Brevet FR2415357A1 — publié le 19790817

La présente invention se réfère a des perfectionnements apportés aux dispositifs de commutateur ou interrupteur insérés dans un circuit électrique à forte intensité, et plus particulièrement bien que non exclusivement à de tels dispositifs susceptibles d'assurer la coupure de circuits à courant d'intensité voisine de 2 000 A. I1 existe déjà de tels dispositifs, mais leur fonctionnement entraîne généralement l'apparition de contacts défectueux provoquant des échauffements en service. Si pour y parer on exagère l'effort de serrage, la manoeuvre devient difficile. Les perfectionnements qui font l'objet de la présente invention visent à remédier à cet inconvénient et a permettre la réalisation d'un dispositif d'interrupteur ou commutateur qui réponde mieux que jusqu'a présent aux divers desiderata de la pratique. Selon l'invention l'équipage mobile du dispositif comporte deux disques entrarnés en rotation de telle sorte qu'ils puissent se déplacer relativement l'un par rapport a l'autre dans le sens axial, tandis qu'ils coopèrent avec des mâchoires repoussées élastiquement dans leur direction en vue de les appliquer fermement sur la partie extrême de chaque lame reliée à la barre d'arrivée du courant électrique. Le dessin annexé, donné a titre d'exemple permettra de mieux comprendre l'invention, les caractéristiques qu'elle présente et les avantages qu'elle est susceptible de procurer Fig. I est une coupe longitudinale brisée d'un dispositif établi conformément à l'invention. Fig. 2 en est une coupe avec arrachements suivant Il-Il (fig. 1) . On a représenté sur cette figure la ligne de coupe I-I de fig. 1. Fig. 3, 4 et 5 en sont des coupes respectivement suivant III-III, IV-IV et V-V (fig. 2). Fig. 6 illustre la manière dont les mâchoires basculent en deux temps au moment de la fermeture du contact. Fig. 7 reproduit à grande échelle un détail de fig. 1. On a représenté en fig. I et 2 un dispositif de commutateur ou interrupteur susceptible d'effectuer des fermetures et coupures sur des circuits électriques traversés par de fortes intensités par exemple de l'ordre de 2 000 A. Ce dispositif comprend un boiter 1 auquel est associé un mécanisme de manoeuvre 2 à mouvement brusque, tel que celui décrit dans le brevet 74 28 136 de la présente Demanderesse, et qui est destiné a commander la rotation d'un arbre carré 3 auquel est associé l'équipage mobile 4 de l'interrupteur ou commutateur suivant l'invention. Le boitier 1, réalisé en une matière isolante, est prévu de façon a supporter deux lames indépendantes fixes 5 disposées de ma nière diamétralement opposée et dont les extrémités extérieures portent des moyens propres a les associer a une barre 6 solidaire d'un tronçon de circuit électrique traversé par un courant a forte intensité par exemple de l'ordre de 2 000 A. Les moyens de fixation sont réalisés sous la forme de boulons 7 destinés a serrer la barre 6 entre la lame 5 et une contre-plaque 8. On notera que le bottier 1 et le mécanisme 2 sont assemblés a l'aide de boulons 9. L'équipage mobile 4 comprend deux flasques 10 engagés a force sur l'arbre 3 et entre lesquels sont disposés deux disques 11. Ces disques, qui comportent une perforation centrale appropriée, sont entrasses en rotation au moyen de quatre goupilles 12 qui les traversent de part en part pour pénétrer dans une creusure des flasques avec laquelle chacun de leur bout coopère par l'intermédiaire d'une bague de tétrafluoréthylène 13 entourée par un manchon 14 en polyamide. La bague 13 est destinée a résister a la chaleur, tandis que le manchon 14 assure la rigidité de l'ensemble. Les disques îiffiont encore traversés de part en part par quatre axes 15. Entre chaque disque Il et le flasque 10 correspondant est disposée sur chaque axe 15 (fig. 7) une rondelle 16 contre laquelle prend appui l'une des extrémités d'un ressort 17 dont l'autre extrmité repose sur une rondelle 1-6a sertie sur l'axe 15, et logée dans le fond d'une dépression îOa ménagée dans chaque flasque 10. Entre les deux disques li un ressort de compression 18 est disposé autour de chacun des axes 15 pour des raisons qu'on expliquera mieux plus loin lors de la description du fonctionnement. On comprend que grâce au mécanisme 2 on puisse faire tourner les disques 11 de manière brusque de l'une -lrautre de quatre positions dans l'exemple représenté. On notera que chacun des disques 11 comprend deux prolongements lla diamétralement opposés et qui sont destinés a venir entourer l'extrémité interne 5a de la lame 5 correspondante. De manière a améliorer le contact entre les prolongements lla des disques 11 et l'extrémité Sa précitée on prévoit de disposer dans le bottier 1, deux machoires 19 (fig. 3 et 4) qui sont repoussées en direction desdits disques par des ressorts de compression 20 (fig. 1 et 5). On notera que les mâchoires 19 prennent appui contre les prolongements lla des disques 11 par l'intermédiaire de galets 21 montés a rotation libre autour d'axes 22 orientés de manière pratiquement radiale si bien qu'on peut estimer que lesdits galets se trouvent perpendiculaires aux prolongements lla. Chaque mâchoire présente en profil en plan la forme d'un T comme le montrent bien fig. 2 et 6. La branche transversale du T porte les deux galets 21 orientés comme indiqué plus haut. La jambe l9a de chaque m choire 19 est située a l'intérieur d'un guide 23 (fig. 5) fixé à la lame 5 au moyen de boulons 24. Le ressort 20 prend appui contre le fond d'une perforation borgne 25 de la jambe 19a de chaque mâchoire 19 et contre le voile transversal 23a du guide 23. on prévoit a cet effet de ménager une creusure 26 dans ce voile (fig. 5). Comme montré en fig. 3, chacun des prolongements 11a présente des rebords amincis 27 réunis par un plan incliné 28 a sa partie principale. Celle-ci comporte encore une fente axiale 29 destinée a lui conférer une certaine souplesse. On notera que des chambres de soufflage 30 sont disposées deux a deux autour de chacun des piles du bottier 1. Dans 1' exemple représenté en fig. 2 deux pâles 31, 32 sont dépourvus de moyens de liaison aux disques 11 puisqu'il s'agit dtun simple interrupteur. Le fonctionnement découle des explications qui précèdent En supposant le circuit ouvert, ctest- -dire lorsque les prolongements lla des disques 11 se trouvent en face des polies 31, 32 et qu'on désire fermer l'interrupteur on agit sur le mécanisme 2 pour provoquer la rotation de ces disques. Au repos les disques 11 sont maintenus a un certain écartement du fait de la présence du ressort de compression 18 placé entre eux et de celle des ressorts 17 qui tendent a les rapprocher l'un de l'autre. Les caractéristiques du ressort 18 sont telles que l'ecar- tement des prolongements lla est très légèrement supérieur a l'épaisseur des lames 5. Dans ces conditions, lorsque les bords des prolongements lla des disques 11 arrivent au niveau du chant de la lame ils peuvent aisément la chevaucher. A ce moment les mâchoires 19 entrent en action du fait que leurs galets 21 viennent en coopération successive ment avec les rebords amincis 27 (fig. 3) de chaque prolongement puis avec leur plan incliné 28 et enfin avec leur partie centrale. L'agencement des machoires 19 est tel que leur pression sur les disques s'effectue en deux temps comme illustré en fig. 6. On note que chaque m choire est pourvue d'un talon 33 situé a l'extrémité de sa jambe 19a et qui prend appui contre la face correspondante de la lame 5 (fig. 1 et 6) pour former pivot. On comprend aisément que lorsque le rebord 27 du prolongement lla vient coopérer avec le premier galet 21 la mâchoire bascule autour d'un axe géométrique 34 passant par le second galet et le talon 33. En appelant F la réaction du ressort 20 situé dans la perforation 25, le couple de serrage développé par cette réaction est égal alors a F x d, ce dernier paramètre représentant la distance du centre de la perforation 25 a l'axe 34. Comme d est faible, le couple en question n'est pas très fort et freine peu le mouvement. Lorsque le prolongement lia a terminé sa course, c' est-a-dire lorsque les deux galets 21 reposent contre sa partie centrale la plus épaisse, le couple d'application devient alors F x D, dans laquelle D est la distance séparant le centre de la perforation 25 au talon 33. D étant bien supérieur d, le serrage devient alors très élevé pour assurer un contact parfait. Cette économie du dispositif facilite donc la pénétration des lames entre les prolongements des disques et leur serrage subséquent. Elle assure en outre un excellent entraînement de ces derniers par l'intermédiaire des douilles composites. I1 doit d'ailleurs être entendu que la description qui précède n'a été donnée qu'a titre d'exemple et qu'elle ne limite nullement le domaine de l'invention dont on ne sortirait pas en remplaçant les détails d'exécution décrits par tous autres équivalents. REVENDICATIONS 1. Dispositif d'interrupteur ou commutateur pour un circuit électrique traversé par un courant de forte intensité, caractérisé en ce qu'il comprend - un équipage mobile a deux disques parallèles comportant des moyens d'entraînement en rotation reliés a un mécanisme de commande en soi connu - au moins deux lames fixes indépendantes associées à deux tronçons du circuit qu'on désire connecter - et des moyens pour appliquer les disques contre les deux faces externes de la lame. 2. Dispositif suivant la revendication I, caractérisé en ce que l'équipage mobile est composé de deux disques et de deux flasques calés sur un arbre d'entrainement et qui sont placés de part et d'autre des disques, tandis que des goupilles dont les extrémités sont retenues par les flasques traversent ces disques de part en part. 3. Dispositif suivant la revendication 2, caractérisé en ce que les extrémités des goupilles sont enfilées dans une douille composée d'une bague réalisée en tétrafluoréthylène et d'un manchon extérieur en polyamide. 4. Dispositif suivant la revendication 2, caractérisé en ce que des axes traversant les disques sont disposés entre les flasques de manicle a centrer élastiquement lesdits disques par rapport aux lames fixes dans le sens longitudinal. 5. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications qui précèdent, caractérisé en ce que chaque disque comporte deux prolongements diamétralement opposés destinés a coopérer avec la lame correspondante. 6. Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens pour appliquer les disques contre les lames comprennent pour chacune d'elles deux mâchoires qui sont repoussées en direction de la lame considérée a l'encontre de la reaction d'un ressort lorsque les prolongements des disques viennent entourer les lames correspondantes. 7. Dispositif suivant la revendication 6, caractérisé en ce que les mâchoires comportent des moyens pour appliquer les prolongements des disques contre les lames avec une force progressive. 8. Dispositif suivant la revendication 7, caractérisé en ce que chaque mâchoire affecte la forme d'un T dont le bout de la jambe porte un talon, sa branche transversale étant associée, sur sa face opposée à celle qui est pourvue du talon, a deux galets montés a rotation libre et orientés parallèlement a une tangente aux disques contre les prolongements desquels ils-viennent porter. 9. Dispositif suivant la revendication 8, caractérisé en ce que les bords des prolongements de chaque disque sont a épaisseur croissante en direction de leur milieu.