Brevet FR2473216A1 — publié le 19810710

La présente invention concerne les éléments de contact du type bimétallique notamment utilisés dans les dispositifs de commutation électrique à courant fort. Avec les diverses techniques connues de réalisation de ce type de contact, on obtient une structure composite dans laquelle une embase de métal non précieux (généralement du cuivre ou de ses alliages) est surmontée d'une coiffe plus ou moins épaisse d'un métal ou alliage précieux (généralement de l'argent) soudée et matricée sur l'embase. Cette structure indépendamment de son volume global et de sa forme d'ensemble qui sont l'un et l'autre adaptés aux impératifs de l'utilisation, présente l'inconvénient d'offrir autour étendue de la zone utile de contact une - surabondante de métal précieux qui, compte tenu de son épaisseur conduit à un volumerelatif inutile et coûteux dès lors que ces éléments de contacts sont destinés à une production de masse. La structure de contact proposée selon l'invention permet d'éviter cet inconvénient dont l'incidence économique est considérable. Dans celle-ci en effet l'élément de contact est constitué d'une âme massive en métal précieux noyée au sein d'une couronne de métal ou d'alliage bon conducteur mais de faible prix cette disposition présentant l'intérêt de permettre de limiter à l'endroit voulu la présence du métal précieux en quantité strictement indispensable pour assurer la qualité du contact électrique et, en même temps, de répartir alentour en contact intime, la quantité suffisante de métal bon marché pour assurer la dissipation des effets calorifiques nuisibles du courant électrique. La forme la plus simple que l'on puisse proposer pour cette structure de contact est celle qui est composée de deux cylindres coaxiaux obtenus par tronçonnage en lopin à partir d'un fil continu bimétallique dont la gaine tubulaire de cuivre contient l'âme d'argent ou d'alliage précieux. Ce fil continu peut être réalisé à partir d'une billette bimétallique obtenue par filage à la presse, puis tréfilée ou encore à partir d'un ruban de cuivre roulé axialement en forme de tube à l'intérieur duquel, au cours du roulage, on enferme le fil de métal ou d'alliage précieux. La forme de la structure de contact bimétallique selon l'invention n'est toutefois pas limitée à des cylindres concentriques. Elle peut être en effet de forme quelconque dans les trois dimensions de l'espace ainsi d'ailleurs que dans la répartition des masses métalliques employées au sein du contact. Le but essentiel de l'invention étant d'utiliser le minimum de volume de métal précieux tout en conservant au contact un maximum de longévité en dépit des phénomènes de fusion et d'érosion auxquels il est soumis en cours d'utilisation on peut aussi obtenir par bouterollage ou tout autre procédé analogue de matriçage une répartition géométrique particulière du volume des métaux constituant le fil de base afin d'augmenter localement les surfaces utiles de contact. Le dessin annexé illustre, à titre d'exemple, un mode de réalisation de la structure de contact conforme à la presente invention. Telle qu'elle est représentée en coupe sur le dessus de la structure de contact proposée se situe à deux étapes successives d'une série d'opérations de façonnage exécutées sur une machine automatique. Lors d'une des étapes initiales telles que A, un lopin 10 est issu par tronçonnage en 2 de l'extremité d'un fil de base bimétallique 1 dont l'extrêmité a été préalablement soudée en 3 par résistance et pression sur la face utile d'une lame métallique conductrice 4 destinée à constituer un des éléments support de contact d'un dispositif interrupteur. Le fil de base et le lopin qui en est issu sont constitués d'une âme 11 à base d'argent coaxialement intégrée dans une gaine tubulaire 12 à base de cuivre. La hauteur du lopin 10 ainsi que la valeur respective des diamètres respectifs de l'âme 11 et de la gaine 12 doivent naturellement être déterminées expérimentalement en fonction de la forme et de la structure finale du contact à obtenir. Lors d'une des étapes finales telle que B, le lopin 10 matricé selon les règles de l'art par une ou plusieurs opérations successives de bouterollage suivant F affecte la forme générale et traditionnelle d'une calotte sphérique ou elliptique. Toutefois, la structure interne de cette calotte affecte la forme particulière d'une demi-tore 120 dont l'âme 110 est comblée de métal précieux. La forme épanouie en cône de l'âme 110 que l'on peut obtenir avec cette technique de façonnage de contact à structure composite permet de réaliser une économie de 60 à 70% de métal précieux. REVENDICATIONS 1 - Structure de contact du type bimétallique pour la commutation électrique, caractérisée par le fait que l'élément de contact solidaire d'un support conducteur est constitué d'une âme massive en métal précieux noyée au sein d'une couronne de métal ou d'alliage conducteur de faible prix. 2 - Structure de contact, selon la revendication 1, caractérisée par le fait qu'elle est composée de deux cylindres coaxiaux obtenus par tronçonnage en lopin à partir d'un fil continu bimétallique dont la gaine de métal ou d'alliage conducteur à faible prix contient l'âme filaire de métal ou d'alliage précieux. 3 - Structure de contact, selon les revendications 1 et 2, caractérisée par le fait qu'à l'issue d'une ou plusieurs opérations successives de matriçage à la bouterolle, il affecte la forme générale d'une calotte sphérique ou elliptique dont la structure interne affecte la forme particulière d'un demi-tore dont l'âme épanouie en forme de cône est comblée de métal précieux.