Brevet FR2368138A1 — publié le 19780512

La présente invention a pour objet un contacteur électrique, possédant une partie fixe comprenant une bobine dlélectro-ai- mant et au moins un contact fixe,et un équipage mobile comprenant un noyau mobile attiré par l'électro-aimant lorsque la bobine est mise sous tension et au moins un contact mobile. Tous les appareils connus de ce type, qu'ils soient unipolaires, multipolaires "compacts n OU multipolaires n sur bar reau n s comprenant un électro-aimant qui assure le rapproche- ment et le serrage des contacts électriques fixes et mobiles, possèdent des ressorts associés à chaque paire de contacts,dont la compression assure le serrage des contacts.la force de compression dd ces ressorts détermine la puissance du circuit magnétique de commande. Dans les contacteurs de ce genre, la fermeture du circuit magnétique ét l'enclenchement des contacts,lors de la mise sous tension de la bobine,créent un choc et un bruit non négligeables. Les contacts rebondissent et sont souvent détériorés par les arcs électriques formés au cours de ces rebondissements à la fermeture.Le bruit peut être gênant dans le cas d'installations électriques montées sur des véhicules ou fonctionnant pendant la nuit.De plus, chaque contact a ses limites d'utilisation du fait qu'il est ponctuel. La présente invention vise à remédier à ces inconvénients, en fournissant un contacteur électrique à fonctionnement silencieux, dont les moyens de commande électromagnétiques ne produisent aucun choc, les positions de fin de course de l'équipage mobile étant obtenues par équilibre entre forces opposées,sans aucune butée mécanique. A cet effet, elle a pour objet un contacteur électrique du type indiqué en introductior,dans lequel les contacts mobiles, solidaires du noyau mobile,sont conformés et montés de manière à pouvoir rouler sur des éléments fixes et sur la plage conductrice des contacts fixes, l'application des contacts mobiles sur lesdits éléments fixes et sur les contacts fixes étant assurée par des moyens à ressort permettant l'obtention d'une première position d'équilibre de l'équipage mobile à l'état enclenché, et une deuxième position d'équilibre à l'état déclenché. Suivant une forme de réalisation préférée de l'invention, les contacts mobilesfreliés au noyau mobile parut barreau isolant, possèdent la forme de secteurs circulaires et présen tent des parties dentées qui s'engrènent avec des crémaillères constituant les éléments fixes précités. Le dispositif selon l'invention permet de supprimer les chocs, par conséquent les bruits et les rebondissements à la fermeture,les contacts étant roulants. Il donne aux contacts une possibilité d'utilisation plus importante, du fait que l'appui est linéaire au lieu d'être ponctuel,puisqu'il se réalise suivant une génératrice des contacts mobiles en forme de secteur circulaire. En outre, cette conformation des contacts mobiles permet aux arcs d'enclenchement et de rupture d'être créés en dehors de la partie utile des contacts. Suivant une forme d'exécution particulière,les moyens à ressort précités sont constitués par deux ressorts hélicoïdaux tendus entre les extrémités du barreau portant les contacts mobiles et des points d'attache fixes,situés au-dessous des extrémités inférieures des contacts fixes dont les plages conductrices sont verticales,de meme que les crémaillères sur lesquelles roulent les parties dentées des contacts mobiles. Cet agencement permet de diminuer la puissance de l'électro- aimant,qui ne doit assurer que le roulement des contacts mobiles, en ayant seulement à vaincre le poids de l'équipage mobile et la composante verticale de la force de rappel des ressorts,tandis que lteffort de serrage des contacts, égal à la composante horizontale de la tension des ressorts,peut être 5 ou 6 fois supérieur à leur force de rappel verticale. De toute façon, l'invention sera bien comprise à l'aide de la description qui suit, en référence au dessin schématique annexé représentant, à titre d'exemple non limitatif, une forme de réalisation de ce contacteur électrique Figure 1 est une vue en élévation d'un contacteur conforme à la présente invention, certaines parties étant supposées enlevées; Figure 2 est une vue en coupe transversale du contacteur, en position enclenchée; Figure 3 en est une vue similaire à figure 2 mais en posi- tion déclenchée. Le contacteur visible sur les figures possède une partie fixe comprenant une bobine d'électro-aimant 1 traversée par un noyau fixe 2 en forme de U, et deux contacts fixes 3 rendus solidaires du noyau fixe 2 par un barreau transversal 4.Les deux contacts fixes 3, situés de part et d'autre de l'electro-aimant, présentent une plage conductrice verticale se terminant par une extrémité inférieure incurvée 5, et une région isolante permettant leur fixation. L'équipage mobile du contacteur comprend un noyau mobile 6, pouvant s'insérer avec du Jeu dans l'entrefer du circuit-magnétique fixe décrit ci-dessus, et deux contacts mobiles 7 reliés entre eux et au noyau mobile 6 par un barreau isolant 8.Les deux contacts mobiles 7, non représentés sur la figure 1 mais bien visibles sur les figures 2 et 3, possèdent la forme de secteurs circulaires centrés sur l'axe du barreau 8, et ils présentent des parties dentées 2 qui s'engrènentavec des créDail- lères verticales fixes 10. Deux ressorts hélicoïdaux 11, tendus entre les extrémités du barreau 8 et deux points d'attache fixes 12, appliquent les parties dentées 9 de 11 équipage mobile contre les crémaillères 10. Il est à noter que les points d'attache 12 sont situés-audessous des extrémités incurvées 5 des deux contacts fixes 3. Le fonctionnement du contacteur précédemment décrit est le suivant Lorsque la bobine 1 n'est pas sous tension, l'electro- aimant n'est pas excité et le noyau mobile 6 reste éloigné du noyau fixe 2, l'effet du poids de l'équipage mobile et de la traction des ressorts 11 lui permettant de trouver une première position d'équilibre représentée sur la figure 3. Dans cette position, l'axe du barreau 8 se situe plus bas que les deux points d'attache fixes 12 des ressorts 11, de sorte que les contacts mobiles 7 se trouvent éloignés des plages conductrices des contacts fixes 3.Les circuits électriques contrôlés par le contacteur sont ouverts. Lorsque la bobine 1 est mise sous tension, l'électro-ai nuant attire le noyau mobile 6. Tout l'équipage mobile se déplace vers le haut, les parties dentées 2 roulant sur les crémaillères 10 de sorte que l'axe du barreau 8-s' élève en restant dans un plan vertical 13. Les crémaillères 10 présentent le Jeu néces saire pour permettre aux contacts mobiles 7 de venir rouler1 à partir d'un certain instant,sur les plages conductrices des contacts fixes 3. Le mouvement se poursuit Jusqu'à ce que l'équipage mobile trouve une nouvelle position d'équilibre représentée sur la figure 2,sous l'effet de son poids, de la force d'attraction électromagnétique et de la traction des ressorts 11. Dans cette position, le noyau mobile 6 s'insère dans l'entrefer du circuit magnétique fixe, et les contacts mobiles 7 sont appuyés par les ressorts 11 sur les contacts fixes 3 suivant des génératrices de cylindre 14. Le passage du courant électrique se fait par ces génératrices. Lorsque la bobine 1 n'est plus alimentée, la force d'attraction électromagnétique disparate et T uiXage mobile,rappelé par les ressorts 11,revient dans sa position initiale en roulant d'abord sur les extrémités incurvées 5 des contacts fixes 3,puis sur les crémaillères 10. Au moment de la rupture,la coupure a lieu en 15,comme le montre la figure 3, et l'arc électrique -com- mence à se former en dehors de la partie utile du contact située en 14. L'arc électrique vient se disloquer en 16,soit dans une cheminée, soit par un soufflage électromagnétique,de type connu. Comme il va de soi,l'invention ne se limite pas à la seule forme d'exécution de ce contacteur électrique qui a été décrite ci-dessus à titre d'exemple; elle en embrasse, au contraire,toutes les variantes de réalisation et d'application, et c'est x ainsi notamment que les paires de contacts, au nombre de deux dans l'exemple décrit, peuvent être en nombre quelconque. -REVENDICATIONS 1.- Contacteur électrique, possédant une partie fixe comprehant une bobine d'électro-aimant et au moins un contact fixe, et un équipage mobile comprenant un noyau mobile attiré par l'électro-aimant lorsque la bobine est mise sous tension et au moins un contact mobile,caractérisé en ce que les contacts mobiles, solidaires du noyau mobile,sont conformés et montés de manière à pouvoir rouler sur des éléments fixes et sur la plage conductrice des contacts fixes,l'application des contacts mobiles sur lesdits éléments fixes et sur les contacts fixes étant assurée par des moyens à ressort permettant l'obtention d'une première position d'équilibre de l'équipage mobile à l'état enclenché, et une deuxième position d'équilibre à l'état déclenché. 2.- Contacteur selon la revendication 1,caractérisé en ce que les contacts mobiles, reliés au noyau mobile par un barreau isolant,possèdent la forme de secteurs circulaires et présentent des parties dentées qui s 1engrènent avec des crémaillères constituant les éléments fixes précités. 3.- Contacteur selon la revendication 2,caractérisé en ce que les moyens à ressort précités sont constitués par deux ressorts hélicoldaux tendus entre les extrémités du barreau portant les contacts mobiles et des points d'attache fixes, situés au-dessous des extrémités inférieures des contacts fixes dont les plages conductrices sont verticales, de mGme que les crémaillères sur lesquelles roulent les parties dentées des contacts mobiles.