Brevet FR2361731A1 — publié le 19780310

La présente invention concerne un mécanisme de retenue pour armature électromagnétique qui peut subir un déplacement en direction d'un aimant d'attraction excité électriquement pour s'appliquer contre ledit aimant lorsqu'une valeur déterminée de l'intensité du courant d'excitation se trouve dépassée, ce mécanisme étant en particulier destiné aux dispositifs de déclenchement et aux interrupteurs a action rapide. Dans la mesure ou l'on dispose, lors d'un faible dépassement d'une valeur réglée de l'intensité du courant d'excitation, d'une force déterminée qui présente toujours la même valeur a chaque dépassement de l'intensité du courant d'excitation réglé, l'armature peut toujours prendre la même accélération en se détachant de son organe de retenue. Un mode opératoire de ce type est particulièrement souhaitable dans le cas de déclencheurs et d'interrupteurs. Dans les dispositifs connus du type précité, l'armature se trouve le plus fréquemment retenue à l'aide d'un aimant de retenue qui est excité par un flux particulier ou par le même flux que celui d'un aimant d'attraction . Dans le cas où un aimant de retenue à excitation propre se trouve prévu, on doit tenir compte de l'effet de freinage exercé par l'aimant de retenue sur l'armature. Dans le cas d'un aimant de retenue excité par le même flux que l'aimant d'attraction, ce phénomène n'intervient que dans une faible mesure, le flux produit n'étant toutefois pas utilisé en totalité pour le but recherché, a savoir le déplacement de l'armature, mais encore également pour le maintien de celle-ci. Afin d'obtenir les mêmes accélérations, il convient par suite de donner au dispositif des dimensions plus grandes. Le but de l'invention est de pallier les inconvénients précités, et de réaliser un dispositif du type mentionné cidessus dans lequel l'aimant de retenue se trouve remplace par un mécanisme de retenue. L'objectif précité est essentiellement atteint selon l'invention par le mécanisme de retenue ainsi prévu qui est caractérisé par le fait qu'il comprend des moyens élastiques pour s'opposer à un déplacement de l'armature en direction de l'aimant attracteur, ainsi qu'un mécanisme de blocage qui est actionné par l'armature et qui ne libère celle-ci dans son déplacement en direction de l'aimant d'attraction qu'une fois que ladite armature a déjà parcouru une distance déterminée dans ladite direction. Le mode d'action dudit mécanisme est fondé sur le principe selon lequel un ressort en acier se trouve tendu lorsque l'armature est attirée, de sorte qu'après avoir parcouru un trajet déterminé pendant lequel est engendré une force de traction donnée, l'arma- ture se débloque elle-même. L'instant auquel l'armature peut se mouvoir librement se trouve de cette façon déterminé par la grandeur du ressort ainsi que par le profil suivant lequel il se trouve tendu. Dans un mode de réalisation préféré de l'invention, l'armature peut être fixée à l'une des extrémités d'un bras de guidage dont l'autre extrémité se trouve retenue par les moyens élastiques dans la direction du déplacement, une butée d'arrêt pouvant se déplacer le long du bras de guidage et se trouvant initialement retenue par un organe d'arrêt lors d'un déplacement de l'armature et du bras de guidage, ledit organe d'arrêt pouvant être pour sa part bloqué par un ergot d'arrêt mobile solidairement avec l'armature, de telle façon qu'une fois que l'armature a parcouru une distance déterminée l'ergot d'arrêt libère l'organe d'arrêt qui, à son tour, libère la butée d'arrêt, de sorte que l'armature peut alors être librement appelée par l'aimant d'attraction. D'autres caractéristiques de l'invention ressortiront de la description d'un mode de réalisation qui va suivre faite en regard des dessins annexés dans lesquels la figure 1 représente une vue partiellement en coupe du dispositif de l'invention ; et la figure 2 représente une vue de côté du dispositif de la figure 1. En se référant auxdites figures, on peut voir que l'aimant d'attraction 1 est agencé en forme de U entre les branches duquel est inséré un rail d'amenée de courant 2, tandis qu'une douille isolante 3 se trouve prévue pour l'isolation électrique du rail d'amenée de courant par rapport à l'aimant d'attraction 1. L'armature 4 se trouve fixée au-dessus de l'aimant d'attraction 1 à un bras de fixation 5 lui-même monté pivotant par une extrémité en un point fixe. L'autre extrémité du bras de fixation 5 se trouve suspendue par l'intermédiaire d'un ressort 6 en un point également fixe. Au bras de fixation 5 se trouve relié à pivotement un bras de guidage 8 auquel est fixée à coulissement une butée d'arrêt 9 du bras de fixation 5. La butée d'arrêt 9 appuie sur le bras de guidage 8 par deux ressorts.1O.La butée d'arrêt appuie latéralement contre un galet de guidage 12 qui est monté en un point fixe. De l'autre côté de la butée d'arrêt 9 se trouve un secteur d'arrêt 11 qui est monté à pivotement en un point fixe et qui vient s'appliquer sur la butée d'arrêt 9. L'agencement est tel que la butée d'arrêt 9 se trouve maintenue en une position déterminée par le fait qu'elle chevauche le secteur d'arrêt 11, tandis qu'une rotation du secteur d''arrêt 11 se trouve empêchée par un ergot pivotant 13, monté sur le bras de fixation 5. Le flux engendré par le rail 2 d'amenée de courant attire l'armature 4 dans sa position normale,celle-ci subissant alors un déplacement en direction de l'aimant de retenue 1. Le bras de fixation 5 ainsi que le bras de guidage 8 qui lui est relié accompagnent alors ce déplacement, tandis que les ressorts 10 qui appuient sur la butée d'arrêt 9 s'opposent a celui-ci. Aucun déplacement ne se produit plus avant que la force d'attraction ne devienne supérieure à la force antagoniste exercée par les ressorts 10, auquel cas les ressorts 10 se tendent . Lorsque le déplacement se poursuit sous l'effet de l'attraction, l'ergot 13 finit par ne plus s'appliquer contre le secteur d'arrêt 11, de sorte que ledit secteur d'arrêt peut librement tourner én s'éloignant de la butée d'arrêt 9 qui ne se trouve plus retenue.L'armature 4 ainsi que le bras de fixation 5 et le bras de guidage 8, de même que les ressorts 10 et la butée d'arrêt 9 subissent alors une accélération en direction de l'aimant d'attraction 1 sous l'effet de la force d'attraction exercée par les ressorts 10, qui se trouve à cet instant de même grandeur que la force desdits ressorts 10 tendus. Dès qu'un court-circuit a cessé, on peut ramener de nouveau le dispositif dans sa position de départ, où celui-ci se trouve prêt à fonctionner, grâce au ressort de traction 6 qui rappelle de nouveau vers le haut le bras de fixation 5 contre un ergot de butée 7. Simultanément, un ressort de rappel assure le retour du secteur d'arret 11 dans sa position de départ. Au moyen des ressorts 10, on peut déterminer la force pour laquelle l'armature 4 peut se mouvoir librement. L'ergot de butée 7 autorise un réglage fin de ladite force. A cet effet, l'ergot de butée peut être agencé, par exemple, de façon excentrique, de telle façon qu'en imprimant une rotation à l'ergot de butée 7, on puisse déterminer la longueur du trajet qui doit être parcouru par l'ergot 13 afin que celui-ci libère le secteur d'arrêt 11. Afin d'atteindre une accélération aussi grande que possible, il faut que la masse des parties mobiles soit maintenue a une valeur extrêmement faible. Pour cette raison, la pièce de fixation 5 ainsi que le bras de guidage 8 et la butée d'arrêt 9 peuvent être réalises en un matériau aussi léger que possible, par exemple l'alpax ou une matière plastique. L'invention permet de réaliser un dispositif comportant une armature 4 pouvant se déplacer très rapidement, le point de declen- chement auquel l'armature se trouve libérée pouvant être réglé exactement. Le dispositif de l'invention est par suite simple et évite les inconvénients des dispositifs connus. REVENDICATIONS 1. Mécanisme de retenue pour armature électromagnétique qui peut se déplacer, sous l'effet d'un aimant d'attraction excité électriquement, en direction dudit aimant, lors du dépassement d'une valeur déterminée de l'intensité du courant d'excitation, ce mécanisme étant destiné en particulier à des dispositifs de déclenchement et des interrupteurs à action rapide, ledit mécanisme étant caractérisé en ce qu'il comprend des moyens élastiques qui s'opposent a un déplacement de l'armature en direction de l'aimant d'attraction, ainsi qu'un mécanisme de blocage qui est actionné par l'armature et qui ne libère celle-ci dans son déplacement en direction de l'aimant d'attraction qu'une fois que ladite armature a déjà parcouru une distance déterminée dans ladite direction. 2. Mécanisme selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'armature est fixée à une extrémité d'un bras de guidage dont l'autre extrémité est retenue dans la direction de déplacement par les moyens élastiques et en ce qu'il comporte une butée d'arrêt mobile le long d'un bras de guidage, cette butée d'arrêt étant initialement retenue, lors d'un déplacement de l'armature et du bras de guidage, par un organe d'arrêt, ledit organe d'arrêt pouvant être pour sa part bloqué par un ergot d'arrêt mobile solidairement avec l'armature, de telle façon qu'une fois que l'armature a parcouru une distance déterminée, l'ergot d'arrêt libère ledit organe d'arrêt et que d'autre part, l'organe d'arrêt libère la butée d'arrêt, de sorte que l'armature peut se trouver librement rappelée vers l'aimant d'attraction. 3. Mécanisme selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'armature est fixée à un bras pivotant dont une extrémité est montée à pivotement autour a d'un point fixe et dont l'autre extré- mité est retenue par un ressort, et que le bras de guidage est relié à rotation avec l'armature, cette liaison étant essentiellement réalisée au milieu du bras pivotant, ledit bras de guidage s'étendant dans la direction opposée a l'aimant d'attraction. 4. Mécanisme selon l'une des revendications 2 ou 3, caractérisé en ce que l'ergot d'arrêt est fixé à rotation au bras pivotant. 5. Mécanisme selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'organe d'arrêt est constitué par un secteur d'arrêt pivotant autour d'un point fixe, muni de deux surfaces de butée, dont l'une se trouve retenue par un ergot d'arrêt solidairement mobile avec l'armature, lorsque ladite armature ne se trouve pas attirée, tandis que l'autre surface de butée maintient fixe en position la butée d'arrêt coulissante le long du bras de guidage. 6. Mécanisme selon l'une quelconque des revendications 2 à 5, caractérisé en ce que la butée d'arrêt coulissante le long du bras de guidage est retenue d'un côté par un galet de guidage et de l'autre côté par l'organe d'arrêt. 7. Mécanisme selon la revendication 3, caractérisé en ce que le réglage angulaire du bras pivotant peut être réalisé à l'aide d'un disque excentrique agissant sur ledit bras.