Brevet FR2357048A1 — publié le 19780127

L'invention, due à la collaboration de Messieurs André CLOITRE, André DUCLUZAUX et Dominique FERRUCCI, est relative à un interrupteur électrique comprenant un contact fixe et un contact mobile solidaire d'un équipage mobile déplaçable en position d'ouverture par ltintermédiaire d'un mécanisme de commande à propulseur électrodynamique doté d'un organe d'excitation associé à un élément de propulsion mobile. Dans un interrupteur connu du type mentionné, l'élément mobile de propulsion est relié mécaniquement au contact mobile par un bras support, et des moyens élastiques accumulateur d'énergie assurent la fermeture de l'interrupteur lorsque l'organe d'excitation n'est plus alimenté et qu'un ordre de fermeture déverrouille équipage mobile dans sa position d'ouverture. Le choc brusque de l'équipage mobile contre le ou les contacts fixes oceasionne des à-coups et des rebondissements du contact mobile d'où résulte une usure prématurée des contacts et des difficultés pour assurer l'établissement du courant par le contact d'arc seul bien que celui-ci opère avant le contact principal. L'invention a pour but de remédier à cet inconvénient et de réaliser un interrupteur fiable doté d'un dispositif amortisseur assurant une arrivée lente de équipage mobile en fin de course de fermeture. Il a déjà été proposé d'associer un dashpot auxiliaire à l'équipage mobile d'un interrupteur freinant le mouvement de fermeture. Un amortissement efficace nécessite néanmoins un dashpot important entratnant une augmentation de l'encombrement de l1in- terrupteur. L'interrupteur selon l'invention est caractérisé par le fait que ledit équipage mobile comporte un moyen poussoir du contact mobile coopérant avec ledit élément de propulsion, de manière à provoquer dans une première phase î1entratnement rapide unidirectionnel du contact mobile en position d'ouverture lors de l'alimentation dudit organe d'excitation, et à constituer dans une deuxième phase un ensemble piston-cylindre confinant un volume pistonnable jouant le rôle d'amortisseur pneumatique qui freine et amortit le mouvement de l'équipage mobile en fin de course de fermeture de l'interrupteur évitant ainsi tout rebondissement du contact mobile. L'élément de propulsion est un disque conducteur de diamètre important qui assure ainsi une double fonction : une première de propulsion dans le sens ouverture et une seconde de freinage dans le sens de la fermeture. Selon une caractéristique-de l'invention, ledit élément de propulsion est agencé entre l'organe d'excitation et le moyen poussoir, et est monté fou sur une tige coulissante dans ledit propulseur électrodynamique et assujettie par l'une de ses extrémités audit moyen poussoir. Selon un mode de'réalisation de l'invention, ledit élément de propulsion présente un épaulement annulaire délimitant ledit volume-pistonnable avec le moyen poussoir en forme de piston mobile. Selon une variante de réalisation de l'invention, l'une des faces terminales dudit moyen poussoir est conformée en cylindre mobile monté à coulissement sur ledit Xlément de propulsion en forme de piston. Selon une autre caractéristique. de l'invention, un dispositif de verrouillage unidirectionnel assure l'autoZcoincement del'équipage mobile en position d'ouverture avec un écartement maximum du moyen poussoir par rapport à 1 t élément de propulsion en appui contre ledit organe d'excitation, et qu'une commande de déverrouillage provoque la rupture de l'auto-coincement et la fermeture de l'interrupteur sous l'action de moyens accumulateur d'énEr- gie précédé par la formation du coussin pneumatique amortisseur en fin de course de fermeture. D'autres avantages et caractéristiques ressortiront plus clairement de l'exposé qui va suivre d'un mode de mise en oeuvre de llinvention, donné à titre d'exemple non limitatif et représente aux dessins annexés, dans lesquels la figure 1 est une,vue schématique en coupe axiale d'un interrupteur électrique équipé d'un dispositif de propulsion électrodynamique et d'un amortisseur pneumatique selon l'inven- tion, l'ensemble étant représenté en position de fermeture; la figure 2 est une vue analogue à la figure 1, et montre l'interrupteur en position de fin de course de fermeture après déblocage du dispositif de verrouillage unidirectionnel. Sur les figures, une tige 10 de commande, montée à coulissement dans un dispositif propulseur électrodynamique 12, est as sujettie à un élément poussoir 14 portant un pont mobile de con tacts 16 coopérant en position de fermeture avec des plages 18, 20 fixes de contacts principaux d'un interrupteur électrique. Le dispositif propulseur 12 comporte un disque conducteur 22 monté fou sur la tige 10 de commande et disposé en regard d'un bobinage annulaire 24 à une faible distance de ce dernier en position de fermeture des contacts.Le bobinage 24, enrobé dans une enveloppe 26 en matériau isolant, peut Qtre alimenté par une décharge d'une batterie de condensateurs (non représentée) engendrant des courants induits dans le disque 22 qui provoquent d'une manière bien connue une vive répulsion de ce dernier par effet électrodynamique et un déplacement rapide du poussoir 14 en position d'ouverture des contacts à l'encontre de ressorts 28 de pression de contacts ménagés entre les plages fixes 18, 20 et la face d'appui supérieure du poussoir 14. Un dispositif de verrouillage 30 unidirectionnel de la tige de commande 10 en position d'ouverture de l'interrupteur est agencé sous le bobinage 24 du propulseur électrodynamique et est par exemple du type décrit dans le brevet français NO 2.247.118 de la demanderesse. I1 comprend un carter 32 fixe traversé par la tige 10 et muni d'une paire de coins 34, 36 encadrant une portion centrale 38 de la tige 10, de section méplate, délimitant des lo- gements à parois convergentes recevant chacun un rouleau 40, 42 cylindrique de diamètre approprié à un coincement de la tige de commande 10 lorsque le rouleau est dans la partie convergente étroite. Les coins 34, 36 sont constitués par des tiges cylindriques présentant une face fraisée oblique en regard de la face méplate de la tige 10.Des ressorts de compression 44, 46 intercalés entre le fond d'encoches 48, 50 du carter 32 et des éléments de guidage 52, 54 prenant appui sur les rouleaux 40, 42, sollicitent ces derniers en position de coincement. Un percuteur 56 en forme de bague montée à coulissement sur la tige 10 est susceptible de repousser les rouleaux 40, 42 à l'encontre-des ressorts 44, 46 vers la partie élargie des logements en coin en rompant ainsi le verrouillage. Le percuteur 56 est conformé à sa partie opposée aux rouleaux 40, 42 en disque conducteur 58 disposé en regard d'un bobinage 60 annulaire noyé dans le fond 62 du carter 32 et alimenté par une décharge auxiliaire d'une batterie de condensateur. Selon l'invention, le disque propulseur 22, monté avec un jeu déterminé sur la tige 10, est prolongé par un épaulement annulaire 64 coopérant avec le poussoir 14 solidaire de la tige 10 de commande, de manière à constituer d'une part un entratnement uni- directionnel lors de l'excitation de la bobine 24 du propulseur électrodynamique, qui provoque une répulsion du disque 22 et une ouverture rapide des contacts 16, 18, 20, et d'autre part, un en- semble cylindre - piston délimitant un volume pistonnable 66 jouant le rôle d'amortisseur pneumatique lors de la fermeture en fin de course de l'interrupteur. Un ressort 68 est interposé dans une encoche 70 entre les faces adjacentes du disque 22 et du poussoir 14.Le disque 22 propulseur a un diamètre important et assure ainsi une double fonction : une première électro-magnétique de propulsion rapide de l'équipage mobile dans le sens d'ouverture, et une seconde pneumatiqué de freinage dudit équipage en fin de course de fermeture, de manière à éviter tout rebondissement des contacts. Le dispositif selon l'invention fonctionne de la manière suivante La position de fermeture de l'appareil est représentée à la figure 1, le poussoir 14 étant en appui sur le disque 22 propulseur. L'ouverture rapide des contacts est engendrée par une alimentation du bobinage 24 qui provoque une répulsion du disque 22, et I'entraenement unidirectionnel du poussoir 14 vers le haut à l'encontre des ressorts 28 de pression de contact Le dispositif de verrouillage 30 est inactif dans le sens d'ouverture de l'interrupteur et oppose une résistance négligeable au déplacement de la tige 10 de commande. Tout mouvement de retour de la tige 10 et du poussoir 14, après disparition de l'effet de répulsion du disque 22, est empêché par le dispositif de verrouillage 30, qui entre en action dès l'amorce dtun déplacement de la tige 10 dans le sens de fermeture en produisant un effet d'auto-coincement au moyen des rouleaux 40, 42, fournissant un effort de retenue important.L'appareil est verrouillé en position d'ouverture, mais le disque propulseur 22 revient vers sa position de repos en appui contre la bobine 24 d'excitation. Le déverrouillage de la tige 10 de commande (voir figure 2) et du poussoir 14 est commandé par un ordre de fermeture appliqué au bobinage 60 qui provoque par effet électrodynamique une ré- pulsion du disque 58 et un déplacement brusque du percuteur 56 vers le haut, qui repousse les rouleaux 40, 42 vers la partie élargie des logements en coin à l'encontre des ressorts 44, 46 de compression. Ltautobloeage est rompue et ne s'oppose plus au libre coulissement du poussoir 14 et de la tige 10 vers le bas, et à la fermeture des contacts sous l'action des ressorts 28. La fin de course de fermeture est freinée par le volume 66 variable jouant le rôle d'amortisseur pneumatique par la fuite calibrée entre l'é- paulement 64 et le poussoir 14. L'invention n'est bien entendu nullement limitée au mode de mise en oeuvre plus particulièrement décrit et représenté aux dessins annexés, mais elle s'étend bien au contraire à toute variante restand dans le cadre des équivalences mécaniques et électriques, notamment celle dans laquelle le disque propulseur 22 serait agencé en forme de piston coopérant avec un cylindre mobile constitué par le poussoir 14. REVENDICATIONS 1. Interrupteur électrique comprenant un contact fixe et un contact mobile solidaire d'un équipage mobile déplaçable en position d'ouverture par l'intermédiaire dtun mécanisme de commande à propulseur électrodynamique doté d'un organe d'excitation associé à un élément de propulsion mobile, caractérisé par le fait que ledit équipage mobile comporte un moyen poussoir du contact mobile coopérant avec ledit élément de propulsion, de manière à provoquer dans une première phase l'entratnement rapide unidirectionnel du contact mobile en position d'ouverture lors de l'alimentation dudit organe d'excitation, et à constituer dans une deuxième phase un ensemble piston-cylindre confinant un volume pistonnable jouant le rôle d'amortisseur pneumatique qui freine et amortit le mouvement de l'équipage mobile en fin de course de fermeture de l'interrupteur évitant ainsi tout rebondissement du contact mobile. 2. Interrupteur électrique selon la revendication 1, caractérisé par le fait que ledit élément de propulsion est agencé entre l'organe d'excitation et le moyen poussoir, et est monté fou sur une tige coulissante dans ledit propulseur électrodynamique et assujettie par l'une de ses extrémités audit moyen poussoir. 3. Interrupteur électrique selon la revendication 1 ou 2, caractérisé par le fait que ledit élément de propulsion présente un épaulement annulaire délimitant ledit volume pistonnable avec le moyen poussoir en forme de piston mobile. 4. Interrupteur électrique selon la revendication 1 ou 2, caractérisé par le fait que l'une des faces terminales dudit moyen poussoir est conformée en cylindre mobile monté à coulissement sur ledit élément de propulsion en forme de piston. 5. Interrupteur électrique selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait qu'un dispositif de verrouillage unidirectionnel assure l'auto-coincement de l'équi- page mobile en position d'ouverture avec un écartement maximum du moyen poussoir par rapport à l'élément de propulsion en appui contre ledit organe d'excitation, et qu'une commande de déverrouillage provoque la rupture de l'auto-coincement et la fermeture de l'interrupteur sous l'action de moyens élastiques accumulateur d'énergie précédé par la formation du coussin pneumatique amortisseur en fin de course de fermeture.