens de verrouillage. Ce résultat peut être obtenu par exemple à l'aide de biseaux sur les bras élastiques et sur le bras court du levier double.Il est par ailleurs possible de maintenir la bride sur une position intermédiaire ou de libéra- tion, dans laquelle il est -facile de sortir le support de ponts de contact de sa fixation, en déplaçant sur les biseaux des faces planes, immobilisant dans cette position la bride réalisée en levier double. Une disposition semblable peut aussi être prévue sur la bride fixant l'armature sur la pièce intermédiaire. Des bras élastiques, perpendiculaires au sens de verrouillage, chargent dans le sens de fermeture la bride cons tituée par un levier double avec des biseaux appropries; des plans prévus sur les bras élastiques ou les brides, dans le sens de fermeture, permettent dans ce cas aussi d'immobiliser la bride dans une position intermédiaire. Le démontage facile du pont de contact ne peut toutefois être garanti que si la partie inférieure du boîtier, contenant les chambres de coupure, et la partie supérieure, contenant l'armature, sont séparables à la hauteur voulue. Il en est ainsi de façon optimale quand l'axe de rotation des secondes brides de fixation du support de ponts de contact se trouve sur les pièces intermédiaires, il suffit alors de faire pivoter les secondes brides vers l'extérieur, puis de sortir le support. Un démontage de l'équipement de l'armature, avec sortie de cette dernière, ou un éventuel démontage du noyau devient inutile. La sortie est en outre relativement simple; il suffit de rabaisser la seconde bride, à l'aide d'un tournevis par exemple. Les deux brides des deux pièces intermédiaires assurent un assemblage facile et rapidement démontable de l'armature mobile et du support de ponts de contact; la pièce intermédiaire est en outre utilisable comme élément de guidage. La meilleure solution consiste à prévoir un guidage des pièces intermédiaires à l'intérieur du boîtier, dans la zone du centre de gravité du système forme par l'armature, les pièces intermédiaires et le support des ponts de contact mobiles.On évite ainsi un gauchissement et par suite une éventuelle deterioration des faces de guidage par un frottement défa vorable Au lieu d'une seconde bride de fixation du support de ponts de contact sur les pieces intermédiaires, il est également possible de prévoir sur ce support une encoche en queue d'aronde, agissant en liaison avec une encoche en queue d'aronde correspondante sur les-pièces intermediaires. Il convient de nouveau de veiller à ce que le plan de séparation des parties supérieure et inférieure du boîtier se trouve dans la zone des encoches en queue d'aronde. Il convient en outre de veiller à ce que les encoches en queue d'aronde se trouvent dans la partie supérieure du boîtier dans l'état coupé, c'est-à-dire quand l'armature est éloignée du noyau, afin d'interdire ainsi un décalage du support de ponts. de contact dans les pièces intermédiaires, lors du démontage de la seule. partie supérieure du boîtier, contenant l'armature et le support. L'invention sera decrite plus en détail en regard des dessins annexés à titre d'exemples non limitatifs et sur lesquels la figure 1 est la coupe partielle d'un contacteur équipé de la pièce intermédiaire selon l'invention; la figure 2 est une vue de la pièce intermédiaire suivant la flèche II; la figure 3 est une coupe suivant l'axe III-III; la figure 4 est une vue de la pièce intermédiaire suivant la flèche IV; et la figure 5 est une élévation laterale suivant l'axe V-V de la figure 1. La figure 1 est la coupe d'un contacteur 10. Ce contacteur est logé dans un boîtier constitué par une partie inférieure 12 et une partie supérieure 14, reliée à la précédente. La partie inférieure 12 contient un support 16 muni d'ouvertures 18 pour le logement de ponts de contact non représentés; dans le contacteur selon figure 1, les contacts fixes 20 se trouvent au-dessous des ponts de contact et sont représentés en tirets. La partie supérieure 14 du boîtier contient un noyau 22 fixe, solidaire de la partie supérieure 14 par une pièce 24 du boîtier. Le noyau fixe agit en liaison avec une armature mobile 26, dont le mouvement est commandé par une bobine 28. Le noyau 22 et l'armature 26 ont une section en E. Les faces extérieures des branches extérieures de l'armature 26 présentent une saillie 32 comportant une face 34 parallèle aux faces polaires et une dépouille 36. Cette saillie ou talon 32 bloque l'armature 26 sur une pièce intermédiaire 40 établissant la liaison entre l'armature 26 et le support 16 de ponts de contact. Cette piece intermediaire 40 est réalisée en matière plastique et guidée par un guide 38 du boîtier 14, au voisinage de la zone représentée sur la figure 2. Cette zone correspond sensiblement à la position du centre de gravité du système formé par l'armature 26, la pièce intermédiaire 40 et le support 16 avec les ponts de contact. La pièce intermédiaire 40 comporte à sa partie supérieure, voisine de l'armature, une bride 42, pouvant pivoter sur un axe 44 par rapport à la pièce 40. La bride 42 comporte un bec 46, dirigé vers l'intérieur et agissant par la dépouille 36 en liaison avec le talon 32 de l'arma- ture. La première bride 42 comporte une rallonge 48, qui sort du boîtier 14 par le couvercle supérieur 142 de ce dernier. La partie inférieure de la pièce intermédiaire 40, c'est-à-dire l"extrémité opposée, porte une seconde bride 50, qui pivote également sur un axe 52 par rapport à la pièce 40.Cette bride inférieure 50 comporte un bras de levier court 54 et un bras de levier long 56; le bras long s'engage derrière une dépouille 162 du support mobile 16 de ponts de contact et applique ce dernier sur un épaulement 58 de la pièce intermédiaire. Dans la position représentée à la figure 1, les brides 42 et 50 sont chargées dans le sens de fermeture, de fanon à immobiliser l'armature ou le support de ponts de contact. La bride 50 de fixation du support 16 de ponts de contact est représentée en coupe sur la figure 1; la figure 2 représente une vue de cette bride suivant la flèche II. On distingue le petit bras de levier 54, qui disparaît derrière deux bras elastiques 60 et 62. Ces deux bras se rapprochent par élasticité, perpendiculairement au sens de verrouillage de la bride 52. La force élastique des deux bras 60 et 62 est déviée par des biseaux, comme le montre plus nettement la figure 3. Cette dernière est une coupe des deux bras élastiques 60 et 62, qui comportent sur la face en regard de la paroi du boîtier des biseaux 64 et 66, correspondant aux biseaux 68 et 70 du bras de levier court 54.Sur la figure 3, A et B désignent le sens d'action de la force elastique du bras 60 ou 62, et la flèche C représente le sens inversé de la force chargeant le bras de levier court 54. Dans ce cas, le bras de levier 50 (cf. figure 1) tourne dans le sens trigonométrique, indique par la flèche D sur la figure 1. Les bras 60 et 62 comportent en outre des faces planes 73 et 72, correspondant à des faces planes 74 et 76 du bras de levier court 54. Ces faces planes, parallèles suivant le sens de verrouillage de la seconde bride 50, immobilisent la bride 50 dans la position d'ouverture, après son pivotement dans le sens inverse de celui de la flèche D (figure 1) Il est évidemment possible de n'utiliser qu'un seul bras au lieu de deux bras élastiques; il suffit alors de prévoir une plus grande force élastique du bras, de façon à garantir dans tous les cas une charge de la bride dans le sens de fermeture. La figure 1 montre que l'axe de rotation 52 de la bride 50 se trouve dans la moitié supérieure du boîtier7 près du plan de joint de la partie inférieure 12. Cette dernière comporte un epaulement non représente, qui appuie sur la face extérieure 76 de la bride et charge ainsi cette dernière dans le sens de la flèche D, dans le contacteur monté. La rotation de la bride est ainsi produite lors du montage. Pour démonter le support de ponts de contact, il suffit de faire pivoter la bride 50 dans le sens opposé à celui de la flèche D, pour l'éloigner du support 16. Un épaulement ou un élément semblable (non représenté) peut être prévu à cette fin sur la seconde bride; un outil, tel qu'un tournevis, placé derrière cet épaulement et prenant appui sur une traverse 78 de la pièce intermédiaire 40 permet alors de dégager la bride 50 par rotation.Les deux faces planes 72 et 73 ou 74 et 76 maintiennent la bride 50 dans la position déverrouillée (non représentée). La bride 42 applique de même l'armature mobile par sa face 34 contre un épaulement 102 de la pièce intermédiaire. La charge de la bride 42 dans le sens de verrouillage s'effectue de la même façon que celle de la bride 50, comme le montrent les figures 4 et 5. Deux bras écartés 104 et 106 exercent l'un vers l'autre une force élastique dans le sens de la flèche F ou G. Une déviation est de nouveau nécessaire pour repousser la bride 42 dans le sens de verrouillage; comme le montre la figure 5, cette déviation est obtenue à l'aide des biseaux 108, 110 des bras 104, 106 et 112, 114 de la bride 42. Les deux forces élastiques des bras 104 et 106, également représentées sur la figure 5, sont déviées dans le sens H par les biseaux 108, 110 et 112, 114, et font ainsi tourner la bride 42 dans le sens des aiguilles d'une montre sur la figure 1. La figure 4 montre que les bras élastiques 104 et 106 sont relativement étroits; comme les bras 60 et62, leur largeur dans la zone reliée à la pièce intermédiaire est plus grande que celle de la zone d'interaction avec les brides 42 et 50. Tous les bras portent des becs dirigés vers l'intérieur 601, 621 et 1041, 1061. Ces becs servent uniquement à faciliter la realisation des biseaux64, 66, 108 et 110. Sur la figure 5, chaque bras présente en outre un biseau 116 ou 118; ces biseaux servent à fixer la bride 42 en position déverrouillée, le passage de la position représentée à la figure 5 dans la position d'ouverture totale imposant le franchissemeng d'une position intermédiaire, formée par les faces planes 120, 122 des bras et 124, 126 de la bride 42. La figure 4 montre en outre que la pièce intermédiaire 40 est plus large au voisinage de la bride 42 et comporte de chaque côté un talon 128, 130 et un bossage 132, 134. Les deux bossages 132, 134 guident chacun un ressort de compression non représenté, prenant appui d'un côté sur le talon 128, 130 et de l'autre côté sur une butee de la partie supérieure du boîtier, afin de maintenir et de charger en permanence l'armature 26 et le support 16 de ponts de contact dans le sens de la coupure. Il convient de retenir que l'armature 26, le support 16 de ponts de contact et la pièce intermédiaire 40 forment un système, dont le centre de gravité passe par les talons 38 du boîtier (comme précédemment décrit à l'aide de la figure 2). On évite ainsi un gauchissement de l'armature mobile et du support de ponts de contact par rapport au boîtier, ce qui contribue à un guidage optimal du système mobile à l'intérieur du contacteur. Le montage et le démontage s'effectuent comme suit. Mettre en place, puis fixer dans la partie inférieure du boîtier les pièces de contact fixes 20, les dispositifs éventuels de soufflage d'arc et les bornes. Monter ensuite le noyau fixe 22 dans la partie supérieure du boîtier, puis le visser le cas échéant sur une platine de guidage, représentée par la surface hachurée 24. Introduire simultanément les pièces intermédiaires dans l'ouverture de guidage 38. Placer ensuite la bobine 28 sur la branche médiane du noyau 22; faire pivoter les deux brides 42 vers l'extérieur pour permettre l'application de l'armature 26 sur les portées 102. Le pivotement des brides 42 vers l'intérieur, c'est-à-dire en direction de l'armature, les fait s'engager derrière les épaulements 36, de sorte qu'elles sont maintenues par les bras élastiques 104 et 106 dans le sens de fermeture. Le système magnétique est ainsi monté. Il reste à fixer le support de ponts de contact sur les pièces intermédiaires. Faire pivoter les brides 50 vers l'extérieur dans le sens inverse de celui de la flèche D, de façon que le support de ponts de contact s'applique sur la face 58 des pièces intermédiaires 40. Faire ensuite pivoter les brides 50 vers l'intérieur, afin qu'elles s'engagent sur les dépouilles 162. L'élasti citc des bras 60 et 62 repousse les brides 50 dans le sens de verrouillage. Le reste du montage est simple; il suffit de relier la partie supérieure du boîtier contenant le systeme magnétique à la partie inférieure, de placer le couvercle 142, puis de visser le tout. Le contacteur est alors monté; La description du montage montre que la réalisation particulière des pièces intermédiaires avec les brides 42 et 50 facilite notablement le montage. Le montage s'effectue dans l'ordre inverse des opérations. Pour démonter l'armature, il suffit de retirer le couvercle 142, de faire pivoter les brides 42 vers l'extérieur, puis de sortir l'armature. Il est alors facile de sortir la bobiner puis de dévisser et sortir le noyau. Pour remplacer simplement le support de ponts de contacts il suffit de séparer la partie supérieure du boîtier contenant le système magnétique de la partie inférieure, puis de faire pivoter les brides 50 dans le sens opposé à celui de la flèche D. Le support se démonte ensuite facilement. Il va de soi que de nombreuses modifications peuvent etre apportées à l'appareil décrit sans sortir du cadre de l'invention. Revendications 1. Appareil de couplage électromagnétique sous boîtier, et notamment contacteur, comportant un noyau d'électroaimant, une armature disposee dans le haut du boîtier et qu'une bobine déplace vers le noyau, un support de ponts de contact mobiles dans le bas du boitier et des pièces intermédiaires guidées dans le boîtier et établissant une liaison rigide entre l'armature et les 8upts des pantschaque pièce intermédiairepsr; tant une bride, qui s'engage derrière un talon de l'armature et applique cette derniere sur un épaulement de la pièce intermédiaire, ledit appareil étant caractérisé en ce que la pièce intermédiaire porte une seconde bride, qui s'engage derrière un talon du support de ponts de contact et applique ledit support sur un second épaulement de la pièce intermédiaire. 2. Appareil de couplage selon revendication 1, caractérisé en ce que la seconde bride est réalisée sous forme d'un levier monté en rotation sur la pièce intermédiaire et qu'un ressort applique sur le support de ponts de contact dans le sens de verrouillage. 3. Appareil de couplage selon revendication 2, caractérisé en ce que la seconde bride est réalisée sous forme d'un levier double pivotant, dont le bras long s'engage derriere le talon du support de ponts de contact et dont le bras court est repoussé par le ressort dans le sens de verrouillage. 4. Appareil de couplage selon une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le ressort est constitué par un bras élastique au moins de la piece intermédiaire, repoussant la seconde bride dans le sens de verrouillage. 5. Appareil de couplage selon une quelconque des revendications 1 à 4, .n~ce it moins uniras est déformable élastiquement en direction de l'axe de rotation de la seconde bride, perpendiculairement au sens de fermeture; et que le bras court du levier double comporte au moins un-biseau et ledit au moe2i s un bras eSaEtique comporte un biseau, l'interaction desdits biseaux déviant dans le sens de la fermeture la force exercée par les bras élastiques sur le bras de levier court perpendiculairement au sens de fermeture. 6. Appareil de couplage selon une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le bras de levier court comporte deux biseaux formant un angle aigu et s'engageant entre les bras élastiques après l'assemblage. 7. Appareil de couplage selon une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que les biseaux du bras de levier court et dudit au un bras élastique se raccordent chacun à une face plane, située dans le sens de déplacement du bras de levier court et fixant la seconde bride dans la position de libération. 8. Appareil de couplage selon une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que les pièces intermédiaires, servant au guidage de l'armature et du support de ponts de contact, sont guidées dans le boîtier au voisinage du point formant le centre de gravité du système cons titué par l'armature, les pièces intermédiaires et le support avec les ponts de contact. 9. Appareil de couplage selon une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que chaque pièce intermédiaire est élargie au voisinage de la première bride de l'armature, de façon à former des talons sur lesquels prennent appui les ressorts de compression chargeant les pièces intermédiaires dans le sens de la coupure. 10. Appareil de couplage selon une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que les premières brides de fixation de l'armature sont réalisées sous forme de leviers tournants; les ressorts chargeant la bride dans le sens de fermeture ou de verrouillage sont réalisés sous forme de bras élastiques perpendiculairement au sens de fermeture, disposés de part et d'autre des brides et déviant la force élastique dans le sens de fermeture, à l'aide de biseaux appropriés sur les brides. 11. Appareil de couplage selon une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que les biseaux des bras correspondant à la première bride et a l'armature se raccordent à des faces planes, parallèles au sens de fermeture et fixant la première bride dans la position de libération, en liaison avec des faces planes correspondantes sur ladite bride. 12. Appareil de couplage selon une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisé en ce que les premières brides portent des rallonges sortant du boîtier. 13. Appareil de couplage selon une quelconque des revendications 1 à 12, caractérisé en ce que le boîtier est divise en une partie supérieure et une partie inférieure; et que le simple pivotement des secondes brides permet de détacher le support de ponts de contact due la partie supérieure. 14. Appareil de couplage selon une quelconque des revendications 1 à 13, caractérisé par la réalisation des pièces ntermédiaires et des brides dans une matière plastique isolante. 15. Appareil de couplage selon revendication 1 ,caractrise en ce que lesbridessontreliées àla pie' ce intermdiaire,aveclaquelle elles forment une unité, et comportent des becs constituant des lames de ressort,dirige's vers l'intérieur et se logeant derrière les talons ou les épaulements de l'armature et du support de ponts de contact. 16. Appareil de couplage selon une quelconque des revendications 1 à 15, caractérisé en ce que la paroi intérieure de la partie supérieure du boîtier comporte, au voisinage du plan de joint avec la partie inférieure, un talon qui appuie sur la face extérieure de la seconde bride, dans le sens de verrouillage dans le contacteur assemblé. 17. Appareil de couplage électromagnétique sous boîtier, et notamment contacteur, comportant un noyau d'électroaimant, une armature disposée dans le haut du boîtier et qu'une bobine déplace vers le noyau, un support de ponts de contact mobiles dans le bas du boîtier et des pièces intermédiaires guidées dans le boîtier et établissant une liaison rigide entre l'armature et les supports des ports, chaque pièce intermédiaire portant une bridge, qui s 'engage derrière un talon de l'armature et applique cette dernière sur un épaulement de la pièce intermédiaire, ledit appareil étant caractérisé en ce que chaque pièce intermédiaire porte une rainure en queue d'aronde et le support de ponts de contact une queue d'aronde; et que la queue d'aronde du support s'engage dans les rainures des pièces intermédiaires lors de l'assemblage. 18. Appareil de couplage selon revendication 17, caractérisé par le dimensionnement des pièces intermédiaires de façon que la queue d'aronde et les rainures se trouvent dans la zone de la partie supérieure du boîtier quand l'appareil n'est pas alimenté et sortent totalement de la partie supérieure du boîtier lors du contact entre les faces polaires de l'armature et du noyau.