Brevet FR2399142A1 — publié le 19790223

La présente invention concerne des douilles à balonnette et plus particulièrement des douilles pour ampoules électriques. Ce type de douille est bien connu et utilisé pour des ampoules électriques, mais il présente l'inconvénient que lorsque l'ampoule n'est pas en place, les contacts de la douille sont accessibles et si le circuit est ouvert, ils peuvent donner un choc. Par exemple, quand on remplace une ampoule, il est impossible avec des circuits à deux voies de dire par une simple inspection si le support d'ampoule est sous tension ou non, et meme les circuits ordinaires peuvent avoir des interrupteurs dont la position ouverte ou fermée nlest pas très évidente. Dans de nombreuses situations, le danger est plutôt théorique, mais dans d'autres, par exemple quand une ampoule est fixée à l'intérieur d'un abat-jour opaque, il y a le risque de placer son doigt au lieu de l'ampoule dans la douille. En conséquence, la demanderesse a cherché un dispositif desé- curité simple et fiable pour des supports d'ampoules et douilles similaires (l'ampoule ou prise de courant à laquelle il sera fait référence ci-dessous en général par le terme de "prise"), ledit dispositif devant en outre de préférence etre capable d'être disposé sur des supports d'ampoule standards en modifiant seulement leur partie supérieure. la demanderesse a maintenant mis au point un tel dispositif et selon l'invention il est proposé une douille à balonnette pourvue d'un obturateur isolant qui est entrainé en rotatinn sur l'axe de la douille lorsqu'il est en engagement avec une prise correspondante qui est tournée pour être insérée ou retirée, la rotation s'effectuant entre une position "ouverte" dans laquelle les contacts de la prise ont accès aux contacts de la douille et une position "fermée" dans laquelle les contacts de la douille sont recouverts par ltob- turateur. De ce fait, la prise ne peut pas être retirée en laissant les contacts de la douille accessibles. De manière appropriée, l'obturateur est mis en rotation indirectement par l'engagement des tenons de la baxonnette de la prise avec un manchon Situé à l'intérieur de la douille, le manchon etant en contact avec l'obturateur lui-meme. Dans un type de construction de douilles de ce type, l'obturateur et la prise ne se déplacent qu'ensemble, une action de commutation étant obtenue si désiré en prévoyant que l'obturateur puisse être tourné au-delA de la position fermée pour retirer la prise. Dans des types de construction différents, l'obturateur peut être déplacé indépendamment de la prise entre les positions "ouverte" et "fermée" quand la prise elle-même est dans une position qui permet à ses contacts d'avoir accès aux contacts de la douille. On obtient ainsi une action de commutation. Dans les constructions de ce type qui sont discutées plus loin, l'obturateur peut toujours entrer en contact avec la prise, mais il n'est pas en contact avec elle, du moins au début, quand on commence le retrait avec la douille 11fermée". Les contacts de la douille et les contacts d'une prise peuvent être en contact direct ou indirect les uns avec les autres, mais dans un mode de construction préféré, des plots conducteurs traversent l'obturateur dans une position telle que les contacts d'une prise insérée dans la partie des fentes de la balonnette qui sont orientées axialement entrent en contact avec ces plots et restent en contact avec eux quand la prise est tournée pour dépasser la partie circonférentielle des fentes de la baionnettew cette action déplaçant llobturateur et amenant les plots en coinci- dence avec les contacts de la douille de manière à réaliser la connexion électrique.Ces plots sont de préférence disposés au ras de la surface de l'obturateur, ne permettant pas de tourner l'obturateur autrement que par l'intermédiaire de la prise et de la manière correcte. Cependant, des types de construction dans lesquels par exemple le contact est réalisé par l'intermédiaire de trous pratiqués dans l'obturateur qui sont amenés en colncidence avec les contacts de la douille par une action de rotation ne sont pas exclus. L'obturateur peut être déplacé de façons diverses, par exemple en étant entrainé en rotation par engagement direct de cavités qu'il porte avec les patins de contact d'une prise, ou bien (dans un connecteur de cibles par exemple) par engagement de plots se dressant sur l'obturateur avec des alésages pratiqués dans la prise au fond desquels sont situés les contacts de la prise. Un tel type de construction apporte une sécurité raisonnable même si la prise est placée par erreur sur le côté "sous tension" de la connexion. Cependant, le type de construction préféré, du moins pour les supports d'ampoules, utilise le manchon déjà mentionné. Dans un type de construction qui utilise un tel manchon, l'obturateur coopere avec le manchon, mais il est libre de se déplacer axialement à l'intérieur du support d'ampoule. De manière appropriée, le mouve ment s'effectue entre une butée externe et une position interne déterminées par une butée ou simplement par le degré auquel les ressorts des plots de contact d'une douille ainsi pourvue peuvent etre comprimés. L'insertion de la prise, la rotation dans la partie circonférentielle des fentes de la balonnette, et le retour de la prise sous l'action des ressorts sont alors facilités.Un tel obturateur peut par exemple coopérer avec le manchon au moyen d'une ou plusieurs pattes, de préférence opposées l'une à l'autre, le manchon étant pourvu de fentes axiales. De préférence encore, dans tous les types de construction, le mouvement entre l'entrée d'une prise dans les fentes de la balonnette et la position de contact électrique entre les contacts de la douille et les contacts de la prise est approximativement de 900 pour réaliser une séparation maximale entre les positions de "sécurité" et "sous tension". Des fentes de balonnette prolongées en direction circonférentielle, par comparaison à celles d'un support d'ampoule ordinaire, sont necessaires pour un tel mouvement. L'obturateur devrait être réalisé en un matériau résistant aux températures que l'on rencontre en cours de fonctionnement, et qui peuvent être aussi élevées que 2200 C, sans qu'il en résulte des indentations, distorsions ou fissures. En outre, le matériau ne doit pas être abrasif pour éroder le matériau conducteur, c'està-dire le bronze, des contacts de la douille et provoquer ainsi le risque d'une décharge électrique superficielle provenant d'accumulation sur la surface de l'obturateur. Parmi les matériaux appropriés on peut citer le sulfnne de polyester non chargé, des résines polyimides et des resines polyamide-imides. L'invention qui est décrite ci-dessus est illustrée par les dessins ci-annexés représentant des modes de réalisation donnes à titre d'exemples. Dans les dessins : - la figure 1 représente-une vue éclatée d'un support d'ampoule; - la figure 2 représente une vue en plan d'un support de lampe; - la figure 3 représente un manchon, - les figures 4 et 5 représentent des pièces supports; - la figure 6 est une coupe axiale d'un support similaire à celui des figures 1 et 2; - les figures 7, 7a et 8 representent d'autres supports; - les figures 9 et 10 représentent des douilles et des fiches de connexion flexibles; et - la figure Il représente un type de construction à commutation manuelle. A l'examen de ces dessins on constate un avantage particulièrement important de l'invention, à savoir que la modification qui doit être apportée à un support d'ampoule classique pour mettre en oeuvre l'invention ne concerne essentiellement que la partie supérieure, les bases ou pièces internes classiques pouvant être utilisées. La figure 1 représente une vue éclatée d'un support d'ampoule, comprenant un corps inférieur 1, de construction essentiellement classique, portant des fiches de contact 2, une plaque obturatrice 3 portant des plots conducteurs 4 dans son épaisseur, un manchon métallique 5, et un corps supérieur 6 en matériau isolant ou autre, reçu sur un épaulement 7 du corps inférieur et sur lequel il est fixé pour maintenir le manchon et la plaque obturatrice en position. La figure 2 représente une vue en plan du support de lampe avec la plaque obturatrice (au-dessus) en position de sécurité, et (au-dessous) dans la position qu'elle atteint quand une ampoule a été placée dans le support et tournée dans les fentes 8 de la baonnette qui sont constituées sur le corps supérieur. La partie circonférentielle 8' de la fente de la balonnette (figure l) a une longueur telle que la fente dans son ensemble occupe 900 de la circonférence du support. Comme on peut le voir sur la figure 1, le manchon est pourvu de découpes 9 qui sont en colncidence avec la partie axiale des fentes de la balonnette quand une ampoule a été retirée du support, et avec la partie circonférentielle quand une ampoule a été mise en place sur le support et a été pressée et tournée pour entraîner le manchon et l'obturateur en rotation.Le manchon est poussé vers le haut sous l'action des ressorts des fiches de contact 2 qui agissent par l'intermédiaire de la plaque obturatrice, sa longueur axiale est légèrement inférieure à l'espace laissé quand les corps supérieur et inférieur sont assemblés, et de petites découpes 10, 10' coïncident avec de petits renflements de positionnement 11 du corps supérieur pour déterminer une position terminale positive et faire en sorte qu'il soit nécessaire de presser le manchon pour le tourner et également que les plots conducteurs soient exactement en coincidence avec les fiches de contact de la base quand l'ampoule est en place. A la base du manchon sont également pratiquées d'autres découpes 12 qui coïncident avec les pattes 13 de la pla que obturatrice de sorte que les deux sont entraînées ensemble par l'ampoule. Des pièces de formes différentes destinées à être utilisées dans des supports semblables à celui décrit ci-dessus sont représentées sur les figures 3, 4 et 5, à savoir des manchons fendus 5' et 5" et un obturateur profond 3'. Les manchons sont conçus pour être enfoncés élastiquement dans les corps supérieur et inférieur assemblés, comme représenté sur la figure 4 où la fente est fermée lorsque l'ensemble est assemblé, bien que aeci ne soit pas essentiel. Le manchon de la figure 3 porte également au lieu des découpes 10 et 10' coopérant avec les renflements représentés sur la figure 1 une série de dentelures 14 qui cooperent avec la lèvre interne d'un corps supérieur semblable à celui de la figure 1 (et qui peut avoir une forme correspondante), et rendant difficile une rotation accidentelle du manchon et de l'obturateur.Les tenons de balonnette de la lampe pénètrent dans les découpes 9 comme précédemment. La surface supérieure de l'obturateur destinée à être utilise avec des manchons fendus porte de préférence des plots de contact au ras de la surface de l'obturateur pour éviter de gêner l'introduction élastique du manchon Te manchon de la figure 3 présente une autre caractéristique qui n'est pas limitée à l'utilisation de manchons fendus et qui est constituée par le fait que les découpes 12' sont nettement plus profondes que les découpes 12 représentées sur la figure 1. Ces découpes profondes reçoivent l'obturateur de la figure 5 dont la profondeur minimise un basculement qui pourrait survenir en raison des tolérances de fabrication. Comme le montre la figure 5, cet obturateur est creux et est utilisé avec un corps inférieur modifié pourvu d'un épaulement comme représenté en 7 sur la figure 1 pour recevoir le corps supérieur, et au-dessus de l'épaulement d'une partie cylindrique de diamètre encore réduit sur laquelle passe l'obturateur. Ia totalité de la profondeur n'a pas besoin de concerner la totalité de la circnnférence de l'obturateur, et les pattes seules peuvent avoir la profondeur totale. Un autre type de construction est un support en une pièce, moulée par exemple en céramique, rendu possible en utilisant les manchons fendus et un obturateur qui passera dans l'ouverture supérieure du support. (Un obturateur tel que celui de la figure 1 pourra passer s'il est incliné, à condition que le diamètre des pattes ne soit pas trop grand). la figure 6 représente une vue en coupe axiale d'un support similaire à celui des figures 1 et 2, en position "fermée" dans lequel on voit spécifiquement une lèvre de retenue 15 pour le manchon. la coupe est effectuée selon la ligne A-A de la figure 2 et montre le ressort chargeant les fiches de contact 2 du type décrit et revendiqué dans la: demande de brevet britannique de la demanderesse NO 6 818/76. Les fiches de contact sont soumises à l'action de ressorts 16 comme représenté, et maintenues en place par des blocs de connexion transversaux 17. Lorsque le support est assemblé, chaque bloc de connexion est inséré par le caté tandis que son ressort est maintenu comprimé par un outil qui est passé dans un trou 18 .Chaque trou fournit également un accès à un conducteur vers un alésage de réception (non représenté) dans le bloc de connexion dans lequel il est maintenu par une vis vissée dans ltex- trémité du bloc tournée vers l'extérieur. Les corps des supports décrits ci-dessus sont réalisés en céramique, bien que leur conception permette de les réaliser en d'au- tres matériaux. Cependant, les figures 7, 7a et 8 présentent d'autres supports; réalisés sur le même principe mais comprenant une pièce insérée 19 en céramique qui, dans le support représenté sur la figure 7, est maintenue dans le corps en plastique en deux parties alors que dans le support représenté sur la figure 8 elle est maintenue dans un boîtier métallique en trois parties de- conception généralement classique et connue en soi. Ces deux supports, comme celui de la figure 6, sont représentés dans leur position "fermée". Le support de la figure 7 est semblable dans son ensemble à celui de la figure 6, mais il contient une pièce insérée de faible profondeur et du type décrit dans nos demandes de brevet britanniques N0 46 202/76 et 5501/77. Dans ces pieces, des fiches de contact et des ressorts (non référencés) essentiellement classiques sont maintenus en place par un petit bloc de connexion 20 dont la base est estampée en 21 pour la retenue du bloc et par une patte de connexion 22. La fiche de contact traverse cette patte et est maintenue par sa base élargie 23. La figure 7a représente un autre type de pièce insérée de profondeur réduite, la partie supérieure de la figure étant une vue similaire à celle de la pièce insérée de la figure 7, et la partie inférieure étant un plan qui représente la position dans laquelle la coupe est prise (la figure 7 représente seulement une section médiane du support). Le support de la figure 8 dans lequel la pièce insérée 19 est représentée en élévation est, dans ses parties opérationnelles, similaire également à celui de la figure 6, mais la partie 6 du corps ~supérieur de cette figure est représentée par un manchon 24 métallique à fente pour balonnette, replié au sommet pour réaliser une lè- vre 25 qui maintient un manchon 5 identique à celui de la figure 6. A titre d'illustration de l'application de l'invention en dehors du champ des supports d'ampoules, les figures 9 et 10 représentent une douille et une fiche de connexion flexibles. L'ensemble est de même construction que les supports d'ampoule, mais il est pourvu en plus d'une fiche centrale de mise à la terre. La figure 9 représente l'ensemble de la connexion et la figure 10 représente l'obturateur (en bas), monté en plan et latéralement, et une reprd- sentation purement schématique de la fiche (en haut) montrant les contacts enfoncés sous tension et neutres 26 et un contact central de mise à la terre 27 au niveau de la surface.Les contacts enfoncés qui sont atteints par les plots 28 qui font projection sur l'ob- turateur, constituent une caractéristique de sécurité même si la fiche est branchée à tort dans le côté sous tension de la connexion. Un autre aspect de l'invention sera maintenant décrit dans lequel l'obturateur1 en dehors du fait qu'il apporte une caractéristique de sécurité comme expliqué et si on le désire une action de commutation par rotation de la fiche, peut être déplacé manuellement à partir de l'extérieur de la douille pour être utilisé comme interrupteur. La description qui suit concerne un obturateur pourvu d'une ou plusieurs pattes coopérant avec un manchon, comme décrit cidessus, traversant la paroi du corps,mais l'idée de base est applicable qu'il y.ait ou non un tel manchon et, en outre, il n'est pas nécessaire d'utiliser une extension des pattes, en tant que telles, traversant le corps. Dans un tel type de construction à commutation qui comprend un obturateur et un manchon, ces derniers peuvent tourner ensemble en entraînant la prise avec eux. Ceci est préférable pour un support d'ampoule où un mouvement relatif fréquent entre l'obturateur et les patins (mou de contact de l'ampoule n'est pas souhaitable. Si cependant il n'est pas nécessaire que l'obturateur et le manchon tournent ensemble, des fentes circonférentielles allongées peuvent être prévues dans le manchon pour recevoir la ou les pattes et être conformées de manière que l'obturateur puisse être tourné de la position "ouverte" à la position "fermée" sans déplacer le manchon. Dans ce type de construction, la position "fermée" de l'obturateur peut être la même que la position qu'il atteint quand il est déplacé par le manchon lorsqu'on retire la prise. Par ailleurs, il peut être nécessaire de continuer le mouvement (du manchon et de l'obturateur en même temps) pour atteindre la position de dégagement de la prise. (Lorsque l'obturateur et la prise se déplacent ensemble pour la commutation, la continuation de ce mouvement est naturellement nécessaire pour effectuer le retrait séparément de la commutation).Dans l'un ou l'autre cas, la prise peut être retirée en commençant avec la douille en position "ouverte" ou "fermée", le mouvement initial de l'obturateur vers sa position "fermée" n'étant réalisé seulement que si cela est nécessaire. Quand l'obturateur et le manchon se déplacent indépendamment, il est souhaitable qu'une certaine forme de détente positive soit possible pour le manchon qui est dégagé par le mouvement initial de la prise lorsqu'on la retire! de sorte qu'un engagement à fric- tion entre la plaque de l'obturateur et le manchon ne déplace pas le manchon. Une autre caractéristique souhaitable consiste dans le fait que le mouvement de commutation de l'obturateur soit rapide pour éviter le risque d'amorçage d'un arc provoqué par un mouvement lent ou seulement partiel. On peut obtenir une détente positive du manchon, qui peut être combinée avec une action rapide, si la fente de la balonnette comporte (comme cela est normal) une courte section de retour axial et si le manchon est soumis à l'action d'un ressort en direction ascendante comme le montre la figure 1 de manière qu'n plot ou analogue porté sur lui s'engage dans une entaille correspondante du corps (les positions du plot et de l'entaille peuvent être naturellement inversées). La rotation du manchon est ainsi interdite jusqu'à ce que la prise soit pressée vers le bas et dépasse la section de retour de la fente de la balonnette, tout en engageant également le manchon et en le pressant sur une courte distance.La contrainte élastique exercée sur-le manchon peut être obtenue facilement par exemple par l'action des ressorts des plots de contact d'une douille qui en est pourvue, transmise à travers la plaque de l'obturateur, et comme décrit par exemple en relation avec la figure 1. De préférence, dans une douille à interrupteur, le type de construction est tel que l'obturateur ne peut pas, ou ne peut pas facilement, être déplacé vers la position "ouverte" s'il n'y a pas de prise dans le support. Par exemple, les pattes de l'obturateur peuvent se déplacer dans des fentes pratiquées dans les parois du support au cours de l'action de commutation quand une prise est en place, mais se soulever quand le prise est retirée sous l'action des ressorts des plots de contact d'une douille qui en est pourvue dans des encoches pratiquées aux extrémités des fentes. Un mouvement délibéré en direction descendante de l'obturateur avant la rotation sera alors nécessaire si l'obturateur doit être déplacé, et il est peu probable qu'il puisse être réalisé par accident. Un type de construction à commutation manuelle est représenté sur la figure Il des dessins ci-annexés où une prise 30 représentée schématiquement pénètre dans le corps 31 d'une douille et peut être déplacé d'une position "ouverte" représentée en A vers une position "fermée" représentée en B, le mouvement pouvant être continué en vue d'un retrait, comme représenté en C. La section circonférentielle de la fente à baïonnette 32 comporte des évidements 33 sur son côté supérieur pour recevoir les tenons de la balonnette 34 de la prise. L'obturateur, qui n'est pas représenté, est poussé vers le haut par des ressorts classiques aménagés dans les plots de contact du support, et on obtient un certain degré de rapidité pour le mouvement de la fiche entre les positions "ouverte" et "fermée" lorsque les tenons de la balonnette passent entre les évidements 33. La commutation est réalisée par une projection 35 de l'obtura- teur qui est accessible du fait qu'elle traverse une fente circonférentielle 36 pratiquée dans le corps pour passer de la position "ouverte" à la position "fermée". Cependant, quand on retire la prise, 11 obturateur est entraîné en rotation par le manchon (non représenté, mais similaire à celui du mode de réalisation précédent) jusqu'à ce que la projection 35 soit reçue dans un couvercle 37 moulé sur le corps 31 et se soulève dans une section de retour axial 38 de la fente 36. Il est alors inaccessible à un mouvement manuel tant qu'une prise n'a pas été inseree, pressée et en partie tournée, et la caractéristique de sécurité du support est ainsi préservée. REVENDICATIONS 1. Douille à balonnette, caractérisée en ce qu'elle comprend un obturateur isolant pouvant tourner autour de l'axe de la douille par engagement avec une prise correspondante lorsque celle-ci est mise en rotation vue de sa mise en place ou de son enlèvement, la rotation pouvant être effectuée entre une position "ouverte" dans laquelle les contacts de la prise ont accès aux contacts de la douille et une position "fermée" dans laquelle les contacts de la douille sont recouverts par l'obturateur. 2. Douille selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'obturateur est tourné indirectement par engagement des tenons de la balonnette de la prise avec un manchon situé à l'intérieur de la douille, le manchon étant en engagement avec l'obturateur luimême. 3. Douille selon la revendication 2, caractérisée en ce que l'obturateur est libre de se déplacer axialement par rapport au manchon à l'encontre de la pression exercée vers l'extérieur par des contacts soumis à l'action de ressorts dans la douille. 4. Douille selon l'une quelconque des revendications 2 ou 3, caractérisée en ce que le manchon est réalisé en un matériau élastique et est fendu axialement pour être mis en place élastiquement, après insertion de l'obturateur, en le faisant passer par l'extrémité ouverte de la douille et en lui permettant de se détendre pour être retenu en dessous d'une lèvre. 5. Douille selon l'une quelconque des revendications 2, 3 ou o, caractérisée en ce que le manchon est repoussé élastiquement vers l'extérieur et est en engagement positif au moyen de plots et d'encoches avec le corps de la douille dans les positions "ouverte" et "fermée", l'engagement étant outrepassé pour surmonter l'action exercée par les ressorts lors de la rotation de la prise. 6. Douille selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que la rotation entre l'entrée de la prise dans les fentes de la balonnette et le moment où l'obturateur atteint sa position ouverte est d'environ 900. 7. Douille selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que des plots conducteurs traversent l'obturateur, disposés pour entrer en engagement avec les contacts d'une prise quand celle-ci est insérée, et rester en engagement avec eux lors de la rotation de l'obturateur, l'accès des contacts de la prise avec les contacts de la douille s'effectuant par l'in termédiaire des plots. 8. Douille selon la revendication 7, caractérisée en ce que les plots sont situés au ras de la surface externe de l'obturateur. 9. Douille selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que l'obturateur peut être déplacé manuellement entre la position ouverte et la position fermée de l'est térieur de la douille lorsqu'on veut effectuer une action de commutation. 10. Douille selon la revendication 9,caractérisée en ce que l'obturateur peut être déplacé directement au moyen d'une extension de cet obturateur qui passe dans une fente circonférentielle pratiquée sur le corps de la douille. 11. Douille selon la revendication 10, caractérisée en ce que la fente comporte une section disposée axialement en position fermée dans laquelle l'extension de l'obturateur est poussée par des ressorts quand une prise n'est pas en place dans la douille. 12. Douille selon l'une quelconque des revendications 10 ou 11, caractérisée en ce que l'obturateur peut être déplacé indépendamment de la prise entre sa position ouverte et sa position fermée quand la prise elle-même est dans une position qui permet à ses contacts d'avoir acces aux contacts de la douille